RU58698U1

RU58698U1 - INSTALLATION FOR DETERMINING THE CONSUMPTION OF A GAS-CONTAINING LIQUID

Info

Publication number: RU58698U1
Application number: RU2006109439/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Алексеевич Кратиров
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Комплекс-ресурс"
Priority date: 2006-03-16
Filing date: 2006-03-16
Publication date: 2006-11-27

Abstract

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к установкам для определения количественных параметров газосодержащей жидкости, и может быть использовано, в частности, для определения расхода потока сырой или товарной нефти.The utility model relates to measuring equipment, namely to installations for determining the quantitative parameters of a gas-containing liquid, and can be used, in particular, to determine the flow rate of crude or commercial oil.

Задачей заявляемого устройства является повышение точности измерения контролируемого параметра за счет возможности осуществления периодической поверки радиоизотопного измерительного средства без изъятия входящих в его состав конструктивных элементов с места их расположения.The objective of the claimed device is to increase the accuracy of measurement of a controlled parameter due to the possibility of periodic verification of a radioisotope measuring tool without removing its constituent elements from their location.

Поставленная задача решается тем, что установка для определения расхода газосодержащей жидкости содержит по меньшей мере один транспортный трубопровод, предназначенный для транспортировки по нему газосодержащей жидкости, на котором имеется первый измерительный участок с размещенным на нем первым радиоизотопным измерительным средством, включающим расположенные с диаметрально противоположных сторон транспортного трубопровода первый блок источника излучения БИИ1 и первый блок детектирования излучения БДИ1, снабженный держателем, предназначенным для размещения в нем образцового источника излучения. При этом согласно полезной модели установка содержит байпасный трубопровод, подключенный параллельно первому измерительному участку каждого из транспортных трубопроводов, первое запорное устройство, установленное на транспортном трубопроводе с возможностью перекрытия первого измерительного участка указанного трубопровода, второе запорное устройство, установленное на участке соединения байпасного трубопровода с транспортным трубопроводом с возможностью перекрытия байпасного трубопровода, причем на байпасном трубопроводе имеется горизонтально ориентированный второй измерительный участок, параллельно которому подключен дополнительный трубопровод, все участки которого расположены выше уровня размещения второго измерительного участка байпасного трубопровода, на указанном участке байпасного трубопровода между зонами подсоединения к нему дополнительного трубопровода установлено третье запорное устройство, на дополнительном трубопроводе имеется контрольный участок, продольная ось которого ориентирована вертикально или наклонно относительно продольной оси второго измерительного участка байпасного трубопровода и который расположен с обеспечением протекания по нему газосодержащей жидкости снизу The problem is solved in that the installation for determining the flow rate of a gas-containing liquid contains at least one transport pipeline for transporting gas-containing liquid along it, on which there is a first measuring section with a first radioisotope measuring means placed on it, including the transport located on diametrically opposite sides of the transport the pipeline, the first radiation source unit BII1 and the first radiation detection unit BDI1, equipped with a holder, pr designed to accommodate an exemplary radiation source. Moreover, according to a utility model, the installation comprises a bypass pipe connected in parallel with the first measuring section of each of the transport pipelines, a first shut-off device mounted on the transport pipeline with the possibility of blocking the first measuring section of the specified pipeline, a second shut-off device installed on the connection section of the bypass pipeline with the transport pipeline with the possibility of blocking the bypass pipe, and on the bypass pipe has a horizontally oriented second measuring section, in parallel with which an additional pipeline is connected, all sections of which are located above the placement level of the second measuring section of the bypass pipeline, a third locking device is installed on the indicated section of the bypass pipeline between the areas where the additional pipeline is connected to it, there is a control section on the additional pipeline, whose longitudinal axis is oriented vertically or obliquely with respect to the longitudinal si second measuring section of the bypass duct and which is secured thereto by flow gas-containing liquid from the bottom

вверх, при этом установка содержит второе радиоизотопное измерительное средство, содержащее второй блок источника излучения БИИ2 и второй блок детектирования излучения БДИ2, расположенные напротив друг друга один у верхнего, а другой у нижнего конца контрольного участка дополнительного трубопровода, а также третье радиоизотопное измерительное средство, служащее для определения наличия газосодержащей жидкости в поперечном сечении контрольного участка дополнительного трубопровода, включающее третий блок источника излучения БИИ3 и третий блок детектирования излучения БДИ3, расположенные в верхней части контрольного участка дополнительного трубопровода с двух его диаметрально противоположных сторон.up, the installation contains a second radioisotope measuring means containing a second radiation source unit BII2 and a second radiation detection unit BDI2, located opposite each other at the upper and the other at the lower end of the control section of the additional pipeline, as well as a third radioisotope measuring means serving for determining the presence of a gas-containing liquid in the cross section of the control section of the additional pipeline, including the third radiation source block BII3 and tr Tille BDI3 radiation detecting unit disposed at the top portion of the additional control pipeline from two diametrically opposite sides.

1. н.п.ф., 1 ил.1. n.p.f., 1 ill.

Description

В настоящее время известны установки для определения количественных параметров газосодержащей жидкости на основе радиационных датчиков плотности, действие которых основано на облучении протекающей по трубопроводу жидкости потоком ионизирующего излучения и регистрации ослабленного контролируемой средой излучения [см., например, RU 2102708, RU 2141640, RU 2178871].Currently, there are known installations for determining the quantitative parameters of a gas-containing liquid based on radiation density sensors, the effect of which is based on irradiating the liquid flowing through the pipeline with a stream of ionizing radiation and detecting radiation attenuated by a controlled medium [see, for example, RU 2102708, RU 2141640, RU 2178871] .

Достоинством указанных установок является то, что они позволяют осуществлять измерение контролируемого параметра бесконтактным способом, не нарушая при этом процесса транспортировки газосодержащей жидкости по трубопроводу.The advantage of these installations is that they allow the measurement of a controlled parameter in a non-contact manner, without violating the process of transporting a gas-containing liquid through a pipeline.

Указанные установки содержат радиоизотопное измерительное средство, включающее расположенные с диаметрально противоположных сторон трубопровода блок источника ионизирующего излучения и блок детектирования прошедшего через газожидкостной поток пучка ионизирующего излучения, выдающий сигнал, на основании которого определяются количественные параметры газожидкостного потока.These installations contain a radioisotope measuring means, including an ionizing radiation source unit and a unit for detecting a beam of ionizing radiation transmitted through a gas-liquid stream, which generates a signal, based on which quantitative parameters of the gas-liquid stream are determined.

Входящий в состав указанных установок блок детектирования излучения требует периодической поверки с целью определения его погрешности измерения. Однако в вышеописанных установках не предусмотрена возможность осуществления поверки блока детектирования излучения без изъятия его с места установки на трубопроводе, что снижает удобство эксплуатации рассматриваемых установок. Для осуществления поверки блока детектирования излучения его демонтируют, доставляют на испытательный стенд и проверяют с использованием образцового источника ионизирующего излучения.The radiation detection unit that is part of these installations requires periodic verification in order to determine its measurement error. However, in the above-described installations, it is not possible to verify the radiation detecting unit without removing it from the installation site on the pipeline, which reduces the usability of the installations in question. To verify the radiation detection unit, it is dismantled, delivered to a test bench and checked using a reference ionizing radiation source.

Наиболее близкой по конструкции к заявляемой установке является установка для измерения параметров газожидкостного потока, описанная в RU 35892, которая выбрана авторами в качестве ближайшего аналога.The closest in design to the claimed installation is the installation for measuring the parameters of gas-liquid flow, described in RU 35892, which is selected by the authors as the closest analogue.

Данная установка содержит радиоизотопное измерительное средство, включающее расположенные с диаметрально противоположных сторон измерительного участка трубопровода блок источника излучения и блок детектирования излучения, снабженный держателем, предназначенным для размещения в нем образцового источника излучения. В случае, когда контролируемая среда облучается потоком ионизирующего излучения, испускаемым блоком источника излучения, блок детектирования выдает сигнал, предназначенный для определения параметров газосодержащей жидкости. В случае, когда поток ионизирующего излучения испускается образцовым источником излучения, блок детектирования излучения выдает сигнал, предназначенный для определения погрешности измерения блока детектирования излучения.This installation contains a radioisotope measuring means, including located on the diametrically opposite sides of the measuring section of the pipeline, the radiation source unit and the radiation detection unit, equipped with a holder designed to accommodate an exemplary radiation source. In the case when the controlled medium is irradiated by the flow of ionizing radiation emitted by the radiation source unit, the detection unit generates a signal designed to determine the parameters of the gas-containing liquid. In the case when the ionizing radiation flux is emitted by an exemplary radiation source, the radiation detection unit generates a signal intended to determine the measurement error of the radiation detection unit.

Данная установка работает как в режиме измерения параметров газожидкостното потока, так и в режиме поверки блока детектирования излучения. При этом поверка блока детектирования излучения осуществляется без его демонтажа с места расположения на трубопроводе, благодаря чему повышается удобство пользования установкой.This installation works both in the mode of measuring the gas-liquid flow parameters and in the verification mode of the radiation detection unit. In this case, the verification of the radiation detection unit is carried out without dismantling it from a location on the pipeline, thereby increasing the usability of the installation.

Однако возможность осуществления периодической поверки одного только блока детектирования излучения является недостаточной для контроля точности работы входящего в состав рассматриваемой установки радиоизотопного измерительного средства, поскольку на точность его измерения влияет также точность определения его градуировочных характеристик, которые зависят от целого ряда факторов, таких как геометрические параметры трубопровода, стабильность взаимного расположения входящих в измерительное средство узлов и прочее, и могут изменяться с течением времени.However, the possibility of periodically checking the radiation detecting unit alone is insufficient to control the accuracy of the radioisotope measuring device included in the installation under consideration, since the accuracy of determining its calibration characteristics also affects the accuracy of its measurement, which depend on a number of factors, such as the geometric parameters of the pipeline , the stability of the mutual arrangement of the nodes included in the measuring means and so on, and can over time.

Поставленная задача решается тем, что установка для определения расхода газосодержащей жидкости содержит по меньшей мере один транспортный трубопровод, предназначенный для транспортировки по нему газосодержащей жидкости, на котором имеется первый измерительный участок с размещенным на нем первым радиоизотопным измерительным средством, включающим расположенные с диаметрально противоположных сторон транспортного трубопровода первый блок источника излучения БИИ1 и первый блок детектирования излучения БДИ1, The problem is solved in that the installation for determining the flow rate of a gas-containing liquid contains at least one transport pipeline for transporting gas-containing liquid along it, on which there is a first measuring section with a first radioisotope measuring means placed on it, including the transport located on diametrically opposite sides of the transport the pipeline, the first radiation source unit BII1 and the first radiation detection unit BDI1,

снабженный держателем, предназначенным для размещения в нем образцового источника излучения. При этом согласно полезной модели установка содержит байпасный трубопровод, подключенный параллельно первому измерительному участку каждого из транспортных трубопроводов, первое запорное устройство, установленное на транспортном трубопроводе с возможностью перекрытия первого измерительного участка указанного трубопровода, второе запорное устройство, установленное на участке соединения байпасного трубопровода с транспортным трубопроводом с возможностью перекрытия байпасного трубопровода, причем на байпасном трубопроводе имеется горизонтально ориентированный второй измерительный участок, параллельно которому подключен дополнительный трубопровод, все участки которого расположены выше уровня размещения второго измерительного участка байпасного трубопровода, на указанном участке байпасного трубопровода между зонами подсоединения к нему дополнительного трубопровода установлено третье запорное устройство, на дополнительном трубопроводе имеется контрольный участок, продольная ось которого ориентирована вертикально или наклонно относительно продольной оси второго измерительного участка байпасного трубопровода и который расположен с обеспечением протекания по нему газосодержащей жидкости снизу вверх, при этом установка содержит второе радиоизотопное измерительное средство, содержащее второй блок источника излучения БИИ2 и второй блок детектирования излучения БДИ2, расположенные напротив друг друга один у верхнего, а другой у нижнего конца контрольного участка дополнительного трубопровода, а также третье радиоизотопное измерительное средство, служащее для определения наличия газосодержащей жидкости в поперечном сечении контрольного участка дополнительного трубопровода, включающее третий блок источника излучения БИИ3 и третий блок детектирования излучения БДИ3, расположенные в верхней части контрольного участка дополнительного трубопровода с двух его диаметрально противоположных сторон.equipped with a holder designed to accommodate an exemplary radiation source. Moreover, according to a utility model, the installation comprises a bypass pipe connected in parallel with the first measuring section of each of the transport pipelines, a first shut-off device mounted on the transport pipeline with the possibility of blocking the first measuring section of the specified pipeline, a second shut-off device installed on the connection section of the bypass pipeline with the transport pipeline with the possibility of blocking the bypass pipe, and on the bypass pipe has a horizontally oriented second measuring section, in parallel with which an additional pipeline is connected, all sections of which are located above the placement level of the second measuring section of the bypass pipeline, a third locking device is installed on the indicated section of the bypass pipeline between the areas where the additional pipeline is connected to it, there is a control section on the additional pipeline, whose longitudinal axis is oriented vertically or obliquely with respect to the longitudinal si of the second measuring section of the bypass pipeline and which is arranged to allow gas-containing liquid to flow from bottom to top, the installation comprising a second radioisotope measuring means containing a second radiation source unit BII2 and a second radiation detection unit BDI2, located opposite one another at the top, and another at the lower end of the control section of the additional pipeline, as well as a third radioisotope measuring means, which serves to determine the presence of gas liquid scored in a cross section of the pipeline control portion further comprising a third block BII3 radiation source and a third radiation detection unit BDI3 located at the top of the control portion further conduit with two diametrically opposite sides.

Наличие установленного на каждом из транспортных трубопроводов первого радиоизотопного измерительного средства, включающего первый блок источника излучения БИИ1 и первый блок детектирования излучения БДИ1, расположенные с диаметрально противоположных сторон первого измерительного участка рассматриваемого транспортного трубопровода, позволяет с помощью указанного средства при работе установки в режиме измерения параметров газосодержащей жидкости определить количественные характеристики расхода движущегося по рассматриваемому транспортному трубопроводу газожидкостного потока. В данном The presence of a first radioisotope measuring tool installed on each of the transport pipelines, including the first radiation source unit BII1 and the first radiation detection unit BDI1, located on the diametrically opposite sides of the first measuring section of the transport pipeline under consideration, allows using the specified means when the unit is operating in the gas-containing parameters measurement mode fluid quantify the flow rate of the moving gas-liquid flow transport pipeline. In this

режиме работы установки сигнал, регистрируемый блоком детектирования излучения БДИ1, который характеризует степень ослабления контролируемой средой испускаемого блоком источника излучения БИИ1 ионизирующего излучения и зависит от плотности среды, служит для определения таких параметров, как массовый и/или объемный расход газосодержащей жидкости, покомпонентный расход указанной многокомпонентной среды, а также объемная доля свободного газа в жидкости, значения которых вычисляют с использованием математических зависимостей, связывающих указанные параметры друг с другом и с величиной плотности контролируемой среды.In the operating mode of the installation, the signal recorded by the radiation detection unit BDI1, which characterizes the degree of attenuation of the ionized radiation emitted by the radiation source unit BII1 and controlled by the medium and depends on the density of the medium, is used to determine such parameters as the mass and / or volumetric flow rate of a gas-containing liquid, component flow rate of the specified multicomponent medium, as well as the volume fraction of free gas in a liquid, the values of which are calculated using mathematical dependencies, these parameters with each other and with the density of the controlled medium.

Снабжение блока детектирования излучения БДИ1 держателем, предназначенным для размещения в нем образцового источника ионизирующего излучения, обеспечивает возможность при работе установки в режиме поверки блока детектирования излучения определить погрешность измерения указанного блока для каждого первого радиоизотопного измерительного средства, размещенного на любом из транспортных трубопроводов, без изъятия поверяемого блока с места его расположения, что повышает удобство пользования установкой.The supply of the radiation detection unit BDI1 with a holder designed to accommodate an exemplary ionizing radiation source in it, makes it possible to determine the measurement error of this unit for each of the first radioisotope measuring means placed on any of the transport pipelines during calibration installation of the radiation detection unit without removing the calibrated unit from its location, which increases the usability of the installation.

Обработка сигналов установленного на любом из транспортных трубопроводов блока детектирования излучения БДИ1 с целью определения количественных характеристик расхода газосодержащей жидкости или вычисления погрешности его измерения может быть осуществлено с использованием вычислительного устройства, в частности, персональной ЭВМ.The processing of signals installed on any of the transport pipelines of the radiation detection unit BDI1 in order to determine the quantitative characteristics of the flow rate of a gas-containing liquid or to calculate the error of its measurement can be carried out using a computing device, in particular, a personal computer.

Наличие подключенного параллельно первому измерительному участку каждого из транспортных трубопроводов байпасного трубопровода, а также наличие первого и второго запорных устройств, позволяют обеспечить режим работы установки, при котором движущийся по какому-либо транспортному трубопроводу поток газосодержащей жидкости отсекается от первого измерительного участка транспортного трубопровода и поступает в байпасный трубопровод. Расположенный на байпасном трубопроводе горизонтально ориентированный второй измерительный участок предназначен для измерения на нем количественных характеристик расхода потока газосодержащей жидкости с помощью образцового измерительного средства. Тем самым обеспечивается возможность периодической поверки первого радиоизотопного измерительного средства без изъятия входящих в его состав узлов с места их расположения с целью определения его погрешности измерения и осуществления корректировки его градуировочных характеристик.The presence of a bypass pipeline connected in parallel to the first measuring section of each of the transport pipelines, as well as the presence of the first and second shut-off devices, make it possible to ensure the operating mode of the installation, in which the flow of gas-containing liquid moving through any transport pipeline is cut off from the first measuring section of the transport pipeline and enters bypass pipe. A horizontally oriented second measuring section located on the bypass pipeline is intended for measuring quantitative characteristics of the flow rate of a gas-containing liquid thereon using an exemplary measuring means. This makes it possible to periodically verify the first radioisotope measuring means without removing the nodes included in its composition from their location in order to determine its measurement error and adjust its calibration characteristics.

При этом горизонтально ориентированный второй измерительный участок байпасного трубопровода, подключенный параллельно к указанному участку дополнительный трубопровод, все участки которого расположены выше уровня размещения второго измерительного участка байпасного трубопровода и который имеет контрольный участок, продольная ось которого ориентирована вертикально или наклонно относительно продольной оси второго измерительного участка байпасного трубопровода, расположенный с обеспечением протекания по нему газосодержащей жидкости снизу вверх, второе и третье радиоизотопные измерительные средства, а также третье запорное устройство в совокупности представляют собой образцовое измерительное средство для измерения количественных характеристик расхода контролируемого потока газосодержащей жидкости.In this case, a horizontally oriented second measuring section of the bypass pipeline, an additional pipeline connected in parallel to the indicated section, all sections of which are located above the placement level of the second measuring section of the bypass pipeline and which has a control section whose longitudinal axis is oriented vertically or obliquely with respect to the longitudinal axis of the second measuring section of the bypass a pipeline arranged to allow gas-containing liquid to flow through it STI upwards radioisotope second and third measuring means and the third locking device together represent exemplary measuring means for measuring of quantitative characteristics of the flow of the controlled flow gas-containing liquid.

В основу работы описанного выше образцового измерительного средства положено обнаруженное авторами экспериментальным путем следующее явление. Если рассмотреть систему двух трубопроводов, первый из которых горизонтально ориентирован и предназначен для подвода в указанную систему газосодержащей жидкости, а второй трубопровод подключен параллельно некоторому участку первого трубопровода и образован участками, каждый из которых расположен выше уровня размещения первого трубопровода, то движущийся по первому горизонтально ориентированному трубопроводу поток газосодержащей жидкости не будет поступать в параллельно включенный второй трубопровод, а будет двигаться только по первому трубопроводу. Это явление, по-видимому, связано с тем, что при подходе газожидкостного потока к зоне подключения к первому горизонтально ориентированному трубопроводу второго трубопровода часть находящегося в жидкости газа выделяется из жидкости, поднимается вверх и поступает во входной участок второго трубопровода, при этом газ играет роль "пробки", препятствующей протеканию газосодержащей жидкости по второму трубопроводу. Поток газосодержащей жидкости на участке разветвления первого и второго трубопроводов будет протекать по второму трубопроводу только в случае перекрытия первого трубопровода с помощью запорного устройства, расположенного на первом трубопроводе между зонами подсоединения к нему второго трубопровода. При этом если второй трубопровод содержит участок, продольная ось которого ориентирована вертикально или наклонно относительно продольной оси первого трубопровода и который расположен с обеспечением протекания по нему газосодержащей жидкости снизу вверх, то указанный участок может быть использован для измерения массы (объема) столба газосодержащей жидкости в указанном участке трубопровода по The basis of the work of the above-described exemplary measuring means is based on the following phenomenon discovered by the authors experimentally. If we consider a system of two pipelines, the first of which is horizontally oriented and designed to supply gas-containing liquid to the specified system, and the second pipeline is connected in parallel to a certain section of the first pipeline and is formed by sections, each of which is located above the level of the first pipeline, then moving along the first horizontally oriented the pipeline, the flow of gas-containing liquid will not enter the parallel-connected second pipeline, but will only move along first pipeline. This phenomenon, apparently, is due to the fact that when a gas-liquid flow approaches the zone of connection to the first horizontally oriented pipeline of the second pipeline, a part of the gas in the liquid is released from the liquid, rises and enters the inlet section of the second pipeline, while the gas plays a role "plugs", preventing the flow of gas-containing liquid through the second pipeline. The flow of gas-containing liquid in the branching section of the first and second pipelines will flow through the second pipeline only if the first pipeline is blocked using a shut-off device located on the first pipeline between the areas where the second pipeline is connected to it. Moreover, if the second pipeline contains a section, the longitudinal axis of which is oriented vertically or obliquely with respect to the longitudinal axis of the first pipeline and which is arranged to allow the flow of gas-containing liquid from bottom to top, then this section can be used to measure the mass (volume) of a column of gas-containing liquid in the specified pipeline section

мере его заполнения жидкостью, а по скорости изменения массы (объема) газосодержащей жидкости в рассматриваемом участке трубопровода можно судить о массовом (объемном) расходе газожидкостного потока.as it is filled with liquid, and by the rate of change in the mass (volume) of the gas-containing liquid in the considered section of the pipeline, one can judge the mass (volume) flow of the gas-liquid stream.

В заявляемой установке горизонтально ориентированный второй измерительный участок байпасного трубопровода и дополнительный трубопровод образуют систему из двух параллельно соединенных описанных выше первого и второго трубопроводов, при этом контрольный участок дополнительного трубопровода предназначен для измерения массы (объема) столба газосодержащей жидкости по мере заполнения ею указанного контрольного участка, что происходит в случае перекрытия с помощью третьего запорного устройства второго измерительного участка байпасного трубопровода.In the inventive installation, the horizontally oriented second measuring section of the bypass pipeline and the additional pipeline form a system of two parallel connected first and second pipelines described above, while the control section of the additional pipeline is designed to measure the mass (volume) of the column of gas-containing liquid as it fills the specified control section, what happens in the case of overlapping with the third locking device of the second measuring section bypass of the pipeline.

В рассматриваемом образцовом измерительном средстве второе радиоизотопное измерительное средство, включающее второй блок источника излучения БИИ2 и второй блок детектирования излучения БДИ2, расположенные напротив друг друга один у верхнего, а другой у нижнего конца контрольного участка дополнительного трубопровода, предназначено для измерения массы (объема) газосодержащей жидкости в указанном участке по мере его заполнения контролируемой средой. В процессе измерения контролируют время, в течение которого масса (объем) столба газосодержащей жидкости в рассматриваемом участке возрастет от минимального заданного значения до максимального заданного значения. Цикл измерения включает заполнение контрольного участка дополнительного трубопровода газосодержащей жидкостью и его опорожнение, что определяется положением третьего запорного устройства. При этом, поскольку о массовом (объемном) расходе газосодержащей жидкости по скорости возрастания ее массы (объема) при заполнении рассматриваемого участка можно судить только в том случае, когда массовый (объемный) расход жидкости на выходе из указанного участка равен нулю, заявляемая установка содержит средство, с помощью которого можно определить, является ли выходное сечение контрольного участка дополнительного трубопровода "пустым" при заполнении его снизу вверх газосодержащей жидкостью. Для указанной цели установка содержит третье радиоизотопное измерительное средство, включающее третий блок источника излучения БИИЗ и третий блок детектирования излучения БДИЗ, расположенные в верхней части контрольного участка дополнительного трубопровода с двух его диаметрально противоположных сторон. Указанное средство позволяет идентифицировать наличие газосодержащей жидкости в поперечном сечении верхней части указанного участка. Принимая во внимание показания данного средства, In the sample measuring instrument under consideration, the second radioisotope measuring device, including the second radiation source unit BII2 and the second radiation detection unit BDI2, located opposite one another at the upper and the other at the lower end of the control section of the additional pipeline, is designed to measure the mass (volume) of gas-containing liquid in the specified area as it is filled with a controlled environment. In the measurement process, control the time during which the mass (volume) of the column of gas-containing liquid in the considered area will increase from the minimum specified value to the maximum specified value. The measurement cycle includes filling the control section of the additional pipeline with gas-containing liquid and emptying it, which is determined by the position of the third locking device. Moreover, since the mass (volume) flow rate of a gas-containing liquid by the rate of increase of its mass (volume) when filling the section in question can be judged only if the mass (volume) flow rate of the liquid at the outlet of the indicated section is zero, the inventive installation contains a means , with the help of which it can be determined whether the outlet section of the control section of the additional pipeline is “empty” when filling it from the bottom up with a gas-containing liquid. For this purpose, the installation contains a third radioisotope measuring means, including a third block of radiation source BIIZ and a third block of radiation detection BDIZ located in the upper part of the control section of the additional pipeline from its two diametrically opposite sides. The specified tool allows you to identify the presence of a gas-containing liquid in the cross section of the upper part of the specified area. Taking into account the indications of this tool,

учитываются такие измеренные с помощью второго радиоизотопного измерительного средства значения массы (объема) газосодержащей жидкости, заполняющей контрольный участок дополнительного трубопровода, которые получены при отсутствии жидкости в верхней части указанного участка.such measured by the second radioisotope measuring means mass (volume) of the gas-containing liquid filling the control section of the additional pipeline, which are obtained in the absence of liquid in the upper part of the specified section, are taken into account.

Преимуществом используемого в заявляемой установке образцового измерительного средства является возможность точного измерения количественных характеристик расхода контролируемого потока газосодержащей жидкости, не прерывая процесса его транспортировки по системе входящих в заявляемую установку трубопроводов.An advantage of the exemplary measuring tool used in the inventive installation is the ability to accurately measure the quantitative characteristics of the flow rate of a controlled gas-containing fluid flow without interrupting the process of its transportation through the system of pipelines included in the inventive installation.

Таким образом, заявляемая установка обеспечивает повышение точности измерения и удобства пользования ею за счет возможности осуществления периодической поверки радиоизотопного измерительного средства, с помощью которого определяются количественные характеристики расхода газосодержащей жидкости, без изъятия входящих в состав указанного средства конструктивных элементов с места их расположения и без прерывания процесса транспортировки контролируемого потока.Thus, the inventive installation provides improved measurement accuracy and ease of use due to the possibility of periodic verification of the radioisotope measuring means, with the help of which quantitative characteristics of the flow rate of a gas-containing liquid are determined without removing structural components that are part of the indicated means from their location and without interrupting the process transportation of controlled flow.

На фигуре представлена схема заявляемой установки.The figure shows a diagram of the inventive installation.

Установка содержит транспортные трубопроводы 1 и 2, выходы которых объединены и подключены к сборному коллектору (на фиг. не показан). На каждом из трубопроводов 1 и 2 имеется первый измерительный участок 3. На участке 3 каждого из трубопроводов 1 и 2 размещено первое радиоизотопное измерительное средство, включающее расположенные с диаметрально противоположных сторон участка 3 первый блок 4 источника излучения БИИ1 и первый блок 5 детектирования излучения БДИ1.The installation contains transport pipelines 1 and 2, the outputs of which are combined and connected to a prefabricated collector (not shown in Fig.). On each of pipelines 1 and 2, there is a first measuring section 3. On section 3 of each of pipelines 1 and 2, a first radioisotope measuring means is placed, including the first radiation source unit BII1 located on the diametrically opposite sides of section 3 and the first radiation detection unit 5 BDI1.

Блок 4 источника излучения БИИ1 снабжен коллиматором (на фиг. не показан) с несколькими (в рассматриваемом случае с двумя) коллимационными отверстиями, с помощью которого формируются пучки ионизирующего излучения, используемые для облучения газожидкостных потоков, протекающих по трубопроводам 1 и 2. Коллиматор снабжен заглушкой, предназначенной для размещения ее в одном из коллимационных отверстий. Это позволяет временно перекрыть исходящий из данного коллимационного отверстия пучок ионизирующего излучения и осуществить поверку блока 5 детектирования излучения БДИ1, воспринимающего излучение, выходящее из данного коллимационного отверстия, при этом другой пучок излучения не Block 4 of the radiation source BII1 is equipped with a collimator (not shown in FIG.) With several (in this case, two) collimation holes, with which beams of ionizing radiation are formed, used to irradiate gas-liquid flows flowing through pipelines 1 and 2. The collimator is equipped with a plug designed to be placed in one of the collimation holes. This allows you to temporarily block the beam of ionizing radiation coming from a given collimation hole and to verify the radiation detection unit 5 of the BDI1 receiving radiation coming out of this collimation hole, while the other radiation beam does not

перекрывается, что дает возможность производить измерение параметров газожидкостного потока, протекающего по другому трубопроводу.overlaps, which makes it possible to measure the parameters of the gas-liquid flow flowing through another pipeline.

Каждый из блоков 5 детектирования излучения БДИ1 снабжен держателем 6, предназначенным для размещения в нем образцового источника излучения 7.Each of the blocks 5 for detecting radiation BDI1 is equipped with a holder 6, designed to accommodate an exemplary radiation source 7.

Выходной сигнал каждого из блоков 5 детектирования излучения БДИ1 через коммутирующее устройство 8 соединен с вычислительным устройством 9, которое содержит узел 10 определения параметров газосодержащей жидкости и узел 11 определения погрешности измерения блока 5 детектирования излучения БДИ1.The output signal of each of the radiation detecting units 5 of the BDI1 through the switching device 8 is connected to a computing device 9, which contains a node 10 for determining the parameters of the gas-containing liquid and the node 11 for determining the error of the measurement unit 5 of the radiation detection of the BDI1.

Установка также содержит байпасный трубопровод 12, подключенный параллельно первому измерительному участку 3 каждого из транспортных трубопроводов 1 и 2. При этом на транспортных трубопроводах 1 и 2 установлены первые запорные устройства 13 с возможностью перекрытия первых измерительных участков 3 соответствующих транспортных трубопроводов, а на участках соединения байпасного трубопровода 12 с транспортными трубопроводами 1 и 2 установлены вторые запорные устройства 14 с возможностью перекрытия байпасного трубопровода 12. На байпасном трубопроводе 12 имеется горизонтально ориентированный второй измерительный участок а, параллельно которому подключен дополнительный трубопровод 15. Все участки трубопровода 15 расположены выше уровня размещения второго измерительного участка а байпасного трубопровода 12. На участке а байпасного трубопровода 12 между зонами подсоединения к нему дополнительного трубопровода 15 установлено третье запорное устройство 16. На дополнительном трубопроводе 15 имеется контрольный участок 17, продольная ось которого ориентирована наклонно относительно продольной оси второго измерительного участка а байпасного трубопровода 12 и который расположен с обеспечением протекания по нему газосодержащей жидкости снизу вверх.The installation also contains a bypass pipe 12 connected in parallel with the first measuring section 3 of each of the transport pipelines 1 and 2. In this case, the first shut-off devices 13 are installed on the transport pipelines 1 and 2 with the possibility of overlapping the first measuring sections 3 of the corresponding transport pipelines, and at the connection sections of the bypass pipeline 12 with transport pipelines 1 and 2, the second locking device 14 is installed with the possibility of blocking the bypass pipe 12. On the bypass pipe the wire 12 has a horizontally oriented second measuring section a, in parallel with which an additional pipe 15 is connected. All sections of the pipeline 15 are located above the level of the second measuring section a of the bypass pipe 12. On the section a of the bypass pipe 12, a third stop valve is installed between the areas where the additional pipe 15 is connected to it device 16. On the additional pipeline 15 there is a control section 17, the longitudinal axis of which is oriented obliquely relative to the longitudinal axis of the second measuring section a bypass pipe 12 and which is located with the flow of gas-containing liquid through it from the bottom up.

Установка также содержит второе радиоизотопное измерительное средство, включающее второй блок 18 источника излучения БИИ2 и второй блок 19 детектирования излучения БДИ2, расположенные напротив друг друга один у верхнего, а другой у нижнего конца контрольного участка 17 дополнительного трубопровода 15, а также третье радиоизотопное измерительное средство, включающее третий блок 20 источника излучения БИИЗ и третий блок 21 детектирования излучения БДИЗ, расположенные в верхней части контрольного участка 17 дополнительного трубопровода 15 с двух его диаметрально противоположных сторон.The installation also contains a second radioisotope measuring means, including a second radiation source block 18 BII2 and a second radiation detection unit BDI2 19, located opposite each other at the upper and the other at the lower end of the control section 17 of the additional pipe 15, as well as a third radioisotope measuring means, including the third block 20 of the radiation source BIIZ and the third block 21 of the radiation detection BDIZ located in the upper part of the control section 17 of the additional pipeline 15 with two x its diametrically opposite sides.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

В режиме измерения количественных характеристик расхода газожидкостного потока, транспортируемого по любому из трубопроводов 1 и 2, устанавливают запорные устройства 13 и 14 в положение, при котором каждый из указанных потоков протекает по первому измерительному участку 3 соответствующего транспортного трубопровода, а в байпасный трубопровод 12 не поступает. С помощью коммутирующего устройства 8 (например, вручную тумблером) задают управляющий сигнал, по которому выход блока 5 детектирования излучения БДИ1 соединяется с входом входящего в состав вычислительного устройства 9 узлом 10 определения параметров газожидкостного потока. Пучок ионизирующего излучения, исходящий из соответствующего коллимационного отверстия коллиматора блока 4 источника излучения БИИ1, проходит через транспортируемый по трубопроводу 1 или 2 газожидкостной поток. Ослабленное указанным потоком излучение воспринимается блоком 5 детектирования излучения БДИ1. На выходе указанного блока формируется сигнал, на основании которого в узле 10 происходит определение количественных характеристик расхода газожидкостного потока. Выход узла 10 является информационным выходом установки, с которого снимаются данные об измеренных величинах расхода газожидкостного потока.In the mode of measuring the quantitative characteristics of the flow rate of a gas-liquid stream transported through any of the pipelines 1 and 2, shut-off devices 13 and 14 are set to a position in which each of these flows flows through the first measuring section 3 of the corresponding transport pipeline, and does not enter the bypass pipeline 12 . Using a switching device 8 (for example, manually by a toggle switch), a control signal is set by which the output of the radiation detection unit 5 of the BDI1 is connected to the input of the computing device 9 by the gas-liquid flow parameter determining unit 10. The ionizing radiation beam emanating from the corresponding collimation aperture of the collimator of the radiation source unit 4 of the BII1 passes through a gas-liquid stream transported through the pipeline 1 or 2. The radiation attenuated by the indicated stream is perceived by the radiation detection unit 5 BDI1. A signal is generated at the output of the indicated block, based on which the quantitative characteristics of the gas-liquid flow rate are determined in node 10. The output of the node 10 is the information output of the installation, from which the data on the measured values of the flow rate of the gas-liquid stream are taken.

В режиме поверки блока 5 детектирования излучения БДИ1, входящего в состав первого радиоизотопного измерительного средства, установленного на любом из транспортных трубопроводов 1 и 2, положение запорных устройств 13 и 14 остается таким же, а с помощью коммутирующего устройства 8 задают управляющий сигнал, по которому выход соответствующего блока 5 детектирования излучения БДИ1 соединяется с входом входящего в состав вычислительного устройства узла 11 определения погрешности измерения блока детектирования. Прекращают подачу излучения от блока 4 источника излучения БИИ1, для чего устанавливают заглушку в соответствующем коллимационном отверстии коллиматора указанного блока. В полости держателя 6 соответствующего блока 5 детектирования излучения БИИ1 размещают образцовый источник 7 ионизирующего излучения. На выходе блока 5 детектирования излучения БДИ1 формируется сигнал, пропорциональный величине излучения, испускаемого образцовым источником 7 ионизирующего излучения, на основании которого в узле 11 происходит определение погрешности измерения блока 5 детектирования излучения БДИ1. Выход узла 11 является другим информационным выходом установки, с которого снимается информация, характеризующая погрешность блока 5 детектирования излучения БДИ1. В ходе поверки блока 5 детектирования In the verification mode of the radiation detection unit 5, BDI1, which is part of the first radioisotope measuring means, installed on any of the transport pipelines 1 and 2, the position of the locking devices 13 and 14 remains the same, and using the switching device 8, a control signal is set according to which the output the corresponding unit 5 for detecting radiation BDI1 is connected to the input of the unit 11 for determining the measurement error of the detecting unit. The radiation supply from the block 4 of the radiation source BII1 is stopped, for which a plug is installed in the corresponding collimation hole of the collimator of the indicated block. In the cavity of the holder 6 of the corresponding radiation detecting unit 5, BII1, an exemplary ionizing radiation source 7 is placed. At the output of the radiation detection unit 5, BDI1, a signal is generated proportional to the amount of radiation emitted by the standard ionizing radiation source 7, on the basis of which the error in the measurement unit 5 of the BDI1 radiation detection unit 5 is determined. The output of the node 11 is another information output of the installation, from which the information characterizing the error of the radiation detection unit 5 BDI1 is removed. During verification of the detection unit 5

определяют погрешность его измерения на ряде образцовых источников 7 ионизирующего излучения, последовательно устанавливая их в держателе 6.determine the error of its measurement on a number of exemplary sources of ionizing radiation 7, sequentially installing them in the holder 6.

В режиме поверки первого радиоизотопного измерительного средства, размещенного на каком-либо транспортном трубопроводе 1 или 2, устанавливают соответствующие запорные устройства 13 и 14 в такое положение, при котором газожидкостной поток отсекается от первого измерительного участка 3 данного транспортного трубопровода и направляется в байпасный трубопровод 12.In the verification mode of the first radioisotope measuring means located on any transport pipeline 1 or 2, the corresponding shut-off devices 13 and 14 are installed in such a position that the gas-liquid flow is cut off from the first measuring section 3 of this transport pipeline and sent to the bypass pipeline 12.

Устанавливают запорное устройство 16 в закрытое положение, при этом поток газосодержащей жидкости, протекающий по трубопроводу 12, отсекается от участка а и начинает поступать в трубопровод 15, заполняя контрольный участок 17 в направлении снизу вверх. Измеряют массу (объем) жидкости в контрольном участке 17 по мере возрастания указанной величины от минимального до максимального заданных значений с помощью второго радиоизотопного измерительного средства, включающего блок 18 источника излучения БИИ2 и блок 19 детектора излучения БДИ2. При этом контролируют время, в течение которого происходит указанное возрастание массы (объема) жидкости. Одновременно с помощью третьего радиоизотопного измерительного средства, включающего блок 20 источника излучения БИИЗ и блок 21 детектора излучения БДИЗ, судят об отсутствии жидкости в верхней части участка 17. Измеренные значения массы (объема) жидкости, полученные при заполнении ею опорожненного участка 17, используются для определения количественных характеристик расхода контролируемого потока газосодержащей жидкости. При дальнейшем движении газосодержащая жидкость полностью заполняет участок 17, протекает по остальным участкам трубопровода 15, вновь поступает в трубопровод 12, а далее направляется в сборный коллектор. В дальнейшем движение потока жидкости по указанным трубопроводам осуществляется аналогичным образом, при этом измерение массы (объема) жидкости на участке 17 не производится, так как участок 17 полностью заполнен жидкостью, о чем судят с помощью третьего радиоизотопного средства, включающего блок 20 источника излучения БИИ3 и блок 21 детектора излучения БДИ3. Открывают запорное устройство 16, после чего жидкость, протекающая по трубопроводу 12, в трубопровод 15 не поступает, и все его участки, в том числе участок 17, опорожняются. Вновь закрывают запорное устройство 16, при этом движущаяся по трубопроводу 12 жидкость вновь начинает заполнять контрольный участок 17 трубопровода 15, и цикл измерения массы (объема) контролируемого газожидкостного потока повторяется. Измеренные в ряде циклов значения контролируемых параметров усредняются и принимаются за значения, The locking device 16 is installed in the closed position, while the flow of gas-containing liquid flowing through the pipe 12 is cut off from the section a and begins to flow into the pipe 15, filling the control section 17 in the direction from the bottom up. Measure the mass (volume) of liquid in the control section 17 as the specified value increases from the minimum to the maximum setpoints using a second radioisotope measuring tool, including a radiation source block 18 BII2 and block 19 radiation detector BDI2. At the same time, the time during which the indicated increase in the mass (volume) of the liquid occurs is controlled. At the same time, using the third radioisotope measuring tool, including the BIIZ radiation source unit 20 and the BDIZ radiation detector unit 21, the absence of liquid in the upper part of section 17 is judged. The measured mass (volume) of the liquid obtained by filling the empty section 17 with it is used to determine quantitative characteristics of the flow rate of a controlled flow of a gas-containing liquid. With further movement, the gas-containing liquid completely fills the section 17, flows through the remaining sections of the pipeline 15, again enters the pipeline 12, and then goes to the collection manifold. Further, the movement of the fluid flow through the indicated pipelines is carried out in a similar manner, while the mass (volume) of the fluid is not measured in section 17, since section 17 is completely filled with liquid, as judged by the third radioisotope means, including the radiation source block 20 of BII3 and block 21 of the radiation detector BDI3. The locking device 16 is opened, after which the liquid flowing through the pipe 12 does not enter the pipe 15, and all its sections, including the section 17, are emptied. The shut-off device 16 is again closed, while the fluid moving along the pipe 12 again begins to fill the control section 17 of the pipe 15, and the cycle of measuring the mass (volume) of the controlled gas-liquid flow is repeated. The values of controlled parameters measured in a number of cycles are averaged and taken as values

измеренные с помощью образцового измерительного средства. Далее указанные значения количественных характеристик расхода газосодержащей жидкости сравниваются со значениями, полученными с использованием поверяемого первого радиоизотопного измерительного средства. По результатам сравнения определяется погрешность измерения первого радиоизотопного измерительного средства и осуществляется корректировка его градуировочных характеристик.measured using an exemplary measuring tool. Further, the indicated values of the quantitative characteristics of the flow rate of the gas-containing liquid are compared with the values obtained using the calibrated first radioisotope measuring means. Based on the comparison results, the measurement error of the first radioisotope measuring means is determined and its calibration characteristics are adjusted.

Claims

Installation for determining the flow rate of a gas-containing liquid, characterized in that it contains at least one transport pipeline, designed to transport gas-containing liquid through it, on which there is a first measuring section with a first radioisotope measuring means placed on it, including vehicles located on diametrically opposite sides of the transport the pipeline, the first radiation source unit (BII1) and the first radiation detection unit (BDI1), equipped with a holder, are designed significant for placing an exemplary radiation source in it, a bypass pipe connected in parallel with the first measuring section of each of the transport pipelines, a first shut-off device installed on the transport pipeline with the possibility of blocking the first measuring section of the specified pipeline, a second shut-off device installed on the connection section of the bypass pipeline with transport pipeline with the possibility of blocking the bypass pipe, and on the bypass pipe water there is a horizontally oriented second measuring section, in parallel with which an additional pipeline is connected, all sections of which are located above the placement level of the second measuring section of the bypass pipeline, a third shut-off device is installed between the areas where the additional pipeline is connected to it, a control section is installed on the additional pipeline whose longitudinal axis is oriented vertically or obliquely with respect to the home axis of the second measuring section of the bypass pipeline and which is arranged to allow gas-containing liquid to flow from it from bottom to top, the installation comprising a second radioisotope measuring means containing a second radiation source unit (BII2) and a second radiation detection unit (BDI2) located opposite each other one at the upper and the other at the lower end of the control section of the additional pipeline, as well as a third radioisotope measuring means, which serves to determine the presence of a gas-containing liquid in the cross section of the control section of the additional pipeline, including the third block of the radiation source (BII3) and the third block of radiation detection (BDI3) located in the upper part of the control section of the additional pipeline from its two diametrically opposite sides.