UA82818C2 - Спосіб відбору проби газу з трубопроводу - Google Patents

Abstract

Винахід належить до галузі машинобудування, а саме способу відбору проби газу з трубопроводу. Спосіб відбору проби газу з трубопроводу включає встановлення пробовідбірника у трубопроводі, подачу газу в трубопровід, відведення частини газових потоків з нього у пробовідбірник, подачу відведених газових потоків без зміни їх агрегатного стану до місця усереднення у порожнині пробовідбірника, усереднення відведених газових потоків та подачу їх на аналіз, при цьому відведення газових потоків у пробовідбірник здійснюють через щілину в ньому, ширина якої на кожному рівні надходження газових потоків зворотно пропорційна їх швидкості, а потоки газу після їх усереднення поділяють на два однакові за складом потоки, один з яких повертають у трубопровід зі швидкістю, рівною швидкості руху газу в трубопроводі, та за напрямком руху газу в ньому, а другий потік подають на аналіз. Винахід забезпечує достовірність та презентабельність відібраної проби.

Description

Винахід відноситься до способу відбору проб газу та газорідинних сумішей з трубопроводів і може використовуватись у нафтовій, газовій, хімічній, харчовій, медичній та в інших галузях промисловості.

Відомий спосіб відбору проби з трубопроводу, (а.с. СРСР Ме397803, МПК 201М1/10, публ. 17.09.1973, який включає встановлення пробовідбірника у трубопроводі, подачу рідини в трубопровід, відведення частини рідинних потоків з нього у пробовідбірник, усереднення відведених рідинних потоків та подачу їх на аналіз.

Недоліком відомого способу є недостатня достовірність відбору проби внаслідок того, що швидкість вхідного потоку в пробовідбірнику відрізняється від швидкості потоку в трубопроводі, з якого відбирається проба (недотримання умов ізокінетичності відбору). Другим недоліком способу є недостатня презентабельність відібраної за його допомогою проби, що проявляється у невідповідності хімічного складу проби хімічному складу усередненого рідинного потоку у трубопроводі.

Відомий спосіб відбору проби газу з трубопроводу, (ас. СРСР Мо264767, МПК СО1М, публ. 03.03.1970), який включає встановлення пробовідбірника у трубопроводі, подачу газу в трубопровід, відведення частини газових потоків з нього у пробовідбірник, усереднення відведених газових потоків та подачу їх на аналіз.

Недоліком відомого способу є недостатня достовірність відбору проби внаслідок того, що швидкість вхідного потоку в пробовідбірнику відрізняється від швидкості потоку в трубопроводі, з якого відбирається проба (недотримання умов ізокінетичності відбору). Другим недоліком способу є недостатня презентабельність відібраної за його допомогою проби, що проявляється у невідповідності хімічного складу проби хімічному складу усередненого газового потоку у трубопроводі.

Найбільш близьким аналогом винаходу, що заявляється, є спосіб відбору проби газу з трубопроводу (а.с.

СРСР Мо 84518, нац. кл. 421, 401, заявка Мо374334 від 13.02.1948), який включає встановлення пробовідбірника у трубопроводі, подачу газу в трубопровід, відведення частини газових потоків з нього у пробовідбірник, подачу відведених газових потоків без зміни агрегатного стану до місця усереднення у порожнині пробовідбірника, усереднення відведених газових потоків та подачу їх на аналіз. Відведення газових потоків у пробовідбірник без зміни їх агрегатного стану здійснюють пропорційно їх швидкості за допомогою циліндра обладнаного поршнем, що входить до складу пробовідбірника і також є місцем усереднення відведених газових потоків.

Недоліком відомого способу є необхідність використання рухомих механічних вузлів та недостатня достовірність відбору проби внаслідок того, що швидкість вхідних потоків в порожнині пробовідбірника відрізняється від швидкості потоків на рівні відбору їх з трубопроводу (недотримання умов ізокінетичності відбору). Недоліком способу також є недостатня презентабельність відібраної за його допомогою проби, що проявляється у невідповідності хімічного складу проби хімічному складу усередненого газового потоку у трубопроводі.

Недостатня презентабельність проби проявляється у невідповідності її хімічного складу усередненого газового потоку у трубопроводі. Крім цього, спосіб не забезпечує безперервності отримання проби газу внаслідок того, що об'єм відібраного газу обмежений об'ємом поршневої порожнини циліндра, а отже після заповнення порожнини відбір проби буде припинений.

Задачею винаходу є підвищення достовірності та презентабельності відібраної проби.

Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі відбору проби газу з трубопроводу, який включає встановлення пробовідбірника у трубопроводі, подачу газу в трубопровід, відведення частини газових потоків з нього у пробовідбірник, подачу відведених газових потоків без зміни їх агрегатного стану до місця усереднення у порожнині пробовідбірника, усереднення відведених газових потоків та подачу їх на аналіз, згідно з винаходом відведення газових потоків у пробовідбірник здійснюють через щілину в ньому, ширина якої на кожному рівні надходження газових потоків зворотно пропорційна їх швидкості в трубопроводі, а потоки газу після їх усереднення поділяють на два однакові за складом потоки, один з яких повертають у трубопровід зі швидкістю рівною швидкості руху газу в трубопроводі та за напрямком руху газу в ньому, а другий потік подають на аналіз.

Технічним результатом винаходу є підвищення достовірності та презентабельності відібраної проби газу за рахунок усереднення швидкості відведеного газорідинного потоку внаслідок створення умов ізокінетичності відведення розподілених газових потоків на аналіз та у трубопровід. Крім цього, заявлений спосіб забезпечує отримання безперервно проби газу, яка є презентабельною і достовірною. Склад отриманої проби буде відповідати у будь який момент часу усередненому складу потоку газу у трубопроводі. Використання способу зменшує похибку вимірювань параметрів газу, при цьому не відбувається зміни агрегатного стану відібраної проби.

Для реалізації заявленого способу використовують ізокінетичний інтегральний пробовідбірник газу. Його конструкція наведена на фігурах.

На Фіг.1 схематично зображений ізокінетичний інтегральний пробовідбірник газу, на Фіг.2 зображений переріз А-А Фіг.1, на Фіг.3 зображений вигляд Б Ффіг.1.

Ізокінетичний інтегральний пробовідбірник газу складається із корпусу 1 встановленого перпендикулярно газовому потоку та виконаного у формі полого зрізаного конусу, і вихідного патрубка 2 зорієнтованого за напрямком руху газовому потоку. Корпус 1 обладнаний щілиною З (Фіг.2), яка розташована на його бічній поверхні та виконана трапецієподібною. Ширина кожної ділянки щілини З зворотно пропорційна швидкості газового потоку на цій ділянці. Всередині корпусу пробовідбірника 1 навпроти щілини З розміщено екран 4.

Корпус пробовідбірника 1 з'єднаний з втулкою 5, в якій виконаний відбірний канал 6, отвір якого відкривається у внутрішню порожнину корпусу пробовідбірника 1. За допомогою каналу б внутрішня порожнина корпуса пробовідбірника 1 сполучена з малогабаритною гідрогеологічною сепараційною установкою або з контейнером (на кресленнях не показані). Втулка 5 розміщена в патрубку 7, що встановлений на трубопроводі 8, з якого відбирається проба газу.

Для реалізації заявленого способу виконуються дії в такій послідовності: 1. Встановлюють пробовідбірник у трубопроводі 8. 2. Подають газ у трубопровід 8. 3. Відводять частину газових потоків з трубопроводу 8 у порожнину пробовідбірника через щілину З у однакових об'ємах за рівнем надходження газових потоків. 4. Подають відведені газові потоки без зміни їх агрегатного стану до місця усереднення у порожнині пробовідбірника.

5. Усереднюють відведені газові потоки у пробовідбірнику в зоні турбулентності за екраном 4 (зона турбулентності, що створюється при обтіканні газовими потоками екрана 4 є місцем їх усереднення). 6. Поділяють усереднені газові потоки на два однакові за складом потоки, один з яких повертають через вихідний патрубок 2 у трубопровід 8 зі швидкістю рівною швидкості руху газу в трубопроводі 8, та за напрямком руху газу в ньому, а другий потік через відбірний канал 6 подають на аналіз.

М

ПОН - і; КИ ит і : Е

На ! і і Е

Вхід | пня т Не Ще її

Й Е і дише Ї газового | кеш дн і отв пиши и пот т тити тити й У ТД ння у о аа яр З

НОоКУу | ці щі 0 чан т й Шини

Не В ше : а ет :

І рий ! : в шт Я

Бі | Її Ще шк Е п етовон В В вв важ

Ли и и її В ОО це

Відібрана проба

Фіг. 1

А-А и ! и

Ка ра -а 7 я 7 на ре ! жк І; ян і, 7 ; р ЕЖЧІ - і ши с Ї» жи Ша й І. : ЩЕ Й. й М, і у ча Ден Н Й р Ка о щ В Й ЩЕ І й Е - Ф і: й Н ЩЕ Й Ж ра титттттттях р з шт ' я р ра т є ле ре ! ї НЕ: З і й | ей и 3 ра ше и а І В Ге в

Ма КИ я шт я Еш, и: с - зе ще офриииифть, 6

Е --т я ок нн лили ши че ЦИ пий ря рон нн на т лм нс пш ин зи 7

Фіг. 2

Б-Б в) - з 3 Е м Ка ; й !

Е-і йиИт АТ пи вину Я щ 41. -- Я й пащу

Фіг. З

Claims (1)

1. Спосіб відбору проби газу з трубопроводу, який включає встановлення пробовідбірника у трубопроводі, подачу газу в трубопровід, відведення частини газових потоків з нього у пробовідбірник, подачу відведених газових потоків без зміни їх агрегатного стану до місця усереднення у порожнині пробовідбірника, усереднення відведених газових потоків та подачу їх на аналіз, який відрізняється тим, що відведення газових потоків у пробовідбірник здійснюють через щілину в ньому, ширина якої на кожному рівні надходження газових потоків зворотно пропорційна їх швидкості в трубопроводі, а потоки газу після їх усереднення поділяють на два однакові за складом потоки, один з яких повертають у трубопровід зі швидкістю, рівною швидкості руху газу в трубопроводі. та за напрямком руху газу в ньому, а другий потік подають на аналіз.