Устройство для отбора проб жидкости из трубопровода

Авторы патента:

G01N1/10 - Исследование или анализ материалов путем определения их химических или физических свойств (разделение материалов вообще B01D,B01J,B03,B07; аппараты, полностью охватываемые каким-либо подклассом, см. в соответствующем подклассе, например B01L; измерение или испытание с помощью ферментов или микроорганизмов C12M,C12Q; исследование грунта основания на стройплощадке E02D 1/00;мониторинговые или диагностические устройства для оборудования для обработки выхлопных газов F01N 11/00; определение изменений влажности при компенсационных измерениях других переменных величин или для коррекции показаний приборов при изменении влажности, см. G01D или соответствующий подкласс, относящийся к измеряемой величине; испытание

Владельцы патента RU 2263295:

Вальшин Ильдар Ринатович (RU)

Изобретение может быть использовано при отборе проб жидкости из трубопровода в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, где требуется высокая точность определения примесей. Устройство для отбора проб жидкости из трубопровода содержит пробозаборную трубку для отбора проб жидкости, установленную в монтажном патрубке в трубопроводе и снабженную устройством, препятствующим ее вибрации. Устройство, препятствующее вибрации пробозаборной трубки, установлено в монтажном патрубке и выполнено с габаритными размерами, уменьшающимися вглубь трубопровода. Минимальный зазор между пробозаборной трубкой с устройством, препятствующим вибрации, составляет не более 0,5 диаметра пробозаборной трубки. Устройство обеспечивает представительный отбор пробы и обеспечивает прочностные характеристики пробозаборного устройства. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к технике отбора проб жидкости из трубопровода и может найти применение в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, где требуется высокая точность определения примесей.

Известно устройство для отбора проб жидкости из трубопровода, включающее пробозаборный элемент, монтажный патрубок, крышку, штуцер отбора (ГОСТ 2517-85. Изменение №1, черт.18а) [1].

Недостаток известной техники отбора проб - нарушение динамики отбора пробы вследствие изменения поля скоростей потока трубопровода над монтажным патрубком, недостаточная прочность пробозаборного элемента, когда трубка тонкостенная, или сложность выполнения пробозаборного отверстия, когда пробозаборный элемент представляет собой толстостенную трубку.

Техническим результатом данного изобретения является повышение представительности отбора пробы, повышение рабочих характеристик пробозаборного устройства - представительности отбора пробы, прочностных характеристик пробозаборных устройств.

Для достижения технического результата в устройстве, которое включает систему из пробозаборной трубки, а также составляющих для монтажа пробозаборной трубки на трубопроводе, согласно изобретению система снабжена устройством, препятствующим вибрации пробозаборной трубки, при этом соединение монтажного патрубка с трубопроводом и размещение пробозаборной трубки осуществляют с элементом в монтажном патрубке, уменьшающим свободный объем полости монтажного патрубка; устройство, препятствующее вибрации пробозаборной трубки, устанавливается на монтажном патрубке; пробозаборная трубка в монтажном патрубке может быть смещена навстречу потоку; при выполнении пробозаборного отверстия на боковой поверхности трубки на участке выполнения отверстия толщина трубки уменьшена; при размещении пробозаборной трубки в трубопроводе через сальник трубку упирают в дно трубопровода; минимальный зазор между трубкой и полостью устройства, препятствующего вибрации пробозаборной трубки, составляет не более 0,5 диаметра трубки; габариты устройства, препятствующего вибрации пробозаборной трубки, в сумме по длине, ширине и высоте уменьшаются в глубь трубопровода.

Благодаря выполнению конструкции из условия размещения в трубопроводе пробозаборной трубки с элементом в монтажном патрубке, уменьшающим свободный объем полости монтажного патрубка, уменьшается возмущение поля скоростей в поперечном сечении потока трубопровода, распределение скоростей потока трубопровода над монтажным патрубком на участке расположения пробозаборного отверстия минимально искажается или сохраняется. Например, трубка может быть смещена относительно продольной оси монтажного патрубка навстречу потоку трубопровода. В результате представительность пробы повышается. Долговечность конструкции обеспечивается тем, что система снабжена устройством (демпфером), препятствующим вибрации пробозаборной трубки и ее излому под воздействием набегающего на пробозаборную трубку потока; зазор не более 0,5 диаметра трубки между трубкой и полостью устройства предотвращает изгиб трубки под воздействием гидравлического удара - такое ограничение при изгибе трубке не разрушает ее, при этом используются упругостные свойства трубки для смягчения действия гидравлического удара. Этому также способствует выполнение демпфера из условия, когда его габариты в сумме по трем измерениям - длине, ширине и высоте - уменьшаются в глубь трубопровода, при этом потери напора в трубопроводе - минимальные. Роль элемента, выравнивающего поле скоростей потока трубопровода над монтажным патрубком, может выполнять демпфер. Например, он может быть выполнен в виде кольца с наружным диаметром, близким к внутреннему диаметру монтажного патрубка, либо в виде вложенного в монтажный патрубок дополнительного патрубка, имеющего косой срез, при котором уменьшается сопротивление потоку. Следует также сказать, что смещение пробозаборной трубки навстречу потоку трубопровода позволяет применить больший по размеру (по внутреннему диаметру монтажного патрубка) демпфер, а следовательно, еще более повысить прочность устройства при неизменных параметрах монтажного патрубка. При размещении пробозаборной трубки в трубопроводе через сальник трубку упирают в дно трубопровода, что практически полностью гасит колебание трубки и повышает ее прочностные характеристики. Сказанное обеспечивает преимущество заявляемого устройства перед прототипом [2].

Таким образом, благодаря выполнению элементов заявляемого устройства из указанных условий будет обеспечен более представительный отбор пробы и повышены прочностные характеристики устройства по сравнению с устройством - прототипом [2].

Заявляемое устройство для отбора проб жидкости из трубопровода может конкретно применяться на нефтепромыслах - на узлах учета нефти, на нефтеперерабатывающих заводах.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На фиг.1, 2 представлены варианты заявляемого устройства для отбора проб жидкости из трубопровода.

Устройство для отбора проб жидкости, фиг.1, из трубопровода 1 включает пробозаборную перфорированную со стороны потока трубку 2 (далее - трубка), смещенную навстречу потоку в монтажном патрубке 3, крышку 4 с кольцом 5, ребро жесткости 6, штуцер отбора проб 7.

Устройство, фиг.1, предназначено для отбора пробы из трубопровода 1, в котором трубка 2 - основной элемент, при помощи которого отбирают пробу, при этом трубка смещена в монтажном патрубке 3 навстречу потоку трубопровода 1, монтажный патрубок 3 служит для установки на нем системы «трубка 2 - кольцо 5 - ребро жесткости 6», а также крышки 4 со штуцером отбора 7.

Устройство для отбора проб жидкости из трубопровода, фиг.1, работает следующим образом. Из минимально возмущенного потока трубопровода 1 над патрубком 3 (вследствие смещения трубки 2 навстречу потоку) под избыточным давлением через перфорационные отверстия в трубке 2 проба поступает к штуцеру отбора 7 и далее проба направляется на анализ, при этом ребро жесткости 6 препятствует вибрации и излому трубки 2 под воздействием набегающего на нее потока трубопровода 1.

На фиг.2 представлен второй вариант заявляемого устройства для отбора проб жидкости из трубопровода.

Устройство для отбора проб жидкости из трубопровода 1 включает пробозаборную перфорированную трубку 2 (далее - трубка), монтажный патрубок 3, корпус 4, в котором фиксируется трубка 2, фланец 5 с демпфером 6, представляющий собой дополнительный патрубок (или просто кольцо), вложенный (вложенное) в монтажный патрубок 3, при котором фланец 5 располагается между монтажным патрубком 3 и корпусом 4, штуцер отбора проб 7 (фиг.2).

Устройство, фиг.2, предназначено для отбора пробы из трубопровода 1 под воздействием избыточного давления через перфорированную трубку 2, зафиксированную в корпусе 4, монтажный патрубок 3 - для установки на нем корпуса 4 с трубкой 2 и фланца 5 с демпфером 6 - для предотвращения вибрации и излома трубки 2 под воздействием напора потока трубопровода 1. Через штуцер отбора проб 7 отбираемая проба направляется на анализ.

Устройство для отбора проб жидкости из трубопровода, фиг.2, работает следующим образом. Под избыточным давлением отбирают пробу из минимально возмущенного потока трубопровода 1 над патрубком 3 через перфорационные отверстия в трубке 2, которая далее направляется через штуцер 7 на анализ. При этом демпфер 6 препятствует вибрации и излому трубки 2 под воздействием набегающего на трубку 2 потока, а также устраняет искажение поля скоростей потока трубопровода 1 над монтажным патрубком 3.

Для испытаний было использовано устройство для отбора проб жидкости [2] для трубопровода 1 диаметром Ду 150 мм. Расстояние между внутренней стенкой патрубка 3 и трубкой 2, фиг.1, составляло 5 мм, для прототипа [2] - 70 мм. Расстояние между стенкой патрубка 3 и демпфером 6 также составляло 5 мм. Толщина стенки трубки 2 составляла 0.5 мм, наружный диаметр - 28 мм.

Жидкость трубопровода 1 представляла собой нефтяную эмульсию с содержанием воды 1,5-3 об.%. Скорость потока в трубопроводе 2 составляла 0,7 м/с, 1,5 м/с и 7,5 м/с.

Были проведены испытания заявляемых устройств. Данные испытаний были помещены в таблицу.

Данные показывают, что более представительный отбор пробы обеспечивает заявляемое устройство при скорости потока в трубопроводе 0,7 и 1,5 м/с. Данные для прототипа [2] отсутствуют, поскольку трубка 2 под воздействием напора потока при скорости 7,5 м/с была изогнута.

Заявляемое устройство для отбора проб жидкости из трубопровода промышленно применимо - для его изготовления используются элементы трубопроводов, выпускаемые отечественными заводами.

Источники информации

1. ГОСТ 2517-85. Изменение №1, черт. 18а).

2. ГОСТ 2517-85. Изменение №1, черт. 18б).

1. Устройство для отбора проб жидкости из трубопровода, содержащее пробозаборную трубку для отбора проб жидкости, установленную в монтажном патрубке в трубопроводе и снабженную устройством, препятствующим ее вибрации, отличающееся тем, что устройство, препятствующее вибрации пробозаборной трубки, установлено в монтажном патрубке и выполнено с габаритными размерами, уменьшающимися в глубь трубопровода, при этом минимальный зазор между пробозаборной трубкой с устройством, препятствующим ее вибрации, составляет не более 0,5 диаметра пробозаборной трубки.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при выполнении пробозаборного или пробозаборных отверстий на боковой поверхности пробозаборной трубки ее толщину выполняют уменьшенной.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при размещении пробозаборной трубки в трубопроводе через сальник пробозаборную трубку выполняют с возможностью установки в дно трубопровода.

Изобретение относится к технологии и технике отбора проб жидкости из трубопровода и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, где требуется замена и ревизия пробозаборного элемента без остановки прокачки жидкости, находящейся в трубопроводе под давлением.

Устройство для отбора проб из трубопровода // 2261428

Способ дифференциальной диагностики терминального состояния легочного типа и несовместимой с жизнью механической травмы // 2259807

Изобретение относится к области медицины, конкретно к патологической анатомии и судебной медицине. .

Способ дифференциональной диагностикии смерти от общего охлаждения организма и несовместимой с жизнью механической травмы // 2259806

Изобретение относится к области медицины, конкретно к судебной медицине. .

Способ дифференциальной диагностики смерти от отравления этиловым спиртом и несовместимой с жизнью механической травмы // 2259805

Изобретение относится к области медицины, конкретно к судебной медицине. .

Способ дифференциальной диагностики смерти от острого отравления этиловым спиртом, общего охлаждения организма или механической травмы // 2259804

Изобретение относится к области медицины, конкретно к области судебной медицины. .

Способ контроля качества твердого топлива // 2259552

Изобретение относится к области контроля состава углей и может быть использовано для контроля качества твердого топлива на котельных установках. .

Способ отбора проб жидкости из трубопровода и устройство для его осуществления // 2259551

Изобретение относится к технологии и технике отбора проб жидкости из трубопровода и может найти применение в нефтедобывающей и других отраслях промышленности, где требуется высокая точность определения параметров перекачиваемой по трубопроводам жидкости.

Устройство для отбора образцов сфагновых торфяных почв // 2259550

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для отбора образцов сфагновых торфяных почв, и может быть использовано как для исследовательских работ, так и для практических целей в мелиорации.

Переносной герметичный контейнер // 2259311

Изобретение относится к устройствам для хранения и транспортировки образцов материалов, предназначенных для исследования в вакууме или другой инертной среде при работе в скафандре, в частности для транспортировки на Землю материалов, экспонируемых на наружной поверхности космического аппарата.

Устройство для отбора проб сыпучих материалов // 2263890

Изобретение относится к устройствам для обора представительных проб сыпучего материала, движущегося по транспортерной ленте

Устройство для отбора почвенных проб // 2264607

Изобретение относится к средствам механизации и автоматизации технологического процесса отбора почвенных проб в полевых условиях для их последующего анализа в лаборатории

Способ обработки операционно-биопсийного и секционного материала для микроскопического исследования // 2264608

Изобретение относится к области медицины, в частности к патогистологии

Способ определения аттестуемого содержания компонента в синтетических стандартных образцах состава аэрозолей, нагруженных на фильтр // 2265201

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к приемам создания синтетических стандартных образцов (СО), имитирующих по составу аэрозоли, нагруженные на фильтр, и может быть использовано в количественном химическом анализе (КХА) состава проб при контроле загрязнений атмосферы для определения градуировочной характеристики и проверки правильности результатов анализа

Устройство для взятия проб // 2265821

Изобретение относится к средствам для взятия проб, в частности, вязких и загрязненных, имеющих различные характеристики вязкости

Пассивный пробоотборник жидкости // 2265822

Изобретение относится к технике пробоотбора и может быть использовано для взятия проб жидкости при проведении экологических исследований водоемов природного и искусственного происхождения с целью определения состава воды и содержания в ней загрязняющих веществ

Способ подготовки партии проб к пробирному анализу // 2267111

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано при пробоотборе и пробоприготовлении золотосодержащих материалов природных и промышленных объектов

Устройство для определения толщины слоя нефти над водой // 2267765

Изобретение относится к устройствам для отбора проб жидкостей с поверхности открытых водоемов для установления толщины слоя нефтепродуктов после технологических аварий на объектах нефтедобычи

Устройство пробоотбирающее для отбора проб сыпучих материалов // 2267766

Изобретение относится к области автоматизации отбора проб сыпучих материалов, например сырьевой муки, цемента и т.д