Устройство для отбора проб
SAMPLING DEVICE

Изобретение относится к оборудованию для оснащения резервуаров типа РВС, РВСП, РВСПК с целью проведения отбора проб нефти и нефтепродуктов в соответствии с ГОСТ 2517-2012 для определения качества нефти и нефтепродуктов в резервуаре.
Из уровня техники известна стационарная система отбора проб с измерительным люком (патент РФ на ИЗ №2696448 по кл. МПК G01N/10, 2019), выбранная в качестве наиболее близкого аналога (прототипа), представляющая из себя цилиндрический корпус с установочным фланцем, внутри которого расположен пробоотборник, закрепленный на перфорированной ленте посредством подвеса, силовую стойку с фиксатором, установленную в кронштейне, устройство намотки перфорированной ленты, сливной клапан, устройство прямого слива со сливной трубкой, где сливная трубка выполнена из трех частей: приемной трубки, перепускной камеры и трубки слива.
Недостаток данной системы заключается в том, что представленная система не является замкнутой, отсутствует герметичный слив пробы в приемную емкость, что в свою очередь, снижает объективность контроля качественного состава пробы, вследствие испарения (потери в атмосферу) легкой фракции углеводородов, и увеличению загрязняющих выбросов. Прототипом не предусматривается возможность измерения температуры нефти и нефтепродуктов в точечной пробе в соответствии с требованиями ГОСТ 2517-2012. Отсутствует очистной механизм ленты с перфорацией, что приводит к загрязнению пробоотборной системы и снижает надежность работы счетчика глубины погружения. Кроме того, конструкцией прототипа не обеспечена возможность съема/замены измерительной части для выполнения обслуживания и ремонта узлов системы отбора проб.
Технический результат заявленного изобретения заключается в обеспечении полной герметичности механизма прямого слива, конструкция предложенного устройства для отбора проб позволяет осуществлять отбор проб легкоиспаряющейся нефти и нефтепродуктов с давлением насыщенных паров более 40 кПа (300 мм рт.ст.) без контакта с воздухом, что позволяет полностью исключить попадание выбросов в атмосферу при проведении отбора пробы. С целью определения температуры пробы в химико-аналитической лаборатории используются пробоотборники и пробосборники из теплоизолированного материала (в соответствии с требованиями ГОСТ 2517-2012). Устройство отбора проб состоит из 2-х частей - установочного патрубка и измерительной части (съемная часть), позволяющего снизить трудозатраты при проведении ремонта и обслуживания и укомплектовано механизмом очистки измерительной ленты, что обеспечивает точность измерений и увеличивает надежность работы счетчика глубины погружения.
Технический результат изобретения достигается за счет того, что устройство для отбора проб содержит установочный патрубок с отсекающей запорной арматурой и фланцевым разъемом для болтового соединения, измерительную часть, в которой расположен пробоотборник, закрепленный на измерительной ленте при помощи штуцерно-торцевого узла, подвижную стойку, закрепленную в верхней части на консольной опоре и в нижней части на фланцевом разъеме с эксцентриковым зажимом, катушку для сматывания измерительной ленты, счетчик глубины погружения, пробосборник, механизм прямого слива закрытым способом, при этом на крышке измерительной части закреплен механизм очистки, а механизм прямого слива закрытым способом изготовлен из пяти составляющих частей: сливной трубы, герметичной перепускной камеры, запорной арматуры, быстроразъемного соединения камлок и маслобензостойкого рукава.
Дополнительно пробоотборник и пробосборник могут быть исполнены из искробезопасного теплоизолированного материала.
Кроме того, пробосборник может быть оснащен термокарманом для размещения устройства для измерения температуры пробы.
Изобретение иллюстрируется чертежом (фиг.), где позиции имеют следующие обозначения:
1 - измерительная часть
2 - установочный патрубок
3 - отсекающая запорная арматура
4 - фланцевый разъем для болтового соединения
5 - фланцевый разъем с эксцентриковым зажимом
6 - заземляющий контакт
7 - измерительная лента
8 - штуцерно-торцевой узел
9 - теплоизолированный пробоотборник
10 - сливной клапан
11 - механизм очистки
12 - крышка
13 - катушка для сматывания
14 - счетчик глубины погружения
15 - подвижная стойка
16 - консольная опора
17 - стопорный механизм в нерабочем положении
18 - стопорный механизм в рабочем положении
19 - стопорный механизм для промывки
20 - механизм прямого слива закрытым способом
21 - сливная трубка
22 - герметичная перепускная камера
23 - запорная арматура
24 - быстроразъемное соединение камлок
25 - маслобензостойкий рукав
26 - устройство фиксации на механизме прямого слива
27 - фланцевое соединение
28 - теплоизолированный пробосборник
29 - термокарман.
Устройство для отбора проб состоит из 2-х частей - установочного патрубка 2 и измерительной части 1.
Установочный патрубок 2 оснащен отсекающей запорной арматурой 3, фланцевым разъемом для болтового соединения 4, фланцевым разъемом с эксцентриковым зажимом 5 и заземляющим контактом 6.
Измерительная часть 1 устройства состоит из измерительной ленты 7 с прикрепленным (при помощи штуцерно-торцевого узла 8) теплоизолированным пробоотборником 9. Теплоизолированный пробоотборник 9 в нижней части имеет в своей конструкции сливной клапан 10.
Для очистки измерительной ленты 7 от остатков нефти и нефтепродуктов используется механизм очистки 11, который представляет собой зажим с прокладкой из маслобензостойкого материала, закрепленный сверху на крышке 12 измерительной части 1. С обратной стороны крышки 12 измерительной части 1 установлена катушка для сматывания 13 измерительной ленты 7 и счетчик глубины погружения 14. Катушка для сматывания 13 измерительной ленты 7 соединена с подвижной стойкой 15, которая выполнена в виде трубы, закрепленной в верхней части на консольной опоре 16 и в нижней части на фланцевом разъеме с эксцентриковым зажимом 5.
Теплоизолированный пробоотборник 9 в нерабочем положении крепится на стопорный механизм в нерабочем положении 17, в рабочем положении для слива пробы на стопорный механизм в рабочем положении 18 и для проведения промывки на стопорный механизм 19.
Ниже уровня теплоизолированного пробоотборника 9 (в рабочем положении) расположен механизм прямого слива закрытым способом 20, который изготовлен из пяти составляющих: сливной трубы 21, герметичной перепускной камеры 22, запорной арматуры 23, быстроразъемного соединения камлок 24 и маслобензостойкого рукава 25.
Механизм прямого слива закрытым способом 20 предназначен для слива пробы из теплоизолированного пробоотборника 9 в теплоизолированный пробосборник 28.
Сливная труба 21 фиксируется в открытом и закрытом положении при помощи устройства фиксации на механизме прямого слива 26.
Маслобензостойкий рукав 25 представляет из себя меандрическую трубку от фланцевого соединения 27 до быстроразъемного соединения камлок 24.
Запорная арматура 23 представляет из себя устройство, при помощи которого регулируется подача пробы в теплоизолированный пробосборник 28.
Быстроразъемное соединение камлок 24 предназначено для быстрого герметичного присоединения к теплоизолированному пробосборнику 28.
Быстроразъемное соединение камлок 24 представляет из себя систему самоблокирующихся быстроразъемных соединений кулачкового типа, которое позволяет мгновенно соединить несколько рукавов между собой, присоединить маслобензостойкий рукав 25 к сменным пробосборникам 28.
Для установки устройства для измерения температуры пробы нефти или нефтепродуктов пробосборник 28 укомплектован термокарманом 29.
Процедура отбора пробы нефти или нефтепродуктов происходит следующим образом.
На измерительный люк резервуара устанавливается устройство для отбора проб следующим образом: установочный патрубок 2 устанавливается на измерительный люк резервуара при помощи фланцевого разъема для болтового соединения 4. На установочный патрубок 2 крепится съемная измерительная часть 1 при помощи фланцевого разъема с эксцентриковым зажимом 5.
Производится замер уровня нефти или нефтепродукта в резервуаре при помощи счетчика глубины погружения 14. После проведения замера устройство готово к отбору пробы.
С целью выполнения обслуживания и ремонта измерительная часть 1 является съемной и заменяемой непосредственно от установочного патрубка 2.
Для установки теплоизолированного пробоотборника 9 необходимо поднять подвижную стойку 15 на максимальную высоту, отвернуть корпус катушки для сматывания 13 от измерительной части 1. Прикрепить теплоизолированный пробоотборник 9. Теплоизолированный пробоотборник 9 устанавливается в измерительной части 1 на штуцерно-торцевой узел 8 измерительной ленты 7. После установки пробоотборника 9 катушка для сматывания 13 устанавливается в исходное положение, подвижная стойка 15 опускается. Подвижная стойка 15 выполнена в виде трубы, закрепленной в верхней части на консольной опоре 16 и в нижней части на фланцевом разъеме с эксцентриковым зажимом 5.
При установке теплоизолированного пробоотборника 9 необходимо следить за измерительной лентой 7. Проверить установку нуля на счетчике глубины погружения 14. Освободить стопорный механизм в рабочем положении 18 на катушке для сматывания 13 измерительной ленты 7 и осторожно опустить теплоизолированный пробоотборник 9 на нужную глубину, ориентируясь на показания счетчика глубины погружения 14, затем зафиксировать стопорным механизмом в нерабочем положении 17 и произвести отбор пробы нефти или нефтепродукта.
После того, как произошел отбор пробы в резервуаре, теплоизолированный пробоотборник 9 поднимается при помощи катушки для сматывания 13 измерительной ленты 7 обратно в измерительную часть 1 и фиксируется стопорным механизмом в рабочем положении 18.
Одновременно, при помощи механизма очистки 11 измерительная лента 7 очищается от остатков нефти или нефтепродуктов.
Далее пробу нефти или нефтепродукта из теплоизолированного пробоотборника 9 необходимо переместить в теплоизолированный пробосборник 28.
Для этого используется механизм прямого слива закрытым способом 20, который изготовлен из пяти составляющих: сливной трубы 21, герметичной перепускной камеры 22, запорной арматуры 23, быстроразъемного соединения камлок 24 и маслобензостойкого рукава 25.
Сливная трубка 21 подключается к теплоизолированному пробоотборнику 9 и фиксируется с помощью устройства фиксации на механизме прямого слива 26. Путем плотного нажатия сливной трубки 21 на сливной клапан 10 теплоизолированного пробоотборника 9 проба жидкости поступает в сливную трубку 21, далее - в маслобензостойкий рукав 25, через запорную арматуру 23 в положении «открыто», в теплоизолированный пробосборник 28.
Маслобензостойкий рукав 25 позволяет расположить теплоизолированный пробосборник 28 в любом положении, в зависимости от особенностей конструкции резервуара. Маслобензостойкий рукав 25 подключается к теплоизолированному пробосборнику 28 при помощи быстроразъемного соединения камлок 24.
Герметичная перепускная камера 22 обеспечивает полную изоляцию отбора проб и способствует сохранению фракционного состава отбираемой пробы при поступлении из теплоизолированного пробоотборника 9 в масобензостойкий рукав 25.
После отбора пробы запорная арматура 23 закрывается, быстроразъемное соединение камлок 24 отсоединяется от теплоизолированного пробосборника 28.
Измерение температуры пробы производится в теплоизолированном пробосборнике 28 посредством размещенного в термокармане 29 устройства для измерения температуры (на фиг. не показано).
Для проведения ревизии оборудования измерительной части 1 с целью исключения прямого контакта пространства резервуара с окружающей средой имеется отсекающая запорная арматура 3 в составе установочного патрубка 2.
Демонтаж измерительной части 1 производится без применения дополнительных инструментов благодаря фланцевому разъему с эксцентриковым зажимом 5.
В составе фланцевого разъема с эксцентриковым зажимом 5 имеется заземляющий контакт 6, необходимый для подключения устройства для отборов пробы к общему контуру резервуара для исключения искрообразования и обеспечения безопасного проведения работ.
Таким образом, заявленное техническое решение, по сравнению с аналогом, благодаря усовершенствованной конструкции механизма прямого слива позволяет добиться полной герметичности при взятии пробы, что позволяет полностью исключить попадание выбросов в атмосферу при проведении отбора пробы.
Выполнены требования ГОСТ 2517-2012 по определению температуры пробы в химико-аналитической лаборатории.
А также с целью снижения трудозатрат при проведении работ по отбору проб, на очистку и ремонт оборудования устройство отбора проб состоит из 2-х частей - установочного патрубка и измерительной части (съемная часть) и укомплектовано механизмом очистки измерительной ленты.