Стационарная система отбора проб с измерительным люком
STATIONARY SAMPLING SYSTEM WITH MEASUREMENT HATCH

Изобретение относится к устройствам отбора проб нефти и нефтепродуктов из резервуара для определения их параметров, например, может быть использовано, для полуавтоматического отбора проб по любой требуемой глубине резервуара, кроме дна.
Известно устройство для взятия проб жидкости из резервуара, набор МК 10 АТЕХ, ШСЕх фирмы UK Samplig Gauges Ltd, содержащее цилиндрический установленный на фланце корпус, внутри которого расположен пробоотборник, закрепленный на перфорированной ленте посредством подвеса, силовую стойку с фиксатором в верхней части, установленную вдоль корпуса свободно в кронштейне, закрепленном на корпусе, устройство намотки перфорированной ленты, устройство прямого слива со сливной трубкой и шторкой, смотровые окна, счетчик глубины. Устройство намотки соединено с крышкой корпуса и силовой стойкой. Силовая стойка выполнена в виде трубы на стержне, жестко закрепленном к нижней части корпуса (см. Устройство фирмы UK Samplig Gauges Ltd.. Набор МК 10 АТЕХ, IECEx. Руководство по эксплуатации. Вер.2. Март 2016).
Недостатком является то, что устройство прямого слива выполнено негерметично, что не отвечает требованиям экологии и пожаробезопасности, работая с нефтью и нефтепродуктами, и не может использоваться для установки измерительной рулетки.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для закрытого отбора проб нефти и нефтепродуктов из резервуара, содержащее с установочным фланцем цилиндрический корпус, внутри которого расположен пробоотборник, закрепленный на перфорированной ленте посредством подвеса, силовую стойку с фиксатором в верхней части, установленную вдоль корпуса свободно в кронштейне, закрепленном на корпусе, устройство намотки перфорированной ленты, устройство прямого слива со сливной трубкой и шторкой, причем сливная трубка устройства прямого слива установлена на фланце в подвижной шторке через манжету и свободно установлена в хомут, закрепленный на фланце корпуса, а соединение корпуса с подвижной шторкой устройства прямого слива выполнено с уплотнительным кольцом, смотровые окна, счетчик глубины погружения, причем устройство намотки соединено с крышкой корпуса и силовой стойкой, а силовая стойка выполнена в виде трубы на стержне, жестко закрепленном к нижней части корпуса (см. патент РФ на ПМ №178121 по кл. МКИ G01N/10, 2018).
Недостатком является то, что устройство прямого слива, содержащее сливную трубку, установленную на фланце в подвижной шторке через манжету, не может обеспечить полную герметичность при взятии пробы, т.к. сечение трубки в месте контакта с манжетой, из-за несоосности осей трубки в этом сечении и оси манжеты являет собой овал, что не обеспечивает полный охват манжетой всей поверхности трубки в сечении, также данное устройство не имеет приспособлений для установки и направления строго вертикально ленты измерительной рулетки.
Цель изобретения - создание полной герметичности при взятии пробы.
Указанная цель достигается тем, стационарная система отбора проб с измерительным люком, содержащая с установочным фланцем цилиндрический корпус, внутри которого расположен пробоотборник, закрепленный на перфорированной ленте посредством подвеса, силовую стойку с фиксатором в верхней части, установленную вдоль корпуса свободно в кронштейне, закрепленном на корпусе, устройство намотки перфорированной ленты, устройство прямого слива со сливной трубкой, смотровые окна, счетчик глубины погружения, причем устройство намотки соединено с крышкой корпуса и силовой стойкой, а силовая стойка выполнена в виде трубы на стержне, жестко закрепленном к нижней части корпуса. Сливная трубка выполнена из трех частей: приемной трубки, перепускной камеры и трубки слива. Перепускная камера цилиндрической формы шарнирно закреплена в устройстве прямого слива. Приемная трубка выполнена из трубы, изогнутой в одной плоскости и жестко закреплена одним концом с цилиндрической частью перепускной камеры. Трубка слива выполнена из трубы, изогнутой в двух перпендикулярных плоскостях и жестко соединена одним концом с торцом перепускной камеры. В зоне соединения на трубке слива предусмотрен прямолинейный участок, находящийся в зоне радиального подвижного уплотнения, установленного в корпусе устройства прямого слива. Причем внутренняя полость перепускной камеры выполнена в виде двух перпендикулярно расположенных цилиндрических каналов, соединенных между собой и внутренними полостями приемной трубки и трубки слива.
Кроме того, трубка слива и приемная трубка могут быть выполнены одного диаметра.
А радиальное подвижное уплотнение может быть выполнено в виде уплотнительного кольца.
Технический результат заключается в том, что обеспечивается гарантированная герметичность внутреннего объема резервуара, достигается исключение попадания нефтегазовой фракции в атмосферу при взятии пробы, а также в том, что при нажатии на сливную трубку при отборе пробы из пробоотборника, движение третьей части трубки в уплотнителе только вращательное, без изгиба кромок уплотнителя.
На фиг. 1 показано предложенное устройство, на фиг. 2 - устройство прямого слива.
Стационарная система отбора проб с измерительным люком содержит цилиндрический корпус 1, с установочным фланцем 2, пробоотборник 3, перфорированную ленту 4, силовую стойку 5, устройство намотки 6 перфорированной ленты 4, устройство прямого слива 7, смотровые окна 8, счетчик глубины погружения 9. Внутри корпуса 1 расположен пробоотборник 3, закрепленный на перфа орированной ленте 4 посредством подвеса 10. Пробоотборник 3 представляет собой нержавеющий сосуд, в который отбирается проба. Силовая стойка 5 с фиксатором 11 в верхней части установлена вдоль корпуса свободно в кронштейне 12, закрепленном на корпусе 1. Устройство прямого слива 7 предназначено для слива пробы из пробоотборника 3 в какую-либо приемную емкость и выполнено со сливной трубкой 13. Сливная трубка 13 выполнена из трех частей: приемной трубки 14, перепускной камеры 15 и трубки слива 16. Перепускная камера 15 цилиндрической формы шарнирно закреплена в устройстве прямого слива 7. Приемная трубка 14 выполнена из трубы, изогнутой в одной плоскости и жестко закреплена одним концом с цилиндрической частью перепускной камеры 15. Трубка слива 16 выполнена из трубы, изогнутой в двух перпендикулярных плоскостях и жестко соединена одним концом с торцом перепускной камеры 15. В зоне соединения на трубке слива 16 предусмотрен прямолинейный участок 17, находящийся в зоне радиального подвижного уплотнения 18, установленного в корпусе устройства прямого слива 7. Внутренняя полость перепускной камеры 15 выполнена в виде двух перпендикулярно расположенных цилиндрических каналов 19, соединенных между собой и внутренними полостями приемной трубки 14 и трубки слива 16. Трубка слива 16 и приемная трубка 14 выполнены одного диаметра. Радиальное подвижное уплотнение 18 выполнено в виде уплотнительного кольца. Сливной клапан 20 пробоотборника расположен в нижней части пробоотборника 3. Фиксатор 21 служит для фиксации пробоотборника 3 во время слива пробы.
Измерительный люк входит в комплект ТУ 3689-010=03467856-2001 и устанавливается на верхнюю часть цилиндрического корпуса 1.
Система работает следующим образом.
Перед проведением процедуры отбора пробы необходимо произвести замер высоты наполнения жидкостью резервуара. Для точного определения высоты (глубины) взятия пробы, необходимо производить операции замера и взятия пробы из одной точки. В настоящее время процедура производится так: на резервуаре устанавливается измерительный люк, производится замер уровня жидкости, затем измерительный люк демонтируется, и на это место резервуара устанавливается комплект для взятия проб.
Для введения в стационарную систему отбора проб измерительного люка, произведена доработка верхнего фланца комплекта. На стационарно установленном комплекте, поднимается силовая стойка 5 на максимальную высоту, отворачивается корпус устройства намотки 6 от корпуса 1, и устанавливается измерительный люк, входящий в комплект, после проведения замера, измерительный люк снимается, устройство намотки 6 поворачивается на место и опускается силовая стойка 5, комплект готов к взятию проб. Следовательно, операции монтажа и демонтажа комплекта не производятся, производится только монтаж и демонтаж измерительного люка.
Далее устанавливается пробоотборник 3 на подвес 10 перфорированной ленты 4. Для этого поднять силовую стойку 5 на максимальную высоту, отвернуть корпус устройства намотки 6 от корпуса 1 во избежание падения пробоотборника 3. Возвратить корпус устройства намотки 6 в исходное положение и опустить силовую стойку 5 с пробоотборником 3 в цилиндрический корпус. При установке пробоотборника 3 необходимо следить за перфорированной лентой 4, не перекручивать ее и не сгибать. Проверить: отжат ли фиксатор 21 на корпусе 1. Проверить установку нуля на счетчике глубины погружения 9. Освободить фиксатор на устройстве намотки 6 и осторожно опустить пробоотборник 3 на нужную глубину, ориентируясь на показания счетчика. Разматывание перфорированной ленты 4 производится равномерно, без рывков, с постоянной скоростью. При приближении к заданной точке необходимо снизить скорость разматывания ленты.
Смотровые окна 8 предназначены для визуального слежения за процессами слива пробы, установлены на уровне устройства прямого слива 7. Сливная трубка 13 имеет одну степень свободы: вертикальную вокруг оси перепускной камеры, поэтому поворачивая сливную трубку 13 она точно подводится к сливному клапану пробоотборника Контроль осуществляется через смотровые окна. Герметичность соединений обеспечивается в устройстве прямого слива цилиндрического корпуса. После нажатия на клапан проба по сливной трубке сливается в приемную емкость.
Перенаправление потока жидкой пробы позволяет осуществлять движения качания вверх-вниз, при этом приемная трубка 14 осуществляет непосредственное нажатие и открытие сливного клапана 20 пробоотборника 3, при приложении усилия к трубке слива 16, при этом герметизация узла осуществляется за счет уплотнения, установленного в корпусе устройства прямого слива 7, через которое соосно с осью уплотнения 18 выходит прямолинейный участок 17 трубки слива 16, осуществляя в месте соприкосновения с уплотнением 18 вращательные движения и сечение трубки слива 16 полностью соответствует окружности, что обеспечивает полную герметичность.
Предлагаемая стационарная система отбора проб с измерительным люком разработана и проведены испытания. Разработаны ТУ 26.51.12-006-42929218-2019, соответствует требованиям TP ТС 010/2011, в части взрывозащищенного оборудования TP ТС 012/2011. Устройство может изготовлено в климатическом исполнении У, УХЛ и ХЛ по ГОСТ 15150, категория размещения - 1, в диапазоне температур окружающего воздуха -60°C÷80°C; в процессе воздействия механических факторов, соответствующих группе условия эксплуатации Ml по ГОСТ 17516, в том числе вибрационные нагрузки с частотой 1-35 Гц и ускорением 0,5G; в части сейсмических воздействий для районов с сейсмичностью до 7 баллов включительно по шкале MSK-64. Устройство рекомендовано для точечного отбора проб нефти и нефтепродуктов на нефтяных танкерах и резервуарах согласно ГОСТ 2517-2012 г.
Использование предложенного технического решения позволяет добиться полной герметичности при взятии пробы нефти и нефтепродуктов на нефтяных танкерах и резервуарах.