ОДНОНАПРАВЛЕННАЯ ТРУБОПОРШНЕВАЯ ПОВЕРОЧНАЯ УСТАНОВКА

С01Р25/00
Однонаправленная трубопоршневая поверочная
установка
Полезная модель относится к образцовым средствам измерения расхода жидкостей - трубопоршневым поверочным установкам (ТПУ), и может быть использована для измерения расхода и поверки средств измерения расхода жидкости на нефтегазодобывающих, нефтегазоперерабатывающих и нефтетранспортных или иных предприятиях.
Известна поверочная установка для контрольно-поверочных испытаний жидкостных расходомеров, включающая трубопоршневую установку (компакт-прувер), манометр, термометр, преобразователь плотности, систему кранов, систему трубопроводов, и размещенная в термостатированном контейнере, оснащенном системой контроля и сигнализации загазованности и пожарной сигнализацией (патент РШ на полезную модель № 116631, МПК С01Р 25/00, опубл. 27.05.2012г.) [1].
Недостатками данного устройства являются сложная конструкция и высокая стоимость компакт-прувера, необходимость размещения оборудования в термостатированном контейнере, оснащенном системой контроля и сигнализации загазованности, пожарной сигнализацией.
Известна однонаправленная трубопоршневая установка, содержащая калиброванный участок трубопровода, шаровой поршень, тройник, сигнализаторы положения шарового поршня в калиброванном участке трубопровода, кран-манипулятор с поворотным рычагом, выполненным в виде кольца, снабженный верхним люком закладки и выемки шарового поршня, расширитель с наклонной направляющей шарового поршня и патрубком, отводящим поток жидкости перед краном-манипулятором ( патент РШ на полезную модель № 64361, МПК (301Р 25/00, опубл. 27.06.2009г.) [2], (прототип устройства).
Недостатком данного устройства является то, что кран-манипулятор с поворотным рычагом, выполненным в виде кольца, усложняет его конструкцию, отсутствуют средства контроля состояния среды - температуры, давления и плотности, отсутствуют средства измерения, обработки и архивирования информации, получаемой в процессе поверки, установка не позволяет проводить поверку преобразователей расхода жидкости, основанных на прямом методе динамических измерений массы.
Техническим результатом данной полезной модели является упрощение конструкции ТПУ с обеспечением достоверности измерения объема продукта и достоверности поверки средств измерения расхода жидкости.
Техническая задача решается однонаправленной трубопоршневой поверочной установкой, содержащей шаровой поршень, систему трубопроводов, включающую входной трубопровод с тройником, выходной трубопровод с расширителем и калиброванный участок трубопровода с сигнализатором входа шарового поршня в калиброванный участок и
1
сигнализатором выхода шарового поршня из калиброванного участка, кран- манипулятор ввода шарового поршня в калиброванный участок трубопровода и приема шарового поршня из калиброванного участка трубопровода, в которой упомянутые система трубопроводов и кран- манипулятор закреплены на платформе, при этом кран-манипулятор выполнен в виде прямоходного шарового крана с уплотнениями, герметизирующими шаровую пробку, а шаровая пробка выполнена с цилиндрической полостью, на упомянутой платформе установлен шкаф с блоком измерительно-вычислительного комплекса.
Кроме того, технический результат достигается тем, что на входном трубопроводе и на выходном трубопроводе установлены преобразователи температуры и преобразователи давления.
Кроме того, технический результат достигается тем, что на выходном трубопроводе установлено устройство контроля плотности.
Сущность полезной модели заключается в том, что, в отличие от прототипа, система трубопроводов с калиброванным участком, с краном- манипулятором, выполненным в виде прямоходного шарового крана с цилиндрической полостью в шаровой пробке, с уплотнениями, герметизирующими шаровую пробку в кране-манипуляторе при прохождении шарового поршня по калиброванному участку трубопровода, и шкаф с блоком измерительно-вычислительного комплекса закреплены на платформе, что упрощает изготовление поверочной установки, обеспечивает возможность изготовления поверочной установки в условиях машиностроительного предприятия и доставку ее на объект эксплуатации в собранном виде, уменьшает ее стоимость, а установленные на входном и выходном трубопроводах преобразователи температуры, преобразователи давления и устройство контроля плотности обеспечивают достоверность измерения объема продукта и поверки средств измерения расхода жидкости, блок измерительно-вычислительного комплекса обеспечивает обработку и архивирование первичных и вычисленных параметров, поступающих от средств контроля, установленных на ТПУ.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема однонаправленной трубопоршневой поверочной установки; на фиг. 2 - общий вид установки; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 3 (повернуто).
Однонаправленная трубопоршневая поверочная установка содержит платформу 1, на которой закреплены система трубопроводов 2, кран- манипулятор 3, выполненный в виде прямоходного шарового крана, и шкаф 4 с блоком измерительно-вычислительного комплекса 5. Система трубопроводов 2 включает входной трубопровод 6 с тройником 7, выходной трубопровод 8 с расширителем 9 и калиброванный участок 10. На входном трубопроводе 6 установлены преобразователь температуры 11 и преобразователь давления 12. На выходном трубопроводе 8 установлены преобразователь температуры 13, преобразователь давления 14 и устройство контроля плотности 15, включающее обводной трубопровод 16,
2
преобразователь плотности 17, указатель расхода 18, поворотную дисковую заслонку 19 с электроприводом 20. На калиброванном участке 10 установлены сигнализатор входа 21 шарового поршня 22 и сигнализатор выхода 23 шарового поршня 22. Кран-манипулятор 3 выполнен в виде прямоходного шарового крана с шаровой пробкой 24, герметично установленной в полости 25 крана-манипулятора 3 с возможностью поворота посредством электропривода 26 или ручным приводом 27. Герметичность шаровой пробки 24 в полости 25 крана-манипулятора 3 обеспечивается уплотнительными кольцами 28 и 29. Шаровая пробка 24 выполнена с цилиндрической полостью 30 для размещения шарового поршня 22 и с возможностью фиксации в положении «Загрузка»/«Прием» и в положении «Ввод» шарового поршня 22 в калиброванный участок трубопровода 10. Кран-манипулятор 3 содержит устройство для контроля герметичности шаровой пробки 24 в полости 25 крана-манипулятора 3, включающее трубку 31 с вводом 32 в полость 25, с прибором для измерения давления - манометром 33, и краном 34. Расширитель 9 выходного трубопровода 8 снабжен люком 35 с крышкой 36 для загрузки поверочной установки шаровым поршнем 22.
Измерительно-вычислительный комплекс 5 установлен в шкафу 4, выполненном в виде взрывонепроницаемой оболочки, закрепленной на стойке 37. Стойка 37 установлена на платформе 1. Система трубопроводов 2 закреплена на платформе 1 на опорах 38 и 39, кран-манипулятор 3 - на подставке 40.
Однонаправленная трубопоршневая поверочная установка работает следующим образом. Перед запуском трубопоршневой поверочной установки в систему трубопроводов 2 ТПУ вводят шаровой поршень 22 через люк 35 при снятой крышке 36, при этом шаровую пробку 24 крана- манипулятора 3 цилиндрической полостью 30 разворачивают в положение «Прием» шарового поршня 22, затем крышку 36 люка 35 закрывают. ТПУ к работе готова.
При подключении ТПУ к основной магистрали с поверяемым преобразователем расхода (не показан) открывают кран 41 на входном трубопроводе 6 и кран 42 на выходном трубопроводе 8. Входящий в ТПУ поток среды заполняет систему трубопроводов 2. На выходном трубопроводе 8 поворотной дисковой заслонкой 19 обеспечивают подачу текучей среды в обводной трубопровод 16 на преобразователь плотности 17 с указателем расхода 18 для контроля плотности текучей среды. При развороте шаровой пробки 24 крана-манипулятора 3 в положение «Пуск» шаровой поршень 22 по направляющей 43 входит в тройник 7 и потоком среды вводится в калиброванный участок трубопровода 10, текучая среда заполняет полость 25 крана-манипулятора 3. Шаровой поршень 22 проходит калиброванный участок трубопровода 10 и решеткой 44 отводится в кран- манипулятор 3. Шаровую пробку 24 разворачивают в положение «Прием» и шаровой поршень 22 потоком среды устанавливается в цилиндрической полости 30. ТПУ готова к следующему циклу поверки.
з
При прохождении шарового поршня 22 по калиброванному участку трубопровода 10 сигнализатор входа 21 шарового поршня 22 выдает сигнал о начале отсчета импульсов счетчика количества среды, сигнализатор выхода 23-о прекращении отсчета импульсов. При прохождении шарового поршня 22 по калиброванному участку трубопровода 10 контролируют протечку шаровой пробки 24. Протечку контролируют манометром 33, протечка не допускается. Значения показаний поверяемого преобразователя расхода и показаний средств контроля ТПУ автоматически обрабатываются и регистрируются измерительно-вычислительным комплексом 5.
Полезная модель упрощает конструкцию ТПУ, упрощает изготовление и обслуживание ТПУ, снижает стоимость изготовления, посредством устройства контроля плотности обеспечивает возможность выполнения поверки преобразователей расхода жидкости, основанных на прямом методе динамических измерений массы. Предлагаемое устройство обеспечивает достоверность измерений и может быть использовано для поверки средств измерения расхода жидкости на нефтегазодобывающих, нефтегазоперерабатывающих и нефтетранспортных, или иных, предприятиях.
4