ДЕТЕКТОР ТРУБОПОРШНЕВОЙ ПОВЕРОЧНОЙ УСТАНОВКИ
DETECTOR OF PIPE-PISTON VERIFICATION UNIT

Изобретение относится к устройствам контроля прохождения внутритрубных снарядов в трубопроводных системах, преимущественно к устройствам индикации перемещения шарового поршня в калиброванном участке трубопоршневой поверочной установки (ТПУ), и может быть использовано в системах поверки средств измерения расхода жидкости на нефтегазодобывающих, нефтегазоперерабатывающих и нефтетранспортных или иных предприятиях.
Известен усовершенствованный индикатор трубопроводного скребка с регулируемой установкой, содержащий ниппель, имеющий внутреннюю поверхность с резьбой, узел заглушки с пусковым устройством, содержащим первый магнит, узел индикатора с флажком, с механизмом расцепления, удерживающим флажок, и вторым магнитом, причем первый магнит и второй магнит являются противоположными по расположению полюсов, между узлом заглушки и ниппелем и между ниппелем и корпусом узла индикатора установлены уплотнительные кольца (патент RU на изобретение №2462652, МПК F16L 55/48, опубл. 27.09.2012 г.) [1].
Данное устройство выполнено в виде механического устройства и предназначено для визуального определения местоположения скребка при его прохождении в трубопроводе и не может быть использовано в автоматизированных системах контроля и измерения расхода жидкости, в частности в трубопоршневых поверочных установках, в виду отсутствия электрического сигнала.
Известен детектор поверочной установки, состоящий из ненамагничивающегося корпуса с входящими в него основанием, держателем, центральной втулкой и крышкой, из плунжера, выполненного из ферромагнитного материала, с продольным каналом и поперечным каналом и магнитного выключателя, при этом основание корпуса жестко прикреплено к трубопроводу поверочной установки, к основанию посредством фланца прикреплен держатель с размещенным в нем плунжером, в центральной втулке закреплен магнитный выключатель и размещена цилиндрическая пружина, в держателе установлены уплотнительные кольца (патент US на изобретение №6789407, МПК7 G01F 25/00, опубл. 14.09.2004 г.) [2] (прототип устройства).
Недостатком данного устройства является неудобство обслуживания детектора, заключающееся в необходимости освобождения трубопровода поверочной установки от прокачиваемой рабочей среды при ревизии и замене магнитного выключателя, что ведет к повторному заполнению поверочной установки рабочей средой и повторной поверке трубопоршневой поверочной установки.
Техническим результатом данного изобретения является упрощение обслуживания поверочной установки с установленным на ней детектором, снижение затрат на подготовку установки к поверке средств измерения расхода жидкости с обеспечением достоверности поверки средств измерения расхода жидкости.
Техническая задача, положенная в основу настоящего изобретения, с достижением заявленного технического результата решается тем, что в детекторе трубопроводной поверочной установки, состоящем из основания с внутренней полостью, держателя с внутренней полостью, крышки с проходной полостью, плунжера с одним или более продольными каналами, спиральной пружины и сигнализатора перемещения упомянутого плунжера, упомянутый плунжер снабжен соединенным с ним штоком с закрепленной на нем втулкой с флажком, взаимодействующим с сигнализатором перемещения упомянутого плунжера, выполненным в виде оптоэлектронного сигнализатора и установленного во внутренней полости упомянутого держателя.
Техническая задача, положенная в основу настоящего изобретения, с достижением заявленного технического результата решается также тем, что в упомянутом держателе и в упомянутой крышке выполнены продольные каналы, сообщающиеся с упомянутой внутренней полостью упомянутого основания, при этом в упомянутой крышке выполнены сообщающиеся поперечный канал и осевое проходное направляющее отверстие, а в упомянутом держателе - осевое проходное направляющее отверстие и проходное поперечное отверстие для кабельного ввода, сообщающееся с внутренней полостью упомянутого держателя, упомянутый шток снабжен как минимум одним уплотнительным кольцом, взаимодействующим с упомянутым осевым проходным направляющим отверстием упомянутого держателя, и как минимум одним уплотнительным кольцом, взаимодействующим с упомянутым осевым проходным направляющим отверстием упомянутой крышки, проходная полость упомянутой крышки сообщается с внутренней полостью упомянутого держателя.
Сущность изобретения заключается в том, что в отличие от прототипа в детекторе трубопоршневой поверочной установки, состоящем из основания с внутренней полостью с установленным в ней плунжером с одним или более продольными каналами, держателя с внутренней полостью с установленным в ней оптоэлектронным сигнализатором и с осевым проходным направляющим отверстием и крышки с проходной полостью, сообщающейся с внутренней полостью держателя, с осевым проходным направляющим отверстием и сообщающимся с ним посредством поперечного канала с продольным каналом, плунжер с продольным каналом снабжен соединенным с ним штоком, проходящим через осевое проходное направляющее отверстие держателя, внутреннюю полость держателя, через осевое проходное направляющее отверстие в крышке, при этом шток уплотнен в осевых проходных направляющих отверстиях держателя и крышки уплотнительными кольцами, поперечный канал в крышке, соосно выполненные продольные каналы в крышке и в держателе сообщаются с внутренней полостью основания и трубопроводом поверочной установки, что обеспечивает поступление рабочей среды в полость осевого проходного направляющего отверстия крышки и разгрузку плунжера и соединенного с ним штока, повышает чувствительность устройства и тем самым достоверность поверки средств измерения расхода жидкости; внутренняя полость держателя с установленным в ней оптоэлектронным сигнализатором с взаимодействующим с ним посредством втулки с флажком, закрепленной на штоке, защищена от протечек рабочей среды уплотнительными кольцами, установленными на штоке, что обеспечивает возможность доступа к оптоэлектронному сигнализатору для ревизии и замены без дренирования рабочей среды из трубопровода поверочной установки, упрощает обслуживание трубопоршневой поверочной установки, снижает затраты на выполнение поверки средств измерения расхода жидкости.
На фиг. 1 представлен детектор трубопоршневой поверочной установки в разрезе; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.
Детектор трубопоршневой поверочной установки (ТПУ) состоит из основания 1, держателя 2, крышки 3, плунжера 4, спиральной пружины 5 и оптоэлектронного сигнализатора 6. Основание 1 выполнено с проточкой 7, образующей внутреннюю полость 8 основания 1 с возможностью размещения в ней плунжера 4 и спиральной пружины 5. Держатель 2 выполнен с внутренней полостью 9 для установки в ней оптоэлектронного сигнализатора 6, с осевым проходным направляющим отверстием 10, с продольным каналом 11 с расточкой 12 для установки переходной втулки 13, с проходным поперечным отверстием 14 для кабельного ввода (не показан) и проточками 15 и 16 для уплотнительных колец 17 и 18. Крышка 3 выполнена с осевым проходным направляющим отверстием 19, продольным каналом 20 с проточкой 21, поперечным каналом 22 с жестко установленной на нем заглушкой 23. В крышке 3 выполнена проходная полость 24, сообщающаяся с внутренней полостью 9 держателя 2. Плунжер 4 выполнен с проходным каналом 25 и с наконечником 26, входящим в трубопровод 27 поверочной установки, и снабжен втулкой 28, выполненной, например, из фторопласта и закрепленной гайкой 29. Плунжер 4 снабжен штоком 30 с проточками 31 и 32 с установленными в них уплотнительными кольцами соответственно 33 и 34. На штоке 30 винтом 35 закреплена втулка 36 с флажком 37. Во внутренней полости 9 держателя 2 установлен оптоэлектронный сигнализатор 6, включающий кронштейн 38 с установленным на нем источником излучения 39 и фотоприемником 40. Кронштейн 38 оптоэлектронного сигнализатора 6 закреплен во внутренней полости 9 держателя 2 винтами 41. Переходная втулка 13 выполнена с проточками 42 и 43 для установки уплотнительных колец 44 и 45. На крышке 3 установлены пробка 46 и крышка 47 с прокладкой 48 проходной полости 24. Крышка 47 закреплена на крышке 3 винтами 49. Держатель 2 с крышкой 3 прикреплены к основанию 1 детектора ТПУ винтами 50, при этом основание 1 жестко закреплено на трубопроводе 27 ТПУ.
Детектор трубопоршневой поверочной установки работает следующим образом. При прохождении по трубопроводу 27 по направлению, указанному стрелкой 51, рабочая среда под действием давления проникает через проходной канал 25 плунжера 4 во внутреннюю полость 8 основания 1. Затем через продольный канал 11 держателя 2, канал 52 проходной втулки 13, продольный канал 20, поперечный канал 22 крышки 3 проникает в полость 53 осевого проходного направляющего отверстия 19. Воздействие потока рабочей среды на плунжер 4 со стороны трубопровода 27 уравновешивается воздействием рабочей среды на плунжер 4 со стороны внутренней полости 8 и давлением на шток 30 в полости 53 крышки 3. Нижнее крайнее положение наконечника 26 плунжера 4 достигается воздействием на плунжер 4 спиральной пружины 5, при этом плунжер 4 торцом 54 упирается в уступ 55 основания 1. При перемещении шарового поршня 56 под действием потока рабочей среды по трубопроводу 27 ТПУ шаровой поршень 56 взаимодействует с наконечником 26 плунжера 4, что обеспечивает перемещение плунжера 4 со штоком 30 и закрепленной на штоке 30 втулкой 36 с флажком 37. Флажок 37, расположенный между источником излучения 39 и фотоприемником 40 оптоэлектронного сигнализатора 6, перекрывает световой поток, что выдает сигнал на блок управления (не показан) о прохождении шарового поршня 56 через детектор трубопоршневой поверочной установки. После прохождения шарового поршня 56 плунжер 4 возвращается в исходное положение.
Предлагаемое изобретение упрощает обслуживание поверочной установки с установленным на ней детектором, снижает время и затраты на подготовку установки к поверке средств измерения расхода жидкости посредством исключения давления рабочей среды на плунжер детектора и защиты зоны установки оптоэлектронного сигнализатора от протечек рабочей среды, обеспечивает достоверность поверки средств измерения расхода жидкости. Предлагаемое устройство совместно с трубопоршневой поверочной установкой может быть использовано в системах поверки средств измерения расхода жидкости на нефтегазодобывающих, нефтегазоперерабатывающих, нефтетранспортных или иных предприятиях.