ПРОБООТБОРНОЕ УСТРОЙСТВО "ПОТОК-1М"
"POTOK-1M" SAMPLER

Изобретение относится к области отбора проб жидкости и может быть использовано на нефтегазодобывающих комплексах, системах, транспортирующих нефть и газ, нефтегазоперерабатывающих заводах и других предприятиях, на которых существует необходимость отбора проб из трубопроводов и технологических аппаратов.
Известно устройство для отбора проб в жидком или текучем состоянии, которое содержит корпус с заборной камерой, клапан, выполненный в виде поршня, трехходовой пробковый кран, патрубки для сбора продукта и регулятор давления газа для продувки устройства. (АС №729471, БИ №15, 25.04.1980 г.)
Недостатками данного устройства является сложность изготовления и обслуживания, большое количество операций цикла взятия одной пробы, недостаточные надежность, герметичность и долговечность поршневой пары клапана при работе с абразивными жидкостями и растворами.
Такое устройство не исключает осаждение продукта в заборной камере и каналах пробки трехходового крана, что приводит к неточности определения параметров пробы. Существенным недостатком известного устройства является неспособность обеспечить пропорциональный отбор всех компонентов, содержащихся в потоке жидкости.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является пробоотборник ручной «ПОТОК-1», предназначенный для отбора проб из трубопроводов, транспортирующих газожидкостную смесь. (Патент РФ №40391, БИ №25, 10.09. 2004 г.)
Пробоотборное устройство «ПОТОК - 1» имеет форму лупинга, каждая секция которого может пропускать через себя весь поток жидкости. Секции попеременно отсекаются от основного трубопровода системой отсекания потока жидкости, выполненной в виде двух трехходовых шаровыми кранов (задвижек), которые управляются одновременно за счет крепления их штоков к одному валу, имеющему рычаг управления. Изменением положения рычага управления достигается попеременное открытие одной секции (байпасной) и отсечение от основного трубопровода другой (пробоотборной). Пробоотборная секция оборудована краном для слива жидкости и манометром для контроля за давлением в секции. Через отборный кран отсеченный поток жидкости сливается в емкость для дальнейшего проведения анализа.
Недостатком данного устройства является сложность управления трехходовыми шаровыми кранами (задвижками), а также сложность регулировки в процессе ремонта. Кроме того, данный пробоотборник имеет высокую себестоимость и не позволяет производить подсоединение проточных приборов (датчиков) без остановки технологического процесса.
Технической задачей изобретения является упрощение конструкции пробоотборного устройства, снижение затрат на его изготовление, а также обеспечение непрерывности технологического процесса.
Данная задача решается тем, что в пробоотборном устройстве, которое содержит пробоотборную и байпасную секции, смонтированные на основном трубопроводе посредством фланцевых соединений, и снабжено системой отсекания потока жидкости с общим валом и рычагом управления, отборным краном и манометром, согласно изобретению система отсекания потока жидкости выполнена в виде трех двухходовых шаровых кранов, соединенных между собой общей системой управления, с возможностью попеременного отсекания одной из секций, а пробоотборная секция выполнена съемной с возможностью подключения технологического оборудования без изменения режима работы трубопровода.
Схематическая конструкция пробоотборника «Поток-1 М» представлена на фиг.1 (рабочий режим) и фиг.2 (режим отбора пробы).
Устройство содержит пробоотборную секцию 1 и байпасную секцию 2. Секция 1 имеет кран 3 для слива пробы и манометр 4 для контроля за давлением в секции. Секция 1 смонтирована на основном трубопроводе 9 и выполнена съемной за счет резьбовых соединений 5, которые соединяют секцию 1 с двухходовыми шаровыми кранами 6 и 7. Двухходовой шаровой кран 8 установлен на байпасной секции 2. Двухходовые шаровые краны 6, 7 и 8 соединяют пробоотборную секцию 1 и байпасную секцию 2 с основным трубопроводом 9 посредством фланцевых соединений 10. Двухходовые шаровые краны 6, 7 и 8 связаны единой системой управления 11 с имеющимся на ней рычагом управления 12.
Пробоотборное устройство «ПОТОК-1 М» работает следующим образом. При открытии задвижки (на схеме не указана) на основном трубопроводе 9 происходит движение жидкости, основной поток которой проходит через двухходовые шаровые краны 6 и 7 по пробоотборной секции 1. Таким образом осуществляется транспортировка жидкости по основному трубопроводу 9. При необходимости отбора пробы приводится в действие система управления 11 поворотом рычага управления 12 на 90° до упора, при этом двухходовые шаровые краны 6 и 7 закрываются и отсекают пробоотборную секцию 1, одновременно открывая проход потока жидкости в байпасную секцию 2 через открывшийся двухходовой шаровой кран 8. Таким образом, пробоотборная секция 1 закрыта, что позволяет производить слив пробы жидкости через сливной кран 3. Далее рычаг управления 12 возвращается в исходное положение, двухходовые шаровые краны 6 и 7 открывают проход в пробоотборную секцию 1, а двухходовой шаровой кран 8 перекрывает проход жидкости через байпасную секцию 2, жидкость по пробоотборной секции 1 протекает в основной трубопровод 9, который функционирует в устоявшемся режиме. Объем пробоотборной секции 1 - фиксированный, известный, т.е. пробоотборная секция 1 является мерной, что позволяет определять в пробе объем газа, содержащийся в отбираемой жидкости. Кроме того, пробоотборная секция 1 выполнена съемной, с обоих концов она крепится к двухходовым шаровым кранам 6 и 7 быстросъемными резьбовыми соединениями 5, что позволяет быстро и без особых усилий производить отсоединение пробоотборной секции 1.
Изготовление пробоотборного устройства не требует больших материальных затрат. Еще одним важным преимуществом данного технического решения является то, что за счет использования трех двухходовых кранов вместо двух трехходовых кранов упрощается конструкция системы управления. Простота конструкции делает ее ремонтно-пригодной и позволяет легко производить регулировку двухходовых шаровых кранов. Перечисленные выше преимущества позволяют снизить общую стоимость конструкции пробоотборника, а выполнение пробоотборной секции съемной дает дополнительные преимущества перед существующими аналогами в плане возможности подключения технологического оборудования и любых проточных приборов-дебитомеров, влагомеров и различных датчиков для фиксации режимов работы трубопровода без его остановки, то есть без возможных потерь из-за изменения режима работы трубопровода и скважины в целом.