ПЕРЕДВИЖНАЯ ТРУБОПОРШНЕВАЯ ПОВЕРОЧНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ КОНТРОЛЬНО-ПОВЕРОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ ЖИДКОСТНЫХ РАСХОДОМЕРОВ

Настоящая полезная модель относится к образцовым средствам измерения расхода жидкостей - трубопоршневым поверочным установкам (ТПУ), и может быть использована для поверки средств измерения расхода жидкости на нефтегазодобывающих, нефтегазоперерабатывающих и нефтетранспортных или иных предприятиях.
Известна передвижная установка измерения количества нефти и нефтепродуктов, состоящая из системы измерения, установленной на раме и включающей впускной трубопровод, выпускной трубопровод, расположенные между ними измерительные линии с установленными на них преобразователями температуры, давления, массовыми расходомерами, а также гибкие рукава высокого давления, кабель электропитания установки, устройство сбора и обработки информации, выполненное в виде утепленного блок-бокса с устройствами поддержания в нем заданной температуры воздуха и устройствами сигнализации загазованности и пожара, при этом рама с системой измерения, гибкие рукава высокого давления, кабель электропитания установки, устройство сбора и обработки информации закреплены на шасси автомобиля или на автомобильном прицепе (патент RU на полезную модель №118741, МПК G01F 1/00, опубл. 27.07.2012 г.) [1].
Недостатком данной установки является то, что она предназначена для измерения расхода нефти и нефтепродуктов на магистральных нефте- и нефтепродуктопроводах и не может быть использована для поверки средств измерения расхода жидкости на нефтегазодобывающих, нефтеперерабатывающих или иных предприятиях.
Известна поверочная установка для контрольно-поверочных испытаний жидкостных расходомеров, включающая измерительное устройство - трубопоршневую установку (компакт-прувер), входной и выходной трубопроводы для подачи и отвода рабочей среды, манометр, термометр, преобразователь плотности, систему кранов, и размещенная в термостатированном контейнере, оснащенном системой контроля и сигнализации загазованности и пожарной сигнализацией, при этом в контейнере также размещены два гибких рукава высокого давления для присоединения поверочной установки к трубопроводу поверяемого расходомера, катушка с кабелем для электропитания установки и катушка с кабелем для передачи сигналов к устройству сбора и обработки информации, а термостатированный контейнер смонтирован на автомобильном шасси или на автомобильном прицепе (патент RRUU на полезную модель №116631, МПК G01F 25/00, опубл. 27.05.2012 г.) [2], (прототип устройства).
Недостатками данного устройства являются сложная конструкция и высокая стоимость компакт-прувера, необходимость размещения оборудования в термостатированном контейнере, оснащенном системой контроля и сигнализации загазованности и пожарной сигнализацией.
Техническим результатом данной полезной модели является упрощение конструкции ТПУ, снижение ее стоимости, возможность периодического подключения к технологической линии для поверки установленных в ней средств измерения расхода жидкости непосредственно в технологической линии в реальных условиях их эксплуатации.
Техническая задача решается передвижной трубопоршневой поверочной установкой для контрольно-поверочных испытаний жидкостных расходомеров, содержащей платформу, закрепленную на транспортном средстве и включающую систему трубопроводов с входным трубопроводом, выходным трубопроводом и измерительным участком трубопровода, два гибких рукава высокого давления с элементами их присоединения к входному трубопроводу и выходному трубопроводу поверочной установки и к трубопроводу поверяемого расходомера, катушку с кабелем для электропитания установки, а также шкаф с блоком измерительно-вычислительного комплекса, в которой упомянутый измерительный участок трубопровода включает шаровой поршень, калиброванный участок трубопровода, входной тройник и выходной тройник, при этом входной тройник и выходной тройник соединены между собой трехходовым шаровым краном с шаровой пробкой, в осевом проходном канале которой выполнены две проточки для упорных колец с зафиксированной между ними заглушкой с двумя уплотнительными кольцами.
Техническая задача решается также тем, что транспортное средство может быть выполнено в виде буксируемого автомобильного прицепа или в виде автомобиля.
Сущность полезной модели заключается в том, что, в отличие от прототипа, в передвижной трубопоршневой поверочной установке для контрольно-поверочных испытаний жидкостных расходомеров измерительный участок трубопровода выполнен в виде калиброванного участка трубопровода с размещенным в нем шаровым поршнем, вход и выход калиброванного участка трубопровода посредством входного тройника и выходного тройника соединены трехходовым шаровым краном с шаровой пробкой, в осевом проходном канале которой выполнены две проточки для упорных колец с зафиксированной между ними заглушкой с двумя уплотнительными кольцами, что обеспечивает герметичность проходного канала шаровой пробки и возможность размещения в шаровой пробке шарового поршня после его выхода из калиброванного участка трубопровода. Простота выполнения проточек в осевом проходном канале шаровой пробки, позволяющая использовать серийно выпускаемый шаровой кран, простота изготовления трубопровода с калиброванным участком, снижают стоимость изготовления поверочной установки. Смонтированная на буксируемом автомобильном прицепе или на автомобиле поверочная установка позволяет проводить поверку средств измерения расхода жидкости в реальных условиях их эксплуатации, оперативно подключаясь к технологической линии имеющимися в составе установки гибкими рукавами высокого давления.
На фиг. 1 представлен общий вид поверочной установки с трехходовым шаровым краном на буксируемом автомобильном прицепе; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 - измерительный участок трубопровода с трехходовым шаровым краном в положении шаровой пробки «Загрузка»; на фиг. 5 - разрез шаровой пробки трехходового шарового крана; на фиг. 6 - принципиальная схема присоединения поверочной установки к технологической линии; на фиг. 7 - общий вид передвижной поверочной установки на шасси автомобиля.
Передвижная трубопоршневая поверочная установка для контрольно-поверочных испытаний жидкостных расходомеров содержит платформу 1, на которой закреплены система трубопроводов, включающая входной трубопровод 2, выходной трубопровод 3 и измерительный участок трубопровода 4, два гибких рукава высокого давления 5 и 6, катушку с кабелем 7 для электропитания установки, шкаф 8 с блоком измерительно-вычислительного комплекса 9. Платформа 1 закреплена на буксируемом автомобильном прицепе 10. Измерительный участок трубопровода 4 включает калиброванный участок трубопровода 11, ограниченный сигнализатором входа 12 шарового поршня 13 и сигнализатором выхода 14 шарового поршня 13. К входу 15 калиброванного участка трубопровода 11 присоединен входной тройник 16 с отводом 17 и направляющей решеткой 18, к выходу 19 калиброванного участка трубопровода 11 присоединен выходной тройник 20 с отводом 21 и направляющей решеткой 22. Вход 15 и выход 19 калиброванного участка трубопровода 11 соединены между собой трехходовым шаровым краном 23 с шаровой пробкой 24 посредством отвода 17 входного тройника 16 и отвода 21 выходного тройника 20.
Трехходовой шаровой кран 23 содержит корпус 25 с внутренней полостью 26, входной штуцер 27, выходной штуцер 28, корпусной патрубок 29, шаровую пробку 24 с осевым проходным каналом 30 и поперечным проходом 31. Герметичность шаровой пробки 24 в трехходовом шаровом кране 23 обеспечена уплотнительными кольцами 32 и 33. В проходном канале 30 шаровой пробки 24 выполнены две проточки 34 и 35, в которые установлены два упорных кольца 36 и 37. Между упорными кольцами 36 и 37 установлена заглушка 38. Заглушка 38 выполнена с проточками 39 и 40, в которые установлены уплотнительные кольца соответственно 41 и 42, и полостью 43. К входному тройнику 16 присоединен входной трубопровод 2, к выходному тройнику 20 присоединен выходной трубопровод 3. На входном трубопроводе 2 установлен запорный кран 44, на выходном трубопроводе 3 - запорный кран 45.
Система трубопроводов поверочной установки закреплена на платформе 1 на опорах 46 и 47, трехходовой шаровой кран 23 - на подставке 48, два гибких рукава высокого давления 5 и 6 - на опорах 49.
Измерительно-вычислительный комплекс 9 установлен в шкафу 8, выполненном в виде взрывонепроницаемой оболочки, закрепленной на стойке 50.
Шаровой поршень 13 в измерительный участок трубопровода 4 вводят через корпусной патрубок 29 трехходового шарового крана 23 при предварительно снятой крышке 51. Шаровую пробку 24 трехходового шарового крана 23 ручным приводом 52 или электроприводом 53 устанавливают в положение «Прием» шарового поршня 13 из калиброванного участка трубопровода 11, при этом поперечный проход 31 шаровой пробки 24 и полость 43 заглушки 38 разворачивают к выходному тройнику 20.
Платформа 1 поверочной установки может быть смонтирована на буксируемом автомобильном прицепе 10 или на шасси 54 автомобиля 55.
Передвижная поверочная установка работает следующим образом. Перед контрольно-поверочными испытаниями жидкостных расходомеров, например, жидкостного расходомера 56 в технологической линии 57, при подключении поверочной установки буксируемый автомобильный прицеп 10 (или автомобиль 55) устанавливается относительно отводов 58 и 59 с запорными кранами 60 и 61 так, чтобы они могли быть присоединены к входному трубопроводу 2 и выходному трубопроводу 3 поверочной установки гибкими рукавами высокого давления 5 и 6. Запорные краны 44, 45, 60, 61 и 62 должны быть закрыты. Передвижная установка кабелем 7 подключается к системе электропитания. При контрольно-поверочных испытаниях жидкостного расходомера 56 запорные краны 44, 45, 60, 61, 63 и 64 должны быть открыты, запорные краны 62 и 65 - закрыты. Рабочая среда через поверяемый жидкостной расходомер 56, гибкий рукав высокого давления 5, входной трубопровод 2 и входной тройник 16 поступает в калиброванный участок трубопровода 11 измерительного участка трубопровода 4 и далее через выходной тройник 20, выходной трубопровод 3, гибкий рукав высокого давления 6 выходит в технологическую линию 57. При поверочных испытаниях жидкостного расходомера 56 в калиброванный участок трубопровода 11 вводят шаровой поршень 13, для чего шаровую пробку 24 трехходового шарового крана 23 ручным приводом 52 или электроприводом 53 разворачивают в положение «Ввод» шарового поршня 13 в калиброванный участок трубопровода 11. Под действием своего веса шаровой поршень 13 опускается во входной тройник 16 и потоком рабочей среды увлекается в калиброванный участок трубопровода 11, проходит его и через выходной тройник 20 поступает в трехходовой шаровой кран 23. Шаровую пробку 24 трехходового шарового крана 23 разворачивают в положение «Прием» шарового поршня 13, и шаровой поршень 13 укладывается в поперечный проход 31 шаровой пробки 24 и полость 43 заглушки 38. Поверочная установка готова к следующему циклу измерений. Герметичность шаровой пробки 24 в трехходовом шаровом кране 23 обеспечивается уплотнительными кольцами 32 и 33, протечка контролируется манометром 66. При прохождении шарового поршня 13 по калиброванному участку трубопровода 11 сигнализатор входа 12 шарового поршня 13 выдает сигнал о начале отсчета импульсов счетчика количества среды, сигнализатор выхода 14 - о прекращении отсчета импульсов. Значения показаний поверяемого преобразователя расхода и показаний измерительно-вычислительного комплекса 9 автоматически обрабатываются и регистрируются.
При измерении расхода жидкости посредством передвижной установки запорные краны 63, 64 и 65 должны быть закрыты, запорные краны 60, 61 и 62 - открыты. Поток рабочей среды проходит через калиброванный участок трубопровода 11 и при периодическом вводе в него шарового поршня 13 выполняется измерение расхода рабочей среды в технологической линии передвижной поверочной установкой.
Предлагаемая передвижная поверочная установка с измерительным участком, выполненным в виде калиброванного участка трубопровода с размещенным в нем шаровым поршнем и установленным на нем трехходовым шаровым краном с шаровой пробкой с заглушенным осевым проходным каналом упрощает конструкцию ТПУ, упрощает обслуживание ТПУ, снижает ее стоимость. Предлагаемая установка может быть использована для поверки средств измерения расхода технологических жидкостей, может оперативно доставляться на технологические установки для использования по назначению, что сокращает время и материальные средства на поверку средств измерения расхода жидкости.