УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ЖИДКОСТИ ИЗ ТРУБОПРОВОДА

Настоящая полезная модель относится к технике отбора проб жидких углеводородов - газонасыщенных конденсатов, нефтей и продуктов их промысловой подготовки, где требуется высокая точность определения параметров перекачиваемой по трубопроводам жидкости, и может быть использована там при отборе части потока и прокачке его через обводной трубопровод под воздействием избыточного давления с последующим возвращением в трубопровод на нефтегазодобывающих, нефтегазоперерабатывающих и нефтетранспортых или иных предприятиях.
Известно устройство для отбора проб жидкости из трубопровода, включающее заборный элемент, установленный в основном трубопроводе, дополнительный трубопровод, последовательно соединенный с заборным элементом, насос для создания избыточного давления на заборном элементе трубопровода, индикатор расхода жидкости, ручной и автоматический пробоотборники (патент RU на полезную модель №37217, МПК 7 G01N 1/10, опубл. 10.04.2004 г.) [1].
Недостатком данного устройства является установка на дополнительном трубопроводе насоса для создания избыточного давления на заборном элементе трубопровода, что требует специального устройства для его управления и снижает надежность системы.
Известна заслонка поворотная дисковая, содержащая корпус с размещенным в нем седлом с уплотнительной поверхностью. Поворотный диск консольно закреплен на приводном валу, установленном в корпусе, уплотнительная поверхность седла выполнена цилиндрической (патент RU на изобретение №2146782, МПК 7 F16K 1/22, опубл. 20.03.2000 г.) [2].
Недостатком данного устройства является сложное конструктивное исполнение, связанное с наличием уплотнительной поверхности, выполненной в виде седла, с которым взаимодействует заслонка, необходимость приложения значительных усилий при открытии заслонки.
Известно устройство для отбора проб жидкости из трубопровода, включающее заборный элемент, установленный в основном трубопроводе, обводной трубопровод, соединенный последовательно с заборным элементом и содержащий диспергаторы с пробозаборными элементами, индикатор расхода и пробосборники, и устройство для создания избыточного давления на заборном элементе основного трубопровода, выполненное в виде диафрагмы (патент RU на изобретение №2201585, МПК 7 G01N 1/10, опубл. 27.03.2003 г.) [3] (прототип устройства).
Недостатком данного устройства является то, что устройство для создания избыточного давления на заборном элементе основного трубопровода, выполненное в виде диафрагмы, не позволяет регулировать величину избыточного давления для прокачки части потока через обводной трубопровод при изменении расхода и давления среды в основном трубопроводе.
Техническим результатом данной полезной модели является повышение представительности отбираемой пробы путем регулирования дисковой регулирующей заслонкой величины избыточного давления в основном трубопроводе для обеспечения прокачки необходимого количества среды через обводной трубопровод при изменении расхода и давления в основном трубопроводе.
Техническая задача решается устройством для отбора проб жидкости из трубопровода, содержащим заборный элемент, установленный в основном трубопроводе, обводной трубопровод, соединенный последовательно с заборным элементом, установленные на обводном трубопроводе диспергатор с пробозаборным элементом для автоматического отбора пробы и диспергатор с пробозаборным элементом для ручного отбора пробы, пробосборник для автоматического отбора пробы с автоматическим пробоотборником и пробосборник для ручного отбора пробы, в котором устройство для создания избыточного давления на заборном элементе основного трубопровода выполнено в виде заслонки дисковой регулирующей, содержащей корпус с входным и выходным отверстиями и расположенный между ними регулирующий диск, подвижно закрепленный на поворотном валу, причем регулирующий диск выполнен диаметром, меньшим внутреннего диаметра корпуса, а поворотный вал установлен в верхней и нижней опорах на корпусе и жестко соединен с управляющим устройством (например, рукояткой).
Сущность полезной модели заключается в том, что, в отличие от прототипа, устройство для отбора проб жидкости из трубопровода снабжено поворотной дисковой заслонкой, регулирующей величину избыточного давления на заборном элементе основного трубопровода. При повороте диска регулирующей заслонки изменяется проходное сечение основного трубопровода, повышается давление перед заслонкой, обеспечивающее прокачку части потока через обводной трубопровод, при этом расход среды контролируется индикатором расхода, установленным на обводном трубопроводе.
Исполнение регулирующего диска диаметром, меньшим внутреннего диаметра корпуса заслонки обеспечивает незначительный постоянный переток среды через заслонку (при максимальном перекрытии потока), снижает давление на диск, снижает крутящий момент, прикладываемый к поворотному валу при ручном (рукояткой) управлении заслонкой или мощность привода (не показан) при автоматическом управлении. Подвижное крепление диска на поворотном валу при необходимости обеспечивает возможность замены диска при демонтаже верхней и нижней опор поворотного вала, что повышает ремонтопригодность заслонки.
На фиг.1 представлено устройство для отбора проб жидкости из трубопровода, на фиг.2 - заслонка дисковая регулирующая в положении «открыто», на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2, на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3.
Устройство содержит основной трубопровод 1, в котором установлен заборный элемент 2 для подачи отбираемой жидкости в обводной трубопровод 3, подсоединенный к основному трубопроводу 1 через заборный элемент 2 и запорные краны 4 и 5. На обводном трубопроводе 3 последовательно установлены индикатор 6 расхода жидкости для контроля потока через заборный элемент 2 и диспергаторы 7 и 8 с пробозаборными элементами 9 и 10. Пробозаборный элемент 9 соединен с автоматическим пробоотборником 11, который через кран 12 соединен с пробосборником 13. Пробозаборный элемент 10 через кран 14 соединен с пробосборником 15 для ручного отбора пробы. На основном трубопроводе 1 между заборным элементом 2 и концом обводного трубопровода 3 расположена заслонка дисковая регулирующая 16, которая содержит корпус 17 с входным 18 и выходным 19 отверстиями, регулирующий диск 20, закрепленный на поворотном валу 21. Корпус 17 снабжен нижним патрубком 22 и верхним патрубком 23. В нижнем патрубке 22 установлена опора 24 с втулкой 25. В верхнем патрубке 23 установлен фланец 26 с втулкой 27. Регулирующий диск 20 выполнен диаметром, меньшим внутреннего диаметра корпуса 17, и снабжен втулкой 28 с отверстием 29, параллельным плоскости 30 регулирующего диска 20, и шпоночным пазом 31. Поворотный вал 21 взаимодействует с регулирующим диском 20 посредством шпонки 32, установленной на поворотном валу 21, и жестко связан с рычагом управления 33. Втулки 25 и 27 выполнены из антифрикционного материала (например, фторопласта). Герметизация корпуса 17 осуществляется уплотнительными кольцами 34 и 35, уплотнение поворотного вала 21 - уплотнительным кольцом 36. Фиксация положения регулирующего диска 20 на корпусе 17 осуществляется гайкой 37.
Устройство для отбора проб жидкости из трубопровода работает следующим образом.
В исходном положении заслонка дисковая регулирующая 16 установлена на основном трубопроводе 1 в положении «Открыто», запорные краны 4 и 5 на обводном трубопроводе 3 закрыты. При этом поток жидкости полностью проходит через открытую заслонку. При отборе проб жидкости из основного трубопровода 1 открывают запорные краны 4 и 5, рычагом управления 33 поворачивают регулирующий диск 20. Возникающее при этом избыточное давление перед заслонкой обеспечивает прохождение части жидкости через заборный элемент 2 в обводной трубопровод 3, расход потока контролируется индикатором расхода 6. После прохождения жидкости через диспергаторы 7 и 8, из которых производится автоматический и ручной отбор жидкости соответственно в пробосборники 13 и 15, поток возвращается в основной трубопровод 1. При изменении параметров потока в основном трубопроводе 1 (расхода, давления) поворотом регулирующего диска 6 устанавливают требуемый расход потока в обводном трубопроводе 3.
Предлагаемое устройство для отбора проб жидкости из трубопровода с регулируемым устройством для создания избыточного давления на заборном элементе основного трубопровода, выполненным в виде заслонки дисковой регулирующей, позволяет регулировать расход жидкости в обводном трубопроводе при изменениях расхода и давления в основном трубопроводе, что повышает представительность отбираемой пробы.