Пробоотборник

Полезная модель относится к добыче, сбору, подготовке и транспорту жидких и газовых продуктов и может быть использовано на нефтегазодобывающих, нефтегазоперерабатывающих и нефтетранспортных или иных предприятиях, где производятся работы по отбору проб жидкости из трубопроводов.
Известен пробоотборник (патент RU № 2299983, МПК Е21В 49/08, G01N 1/10, опубл. 27.05.2007 в Бюл. № 15), включающий установленный на трубопровод корпус, в гнездо которого установлен шпиндель, имеющий возможность поступательного перемещения, размещенный на оголовке шпинделя клапан, взаимодействующий с седлом, причем он снабжен пробоотборной трубкой, установленной в резьбовом гнезде корпуса под седлом, шпиндель установлен в корпусе с возможностью перемещения по резьбе, внутри пробоотборной трубки соосно помещен круглый стержень, связанный с клапаном, на стержень установлены металлические пластинки для удаления парафиноотложений, а пробоотборная трубка выполнена с щелевой продольной прорезью, обращенной к потоку жидкости.
Недостатками данного устройств являются сложность изготовления из-за наличия большого количества точно сопрягаемых соосных деталей, при очистке пробоотборной трубки пластинками возможен поворот ее со смещением отборных щелей от потока жидкости, при этом наличие внутри пробоотборной трубки стержня с пластинками значительно увеличивает сопротивление потоку проб, что может осложнить отбор проб, особенно в трубопроводах с низким давлением (до 0,2 МПа).
Наиболее близким по технической сущности является пробоотборник (патент на ПМ RU № 178239, МПК Е21В 49/08, G01N 1/10, опубл. 28.03.2018 в Бюл. № 10), содержащий трубопровод, корпус навернутый на присоединительный патрубок, приваренный к трубопроводу, пробоотборную трубку и вентиль, установленный в корпусе, причем пробоотборная трубка установлена по полному сечению трубопровода, при этом пробоотборная трубка содержит сквозные цилиндрические отверстия радиальной конической формы, а между основанием пробоотборной трубки и корпусом установлено уплотнительное кольцо.
Недостатками данного устройств являются не надежная фиксация по тонкому ободку пробоотборной трубки, которая снабжена входными отверстиями по периметру, что упрощает установку, но снижает перепад давлений и увеличивает сопротивление потоку проб, что может осложнить отбор проб, особенно в трубопроводах с низким давлением (до 0,2 МПа).
Технической задачей предполагаемой полезной модели является создание простой и надежной конструкции пробоотборника, позволяющей расширить функциональные возможности за счет возможности отбора проб в трубопроводах с низким давлением.
Техническая задача решается пробоотборником, включающим корпус с полым отводом, герметично навернутый на присоединительный патрубок, который жестко и герметично присоединен к трубопроводу, перекрывая его боковое отверстие, пробоотборную трубку с вводными каналами, установленную по полному сечению трубопровода, и вентиль, установленный в корпусе с возможностью продольного перемещения по резьбе и герметичного взаимодействия с седлом для перекрытия притока жидкости из трубопровода в полый отвод.
Новым является то, что боковое отверстие трубопровода снабжено резьбой, пробоотборная трубка оснащена наружной резьбой под резьбу бокового отверстия и седлом, расположенном со стороны торца, обращенного к вентилю, при этом каналы изготовлены с одной стороны пробоотборной трубки, длина которой подобрана так, что при упоре ее в противоположную стенку трубопровода при вкручивании в резьбу бокового отверстия каналы направлены навстречу потоку перекачиваемой по трубопроводу жидкости и/или газа.
На чертеже изображена схема пробоотборника с продольным и частичными разрезами.
Пробоотборник включает в себя корпус 1 с полым отводом 2, герметично навернутый по резьбе 3 на присоединительный патрубок 4, который жестко и герметично присоединен к трубопроводу 5, перекрывая его боковое отверстие 6, пробоотборную трубку 7 с вводными каналами 8, установленную по полному сечению трубопровода 5, и вентиль 9, установленный в корпусе 1 с возможностью продольного перемещения по резьбе 10 и герметичного взаимодействия с седлом 11 для перекрытия притока жидкости из трубопровода 5 в полый отвод 2. Боковое отверстие 6 трубопровода 5 снабжено резьбой 12. Пробоотборная трубка 7 оснащена наружной резьбой 13 под резьбу 12 бокового отверстия 6 и седлом 11, расположенным со стороны торца 14 пробоотборной трубки 7, обращенного к вентилю 9. Вводные каналы 8 изготовлены с одной стороны пробоотборной трубки 7, длина L которой подобрана так, что при упоре ее в противоположную стенку 15 трубопровода 5 при вкручивании в резьбу 12 бокового отверстия каналы 8 направлены навстречу потоку перекачиваемой по трубопроводу 5 жидкости и/или газа.
Конструктивные элементы, уплотнения и технологические соединения, не влияющие на работоспособность пробоотборника, на чертеже не показаны. Конструкция седла 10 и вентиля 6 может быть любой, известной конструкции и обеспечивающей герметичность при взаимодействии.
Пробоотборник работает следующим образом.
В трубопроводе 5 в выбранном месте подготавливают поверхность (например, шлифованием, напильником или т.п.) и делают боковое отверстие 6, на котором нарезают резьбу 12. Снаружи бокового отверстия 6 герметично и жестко устанавливают (например, сваркой 16, приклеиванием или т.п.) присоединительный патрубок 4 с резьбой 3. На торце 14 пробоотборной трубки 7 делают метку (не показана) для определения направления расположения вводных каналов 8. Резьбой 13 пробоотборной трубки 7 вкручивают в резьбу 12 бокового отверстия 6 до упора в противоположную стенку 15 трубопровода 5, определяя по метке расположение вводных каналов 8 относительно потока. После чего пробоотборную трубку 7 выкручивают из бокового отверстия 6, и укорачивают (например, шлифовальной машиной, напильником или т.п.) длину L пробоотборной трубки 7 до тех пор, пока вводные каналы 8 при вкручивании ее в боковое отверстие 6 с упором в противоположную стенку 15 трубопровода 5 не станут располагаться навстречу потоку жидкости или газа, который будет протекать в трубопроводе 5. После этого по резьбе 3 на присоединительный патрубок 4 накручивают корпус 1. По резьбе 10 вентиль 9 вкручивают в корпус 1 до герметичного взаимодействия с седлом 11. Для увеличения усилия вращения вентиля 9 он может быть оснащен воротком 17 и/или шестигранником 18 под гаечный ключ (не показан). Для взятия проб из трубопровода 5 к полому отводу 2 корпуса 1 присоединяют (например, по резьбе 19 пробоотборную емкость (не показана), вентиль 9 по резьбе 10 выкручивают, отводя его от седла 11, жидкость и/или газ за счет энергии потока (даже при давлении ниже 0,2 МПа) попадает через вводные каналы 8 в пробоотборную трубку 7 и далее через корпус 1 и полый отвод 2 в пробоотборную емкость. После чего вентиль 9 по резьбе 10 закручивают до герметичного взаимодействия с седлом 11, пробоотборную емкость отсоединяют от полого отвода 2 и направляют в соответствующую лабораторию (не показана). В случае выхода из строя (механические повреждения, коррозия или т.п.) какого-либо конструктивного элемента перекачку газа и/или жидкости через трубопровод 5 останавливают, а соответствующий конструктивный элемент 1, 9 и/или 7 пробоотборника выкручивают по соответствующим резьбам 3, 10 и/или 12/13, просто с большой экономией времени заменяя на отремонтированный или новый конструктивный элемент 1, 9 и/или 7.
Предлагаемый пробоотборник прост и надежен в изготовлении и обслуживании, и позволяет расширить функциональные возможности за счет возможности отбора проб в трубопроводах с низким давлением.