УСТРОЙСТВО ОТБОРА ПРОБ ГАЗА

Настоящая полезная модель относится к технике отбора проб газа или конденсата и может быть использована в нефтяной и газовой промышленности при отборе проб газа или конденсата в системах отбора проб газа при измерениях параметров качества газа в коммерческих узлах учета, в системах измерений количества и показателей качества газа, газового конденсата, на магистральных газопроводах.
Известна схема отбора проб методом заполнения - выпуска пробы газа, при которой соответствующий баллон неоднократно продувается газом и затем заполняется пробой. Отобранную пробу в баллоне транспортируют к месту анализа. Устройство отбора пробы газа этим методом состоит из зонда отбора пробы из пробоотборной линии, шарового вентиля, манометра, входного и выходного вентилей и контейнера для проб с входным и выходным вентилями, установленным вертикально (ГОСТ 31370-2008. Газ природный. Руководство по отбору проб. П. 10, приложение D, рисунок D1) [1].
Недостатком данного метода является опасность выброса значительного количества газа под давлением из трубопровода подачи газа в зону обслуживания при замене контейнера.
Известна система отбора проб природного газа, содержащая пробоотборный узел, включающий пробоотборный зонд с краном шаровым и вентилем игольчатым, установленный на действующем газопроводе и соединенный с контейнером для проб линией подачи проб, включающей трубки, шланги или рукава, пробоотборный шкаф с системой крепления контейнера для проб и системой сброса газа, пробоотборный шкаф может быть выполнен как с обогревом, так и без обогрева, при этом верхний штуцер контейнера для проб должен устанавливаеться при замене контейнера для проб на одной оси с входом линии подачи проб, а к нижнему штуцеру подключают гибкий металлорукав посредством сменных гаек (патент RU на полезную модель №106745, МПК G01N 1/22, опубл. 20.07.2011 г.) [2], (прототип устройства).
Недостатком данного устройства является то, что при подключении к контейнеру для проб подводной и отводной трубок используются резьбовые соединения, требующие применения специальных искробезопастых инструментов, для подключения к контейнеру для проб подводной и отводной трубок требуется некоторое время, зависящее от опыта оператора, при отключении подводной трубки от контейнера для проб происходит выброс газа, находящегося в трубопроводе подвода газа от входного крана под давлением, равным давлению в газопроводе, в зону обслуживания, что требует от оператора повышенных мер безопасности.
Техническим результатом данной полезной модели является уменьшение зоны обслуживания, уменьшение количества выпускаемого газа в зону обслуживания и повышение безопасности обслуживания устройства, исключение необходимости в применении специальных инструментов в процессе отбора проб, упрощение требований к установке контейнера для проб, упрощение процесса отбора проб.
Техническая задача решается устройством отбора проб газа, входящим в систему отбора проб газа из трубопровода и содержащим линию подачи проб, контейнер для проб с впускным запорным вентилем и выпускным запорным вентилем, систему крепления упомянутого контейнера для проб и трубопровод отвода газа, в котором упомянутые линия подачи проб, контейнер для проб с впускным запорным вентилем и выпускным запорным вентилем, система крепления контейнера и трубопровод отвода газа установлены на панели, при этом упомянутая линия подачи проб оснащена впускным краном и патрубком с отводом, упомянутый патрубок соединен с впускным гибким металлорукавом с установленным на нем впускным быстроразъемным соединением, взаимодействующим с впускным запорным вентилем упомянутого контейнера для проб, а упомянутый отвод снабжен запорным краном и соединен с упомянутым трубопроводом отвода газа, к которому присоединен выпускной гибкий металлорукав с установленным на нем выпускным быстроразъемным соединением, взаимодействующим с выпускным запорным вентилем упомянутого контейнера для проб.
Кроме того техническая задача решается тем, что упомянутые впускное быстро разъемное соединение и выпускное быстроразъемное соединение, установленные соответственно на впускном и выпускном гибких металлорукавах, соединенных с патрубком упомянутой линии подачи проб и с упомянутым трубопроводом отвода газа, взаимодействуют с впускным запорным вентилем и выпускным запорным вентилем упомянутого контейнера для проб посредством переходных втулок.
Сущность полезной модели заключается в том, что, в отличие от прототипа, линия подачи проб, оснащенная впускным краном и патрубком со снабженным запорным краном отводом, соединяющим линию подачи проб с трубопроводом отвода газа, и система крепления контейнера для проб установлены на панели, что создает единую конструкцию и уменьшает зону обслуживания устройства отбора проб газа, установка впускного крана на линии подачи проб, установленной на панели, и соединение линии подачи проб с трубопроводом отвода газа отводом с запорным краном ограничивают количество сбрасываемого газа, снижают его давление до давления газа в трубопроводе отвода газа при окончании отбора пробы в контейнер для проб и отключении его от линии отбора проб и от трубопровода отвода газа, что повышает безопасность обслуживания устройства, впускной и выпускной гибкие металлорукава, соединяющие линию подачи проб и трубопровод отвода газа с контейнером для проб устраняют жесткие требования установки контейнера для проб относительно линии подачи проб, впускное и выпускное быстроразъемные соединения, установленные на впускном и выпускном гибких металлорукавах и взаимодействующие с впускным запорным вентилем и выпускным запорным вентилем контейнера для проб быстро и безопасно соединяют и разъединяют контейнер для проб с линией подачи проб и с трубопроводом отвода газа, что исключает необходимость в специальном инструменте, упрощает процесс отбора проб.
На фиг. 1 представлено устройство отбора проб газа; на фиг. 2 - схема системы отбора проб газа из трубопровода.
Устройство отбора проб газа состоит из панели 1, на которой хомутами 2 закреплены линия подачи проб 3 и трубопровод отвода газа 4, а также кронштейн 5 и хомут 6, представляющие систему крепления контейнера для проб 7. На линии подачи проб 3 установлены впускной кран 8 и патрубок 9 с отводом 10, соединяющим линию подачи проб 3 с трубопроводом отвода газа 4. На отводе 10 установлен запорный кран 11. К патрубку 9 присоединен впускной гибкий металлорукав 12, а к трубопроводу отвода газа 4 - выпускной гибкий металлорукав 13. Контейнер для проб 7 оснащен впускным запорным вентилем 14 и выпускным запорным вентилем 15, с установленными на них переходными втулками соответственно 16 и 17. Линия подачи проб 3 с впускным гибким металлорукавом 12 сообщается с впускным запорным вентилем 14 контейнера для проб 7 через переходную втулку 16 посредством впускного быстроразъемного соединения 18, состоящего из разъемного запорного элемента 19, установленного на переходной втулке 16, и разъемного запорного элемента 20, установленного на впускном гибком металлорукаве 12. Трубопровод отвода газа 4 с выпускным гибким металлорукавом 13 сообщается с выпускным запорным вентилем 15 контейнера для проб 7 через переходную втулку 17 посредством выпускного быстроразъемного соединения 21, состоящего из разъемного запорного элемента 22, установленного на переходной втулке 17, и разъемного запорного элемента 23, установленного на выпускном гибком металлорукаве 13. На патрубке 9 линии подачи проб 3 установлен манометр 24. Штуцерами 25 и 26 линия подачи проб 3 и трубопровод отвода газа 4 присоединяются, соответственно, к внешней линии подачи проб газа 27, связанной через кран 28 с пробозаборным зондом 29, установленным в газовом трубопроводе 30, и к линии отвода газа 31 в систему сбора сбрасываемого газа (не показана).
Устройство отбора проб газа работает следующим образом.
Подготовка устройства отбора проб газа к отбору пробы. Контейнер для проб 7 с впускным запорным вентилем 14 и выпускным запорным вентилем 15 с предварительно установленными переходными втулками 16 и 17 и разъемными запорными элементами 19 и 22 устанавливают на кронштейн 5 и закрепляют хомутом 6. К разъемному запорному элементу 19 присоединяют впускной гибкий металлорукав 12 с разъемным запорным элементом 20 впускного быстроразъемного соединения 18. Трубопровод отвода газа 4 присоединяют к контейнеру для проб 7 выпускным гибким металлорукавом 13 с разъемным запорным элементом 23 выпускного быстроразъемного соединения 21. Впускной кран 8, запорный кран 11, впускной запорный вентиль 14 и выпускной запорный вентиль 15 контейнера для проб 7 должны быть закрыты.
Отбор проб газа в контейнер для проб 7 производят в соответствии с требованиями ГОСТ 31370-2008 «Газ природный. Руководство по отбору проб» по методике отбора проб методом заполнения-выпуска (приложение D). Кран 28 на внешней линии подачи проб газа 27 должен быть открыт. Открывают впускной запорный вентиль 14 и выпускной запорный вентиль 15 контейнера для проб 7. Медленно открывают впускной кран 8 линии подачи проб 3, продувают линию подачи проб 3 и контейнер для проб 7 газом для вытеснения воздуха. При полностью открытых впускном кране 8 и впускном запорном вентиле 14 и частично открытом выпускном запорном вентиле 15 продувают контейнер для проб 7 не менее, чем двадцатикратным объемом газа. Закрывают выпускной запорный вентиль 15. При достижении значения давления, допускаемого контейнером для проб 7 и контролируемого манометром 24, закрывают впускной кран 8 и медленно сбрасывают давление через выпускной запорный вентиль 15, пока оно не опустится до значения атмосферного давления. Эту операцию очистки системы выполняют несколько раз. После завершения последнего цикла операций, закрывают выпускной запорный вентиль 15. При достижении в линии подачи проб 3 и в контейнере для проб 7 давления, соответствующего давлению в газовом трубопроводе 30, закрывают впускной кран 8. Для исключения конденсации тяжелых углеводородов в контейнере для проб 7 в линии подачи проб 3 снижают давление на 10-20%, для чего медленно открывают запорный кран 11 и выпускают газ в трубопровод отвода газа 4. При достижении требуемого значения давления запорный кран 11 закрывают. Закрывают впускной запорный вентиль 14 контейнера для проб 7, сбрасывают давление в линии подачи проб 3, открыв запорный кран 11, при этом газ из линии подачи проб 3 выводится в трубопровод отвода газа 4. Легким движением разъемного запорного элемента 20 впускного быстроразъемного соединения 18, установленного на гибком металлорукаве 12, отсоединяют контейнер для проб 7 от линии подачи проб 3. Аналогично разъемным запорным элементом 23 выпускного быстроразъемного соединения 21, установленного на выпускном гибком металлорукаве 13, отсоединяют контейнер для проб 7 от трубопровода отвода газа 4. Освободив от хомута 6, контейнер для проб 7 извлекают из устройства отбора проб 32.
Предлагаемое устройство отбора проб газа обеспечивает безопасность обслуживающего персонала ввиду исключения выброса газа под давлением в зону обслуживания при замене контейнера для проб, уменьшает зону обслуживания устройства, упрощает процесс отбора проб, сокращает время и затраты на отбор проб газа из трубопровода в системах измерения количества и показателей качества газа, газового конденсата в коммерческих узлах учета.