УСТАНОВКА ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ СМЕСИ ИЗ ТРУБОПРОВОДА
INSTALLATION FOR MIXTURE SAMPLING FROM PIPELINE

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при отборе проб смеси из трубопровода в нефтедобывающей отрасли промышленности, закладочных комплексах горных предприятий при транспортировании хвостов обогащения горных предприятий и в других отраслях промышленности, где требуется высокая точность определения примесей и гранулометрического состава, в определенных точках сечения трубопровода.
Известно устройство для отбора проб смеси из трубопровода, которое содержит пробозаборную трубку для отбора проб жидкости, установленную в монтажном патрубке в трубопроводе и снабженную устройством, препятствующим ее вибрации. Устройство, препятствующее вибрации пробозаборной трубки, установлено в монтажном патрубке и выполнено с габаритными размерами, уменьшающимися в глубь трубопровода, а минимальный зазор между пробозаборной трубкой с устройством, препятствующим вибрации, составляет не более 0,5 пробозаборной трубки (патент РФ №2263295, МПК G01N 1/10, БИ №30, 2005 г.).
Недостатком этого устройства является жесткая фиксация пробозаборных отверстий, не позволяющая определять гранулометрический состав закладочной смеси в разных точках сечения трубопровода одновременно, а также невозможность определения гранулометрического состава в заданной точке сечения трубопровода.
Известно устройство для отбора проб жидкости из трубопровода, где пробозаборный элемент размещают отверстием навстречу потоку и осуществляют отбор пробы из областей, образованных условным разделением пространства трубопровода симметрично расположенными относительно его центра плоскостями, перпендикулярными продольным плоскостям трубопровода. Пробу в каждой области отбирают пропорционально расходу потока с коэффициентом пропорциональности, отклонение которого от их среднего арифметического значения не более 20% (патент РФ №2144179, МПК G01N 1/10).
Недостаток этого устройства заключается в том, что проба, взятая с помощью этого устройства, усредняется по сечению потока с погрешностью 20%.
Известно устройство для отбора проб жидкости из трубопровода, содержащее установленную в монтажном патрубке пробозаборную трубку с отверстием со стороны потока, со штуцером для отбора проб и стабилизатором, приспособление для устранения вибрации пробозаборной трубки в виде крышки с кольцом и ребро жесткости, монтажный патрубок выполнен в виде врезанной в трубопровод фланцевой вставки со стаканом, закрепленным на ее внешней поверхности и снабженным крышкой с резьбой, дном, мерной линейкой, указателем уровня, фиксирующей втулкой с зажимным винтом и уплотнениями, пробозаборная трубка выполнена с возможностью перемещения по вертикальным направляющим, расположенным внутри стакана, и снабжена пробковым краном, установленным перед штуцером отбора проб (патент РФ №2303248 С1, МПК G01N, 1/10, БИ №20 2007 г) - прототип.
Недостатком этого устройства является невозможность взятия проб одновременно в различных точках сечения по периметру трубопровода.
Техническим результатом является устранение указанного недостатка, т.е. создание установки, с помощью которой можно определять одновременно как гранулометрический состав в любой точке сечения трубопровода, так и общий гранулометрический состав по всему сечению трубопровода.
Технический результат достигается тем, что в установке для отбора проб смеси из трубопровода, содержащей монтажный патрубок, выполненный в виде вставленной в трубопровод фланцевой вставки, устройство для устранения вибраций, закрепленное на внешней поверхности фланцевой вставки и выполненное в виде стакана с крышкой, пробозаборную трубку, расположенную внутри стакана и снабженную краном, согласно изобретению устройство для устранения вибраций выполнено в виде нескольких стаканов, расположенных в одном сечении, перпендикулярном оси трубопровода, а к крышке и дну каждого из стаканов жестко присоединены пробозаборные трубки с загнутыми концами на уровне взятия проб смеси, причем пробозаборные трубки выполнены различного диаметра, большего у дна трубопровода и уменьшающегося к верху трубопровода.
На фиг.1 представлен эскиз установки для отбора проб смеси из трубопровода. На фиг.2 изображен разрез А-А установки для отбора проб смеси из трубопровода.
Установка для отбора проб смеси состоит из фланцевой вставки 1, устройства для устранения вибраций, выполненного в виде нескольких стаканов 2 с крышками 3 и днищами 4, установленных на внешней поверхности фланцевой вставки 1. При этом в каждом стакане 2 с помощью крышек 3 и днищ 4 жестко закреплены пробозаборные трубки 5 с изогнутыми концами 6. Входные отверстия изогнутых концов 6 пробозаборных трубок 5 направлены навстречу потоку смеси и отбирают пробы смеси в различных точках сечения трубопровода. На концах пробозаборных трубок 5 установлены краны 7 для включения подачи проб смеси в измерительный бак. Пробозаборные трубки 5 и соответствующие им изогнутые концы 6 могут быть различного диаметра и длины, причем изогнутые концы 6 с соответствующими пробозаборными трубками 5 большего диаметра находятся внизу трубопровода 8 и уменьшаются к верху трубопровода 8. Различные диаметры пробозаборных трубок 5 с изогнутыми концами 6 необходимы из-за различной плотности смеси по сечению трубопровода, а также скопления больших по размерам частиц в нижней и средней части трубопровода, и соответственно требующих больших проходных сечений (диаметров) пробозаборных трубок.
Установка для отбора проб смеси из трубопровода работает следующим образом. Часть смеси, текущей по трубопроводу, попадает в изогнутый конец 6 и поднимается по пробозаборной трубке 6 за счет гидравлического напора и поступает в измерительный бак (на фиг.1 и фиг.2 не показан).
В установке для отбора проб смеси из трубопровода может быть размещено несколько пробозаборных трубок 5 с изогнутыми концами 6 различного диаметра (см. фиг.1 и фиг.2). Количество пробозаборных трубок 5 с изогнутыми концами 6 определяется диаметром фланцевой вставки 1 и необходимым количеством точек замера по сечению трубопровода 8. В зависимости от того, в какой точке сечения трубопровода необходимо произвести отбор проб смеси, оператор должен открыть кран 7 соответствующей пробозаборной трубки установки для отбора проб смеси из трубопровода. При необходимости отбора проб смеси во всех точках сечения трубопровода одновременно должны быть открыты все краны 7, соответствующие всем пробозаборным трубкам, установки для отбора проб смеси из трубопровода
Подготовка перед включением заключается:
1) в монтаже данной установки в трубопровод, в котором необходимы замеры гранулометрического состава текущей в нем смеси, при этом установку устройства для отбора проб смеси осуществляют на расстоянии 4-6 диаметров трубопровода от мест со всевозможными местными сопротивлениями;
2) перед забором смеси из трубопровода, краны установки первоначально должны быть закрыты;
3) очередность отбора проб определяет оператор, открывая те краны, в зависимости от того, из какой точки сечения трубопровода необходимо взять пробу смеси или все одновременно.
Предложенная установка позволяет:
1) определять состав смеси в различных точках по диаметру трубы как отдельно, так и вместе;
2) применять при производстве установки пробозаборные трубки различного диаметра с изогнутыми концами, что позволяет отбирать пробы различного гранулометрического состава по сечению трубопровода, т.е. отбирать пробы расслаивающихся смесей или отбирать пробы различной плотности по сечению трубопровода;
3) упростить и удешевить производство ее, за счет применения стандартных элементов, не требующих специального оборудования для сборки установки.