Устройство для отбора проб жидкости из трубопровода

 

Изобретение относится к пробозаборным устройствам, предназначенным для отбора проб жидкостей, содержащих нерастворимые взвешенные частицы. Цель изобретения - повышение представительности проб. Устройство для отбора проб жидкости состоит из корпуса и пробоотборной трубки. Корпус выполнен в виде трубки Вентури, в суженой части которой установлена сменная суперкавитирующая втулка для обеспечения диспергирования и равномерного распределения дисперсной фазы в потоке жидкости, Пробоотборная трубка с косым (или загнутым на 90°) срезом выполнена с дополнительным отверстием для обеспечения протока жидкости и исключения застойных зон с тем, чтобы не допустить в объеме пробоотборной трубки условий для разделения жидкости (эмульсии), что могло бы исказить качество пробы. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. 1 табл.

СОЮЗ COP ETCMX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 N 1/10

ГОСУДАРСТВЕН<ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4795216/26 (22) 23.02.90 (46) 07.01.92. Бюл. М 1 (71) Казанский педагогический институт (72) P.Р,Вальшин (53) 553.053(088.8) (56) Пробоотборные по ГОСТ 2517-85 (2.13, черт.14).

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1170310, кл. G 01 N 1/10, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ

ЖИДКОСТИ ИЗ ТРУБОПРОВОДА (57) Изобретение относится к пробозаборным устройствам, предназначенным для отбора проб жидкостей, содержащих нерастворимые взвешенные частицы. Цель изоИзобретение относится к пробоотборным устройствам, предназначенным для отбора проб жидкостей. содержащих нерастворимые взвешенные частицы, и может быть использовано, например, в нефтяной промышленности для определения содержания балласта (воды, мехпримесей) в нефти в блоках контроля качества.

Известно устройство по ГОСТ 2517-65 для отбора проб нефти из трубопровода диаметром не более 100 мм, выполненное в виде пробоотборной трубки, вставленное в трубопровод радиально и имеющее косой срез или загиб на 90 и направленное входным каналом навстречу потоку.

Известное устройство может отобрать представительную пробу только в том случае, если ингредиенты балласта в нефти

„„ Ж„„1704010 А1 бретения — повышение представительности проб. Устройство для отбора проб жидкости состоит из корпуса и пробоотборной трубки.

Корпус выполнен в виде трубки Вентури, в суженой части которой установлена сменная суперкавитирующая втулка для обеспечения диспергирования и равномерного распределения дисперсной фазы в потоке жидкости, Пробоотборная трубка с косым (или загнутым на 900) срезом выполнена с дополнительным отверстием для обеспечения протока жидкости и исключения застойных зон с тем, чтобы не допустить в объеме пробоотборнойтрубкиусловийдля разделения жидкости(эмульсии), что могло бы исказить качество пробы. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. 1 табл. очень тонко диспергированы и равномерно распределены. В реальных условиях размеры капель воды в потоке нефти равны 3-60 мкм и более. Кроме того. обработанная деэмульгатором или содержащая дезмульгатор вода смачивает стенки труб и на них накапливается подстилающий слой воды, который затем в виде крупных капель либо в пристенном слое жидкости переносится по- O током. В результате крупные капли имеют большую вероятность проити мимо отборной трубки, чем попасть в нее, поскольку в отношение площадей поперечных сечений отборной трубки и трубопровода находится в пропорции 1:25 — 1:50, а жидкость в пристенном слое с богатым содержанием балласта оказывается вовсе не представленной в отбираемой при помощи пробоотборникэ пробы.

1704010

Кроме того, недостатком известного устройства является наличие застойной зоны в объеме пробоотборной трубки, в которой могут накапливаться и укрупняться капли воды (или частички других включений балласта) до момента отбора пробы пробоотборником.

Таким образом, устройство по ГОСТ

2517-85 для отбора проб нефти из трубопровода не обеспечивает отбор представительной пробы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, включающее П-образный заборный элемент и патрубок с клапаном для отвода пробы, в котором улучшается качество отбора проб путем уменьшения объема застойных зон.

Недостатком известного устройства является зависимость качества получаемой пробы от степени расслоения балласт и величины дисперсности ингредиентов балласта.

Таким образом, известное устройство для отбора проб жидкости не обеспечивает отбор представительной пробы иэ трубопровода.

Цель изобретения — повышение представительности,отобранных проб.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для отбора проб жидкости иэ трубопровода, включающем корпус и пробозаборную трубку, корпус выполнен в виде трубки Вентури, в сужении которой установлена суперкавитирующая втулка. а в пробоотборной трубке выпс;нено дополнительное отверстие, На чертеже изображено устройство для отбора проб жидкости иэ трубопровода. разрез.

Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, выполненного в виде трубки Вентури, снабженного фланцами 2, сменной суперкавитирующел втулки 3 и прсбоотборной трубки 4. Суперкавитирующая втулка 3 имеет кольцевые канавки 5 и выступы 6, проточенные в цилиндрической части с внутренней стороны. Пробоотборная трубка 4 выполнена в виде штуцера с конической резьбой на од ном конце для установки вентиля и косым срезом 7 на другом, При этом центр сечения косого среза 7 совпадает с осевой линией корпуса 1, а пробоотборная трубка 4 имеет дополнительное отверстие 8 для исключения застойной эоны в объеме пробоотборной трубки 4 путем возникающей циркуляции жидкости от отверстия 9 к отверстию 8.

Диаметр выходного канала 10 для отвода пробы выполнен в три раза меньшим, чем

55 диаметр пробоотборного отверстия 9 для того. чтобы уменьшить объем застойной эоны, каковым является канал 10, а чтобы его поверхность не служила местом скопления частиц балласта, внутренняя поверхность канала футерована гидрофобным материалом 11 (покрытие лаком. полиэтиленом или фторопластом).

Устройство работает следующим образом., В пробоотборном устройстве в сужении корпуса 1 происходит резкое увеличение скорости потока, диспергирование водной пленки (в случае ее наличия в пристенном слое жидкости) и дисперсной фазы жидкости, а в суперкавитирующей втулке 3 — равномерное распределение водной фазы (и частичек других включений балласта) в потоке, В результате балласт в отбираемой пробе оказывается представленным продуктом диспергирования той части водной фазы, которая. если бы не подвергалась диспергированию и равномерному распределению в потоке, прошла бы мимо отверстия 9 пробоотборной трубки 4 и оказалась не представленной хоть какой-то ее частью в отобранной пробе. За счет скоростного напора в пробоотборной трубке 4 создается постоянная циркуляция жидкости от косого среза 7 к отверстию 8. От границы циркуляции у отверстия 8 осуществляется постоянный отток через канал 10 для автоматического и ручного способа отбора.

Предлагаемый пробоотборник был изготовлен и испытан в производственном объединении "Красноленинскнефтегаз".

Сравнительные испытания были проведены с известным пробоотборником на ЦТП

"Красноленинский" производственного объединения "Красноленинскнефтегаз".

В таблице (составленной на основе прилагаемого акта промышленных испытаний) приведены результаты сравнительных испытаний известного пробоотборного устройства (при помощи которого осуществляется ручной отбор пробы, колонка 1 таблицы) и предлагаемого пробоотборного устройства (при помощи которого осуществляется как ручной отбор пробы, колонка 2 таблицы, так и автоматический, колонка 3). Получение среднесменных проб автоматическим путем при помощи двух различных пробоотборников связано с большими техническими трудностями, Но так как проба, полученная автоматическим путем, отбирается дозированными частями, т.е. порциями — так же. как и при ручном отборе, только более часто, поэтому для анализа проб испытуемых пробоотборников достаточно пользоваться данными для ручного способа отбора проб.

1704010 ные пробы жидкости независимо от степени ее расслоения и дисперсности балласта.

8 нефтяной промышленности это позволит осуществлять более точный количественный и качественный учет нефти, Формула изобретения

1. Устройство для отбора проб жидкости из трубопровода, состоящее из корпуса и пробоотборной трубки с косым срезом или загнутой под углом 90О, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения представительности проб, корпус выполнен в видетрубки Вентури и снабжен втулкой, выполненной с канавками на ее внутренней цилиндрической поверхности и установленной в сужении трубки Вентури, а пробоотборная трубка выполнена с дополнительным отверстием.

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что втулка выполнена сменной.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что пробоотборная трубка выполнена с переменным продольным сечением с соотношением диаметров входного и выходного каналов как 3:1.

4. Устройство по пп.1 и 3, от л и ч а ющ е е с я тем, что внутренняя поверхность выходного канала снабжена гидрофобным покрытием.

Содержание воды, мас. $ в пробоотборнике

0.02-25,0

0,01-12.5

0,01-12,5

0,02-25 0

0.03-37,5

0,02-25,0

0,03-37,5

0,02-25,0

0,01-12,5

0,00-0,00

0,03-37,5

0,00-0,00

0,02-25.0

0,05-62,5

0,02-25.0

0,03-37,5

0,02-25,0

0,03-37,5

0,05-62,5

0.02-25,0

0,00-0,00

0,00-0,00

0,03-37,5

0,01-12,5

0,06

0,03

0.06

0,05

1,10

0,05

0,03

0,06

0,08

0,08

О, l 1

0,07

0,06

0,09

0.09

0,06

0,11

0,06

0.05

0,06

0,09

0,09

0,1 1

0,08

Среднесменная (накопительная) проба

Среднее 0,065 значение

0,016-20,8

0,023-29,2

0,08

0,079

А так как пробоотборной трубкой 4 для предлагаемого пробоотборника отбирается проба иэ более мелкодисперсной эмульсии и с более равномерным распределением включений по сечению потока, нежели для 5 известного пробоотборника, то и проба, полученная этим пробоотборником, будет более представительной. Как следует из данных для ручного способа отбора проб (таблица), содержание балласта, определя- 10 емое по пробе, полученной при помощи известного пробоотборника, оказывается заниженным по сравнению с содержанием балласта, определяемого по пробе, полученной с помощью предлагаемого пробо- 15 отборника. Иэ данных таблицы также видно, что при тонком диспергировании воды в предлагаемом пробоотборнике накопительная проба и ручная проба дают одинаковые результаты (т.е. пробы для про- 20 боотборников 3 и 2 соответственно).

Таким образом, требованию содержание балласта в отобранной пробе адекватно его содержанию в потоке наиболее соответ- 25 ствует предлагаемый пробоотборник.

Применение предлагаемого пробоотборника позволит отбирать представительАбсолютная (относительная) погрешность YI,, по отношению к среднесмен ной Ilробе автоматического пробоотборника hk 3 для пробоотбсрников М

1704010

d s ачЯ г а

Wcяи 0с crм и

Идам cna cg Яц .4(Вьмг3

Составитель

Техред М.Моргентал ° Корректор С.Черни

Редактор E.Ïàïï

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 56 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5