Устройство для отбора газожидкостной смеси из действующих подземных трубопроводов

 

Устройство для отбора газожидкостной смеси из действующих подземных трубопроводов включает корпус, размещенный на установленном на отводе трубопровода запорном клапане, цилиндр с приемным отверстием и установленным в нем поршнем со штоком, подсоединенным к приводу, и пробоотборную трубку. Последняя размещена в полости цилиндра под поршнем, подпружиненным относительно днища. Нижний конец пробоотборной трубки установлен в приемном отверстии цилиндра. Цилиндр установлен с возможностью осевого перемещения в полостях корпуса, запорного клапана, отвода трубопровода и сечения трубопровода. В днище цилиндра выполнено сливное отверстие, в котором установлена пробка. Шток выполнен в виде колонны штанг с радиальными отверстиями в верхней части каждой штанги для размещения в одном из них и в радиальном отверстии, выполненном на верхнем конце корпуса, фиксатора. Устройство обеспечивает отбор пробы газожидкостной смеси со дна заглубленного трубопровода, устраняет необходимость в сооружении специальных колодцев и приспособлений при подземных трубопроводах за счет возможности наращивания колонны штанг, исключает стравливание газа в атмосферу при заполнении жидкостью кольцевого пространства цилиндра. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области исследования газожидкостных смесей в подземных трубопроводах, находящихся под избыточным давлением, без остановки технологического процесса, и может найти применение в газовой, нефтяной, химической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для отбора проб газожидкостных смесей, состоящее из цилиндрического корпуса, диаметр которого равен диаметру трубопровода, неподвижной трубки, внутри которой установлена поворотная трубка с размещенным в ней поршнем, при этом в обеих трубках выполнены расположенные напротив друг друга щели (Авт. свид. N 579553, G 01 N 1/10, 1977).

Недостаток известного устройства состоит в том, что слив взятой пробы жидкости осуществляется через патрубок, установленный в нижней части трубопровода, а это требует оборудования специального колодца при работе на подземных трубопроводах. Кроме того, при монтаже установки необходимо сбрасывать давление в трубопроводе.

Также известно устройство для исследования газожидкостных смесей в трубопроводах, находящихся под избыточным давлением, состоящее из пробоотборного наконечника, подсоединенного к трубке отвода пробы газожидкостной смеси, смонтированной коаксиально внутри цилиндрического корпуса, установленного с возможностью перемещения в диаметральном направлении трубопровода (Авт. свид. N 1571461, G 01 N 1/10, 1990).

Недостаток известного устройства состоит в трудности выполнения данного устройства для применения в подземных трубопроводах, т.к. резко увеличиваются наземные габариты и осложняется изготовление подвижного цилиндра.

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является устройство для отбора проб жидкости из напорных трубопроводов, содержащее цилиндр с заборным отверстием, поршень со штоком, приспособление для перекрытия заборного отверстия и подвижных муфт, размещенных соосно друг другу на винтовой резьбе, причем пробоотборник монтируется на вентиле, сопряженном с системой пробоотборных трубок и закрепленном на стенке трубопровода (Авт. свид. N 1727021, G 01 N 1/10, 1992 /прототип/).

Недостатком известного устройства является стационарный способ закрепления системы пробоотборных трубок, предусматривающий вварку отвода со специальными трубками в трубопровод, что делает невозможным применение данного устройства при подземных трубопроводах без специально оборудованных колодцев и, как следствие, регламентирует глубину отбора пробы. Кроме того, наличие системы продувки, требующей подзарядки, усложняет конструкцию устройства.

В основу настоящего изобретения положена задача создания устройства для отбора проб газожидкостной смеси, взятой со дна действующего подземного трубопровода, как зоны максимально подверженной коррозии, конструктивные особенности узлов которого позволили бы обеспечить возможность спуска устройства на требуемую глубину, а также обеспечивали бы монтаж и демонтаж установки без специально оборудованных колодцев.

Поставленная задача решается тем, что устройство для отбора газожидкостной смеси из действующих подземных трубопроводов, включающее корпус, размещенный на установленном на отводе трубопровода запорном клапане, цилиндр с приемным отверстием и установленным в нем поршнем со штоком, подсоединенным к приводу, и пробоотборную трубку, отличающееся тем, что пробоотборная трубка размещена в полости цилиндра под поршнем, который подпружинен относительно его днища, и ее нижний конец установлен в приемном отверстии цилиндра, который установлен с возможностью осевого перемещения в полостях корпуса, запорного клапана, отвода трубопровода и сечения трубопровода, причем в днище цилиндра выполнено сливное отверстие, в котором установлена пробка, а шток выполнен в виде колонны штанг с радиальными отверстиями в верхней части каждой штанги для размещения в одном из них и в радиальном отверстии, выполненном на верхнем конце корпуса, фиксатора.

Кроме того, на внутренней боковой поверхности цилиндра выполнен буртик для ограничения хода поршня.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства, на фиг. 2 - узел 1, а на фиг. 3 - узел 2.

Устройство для отбора газожидкостной смеси из действующих подземных трубопроводов содержит установленный на отводе 1 трубопровода 2 запорный клапан 3, на котором размещен корпус 4 с уплотнением 5, в которое вставлена с возможностью осевого перемещения колонна штанг 6, состоящая из штанг 7, свинчиваемых поочередно между собой. В верхней части каждой штанги 7 выполнено радиальное отверстие 8 для размещения в нем и в радиальном отверстии 9, выполненном на верхнем конце корпуса 4, фиксатора 10. К нижнему концу штанги 7 подсоединен поршень 11, который имеет уплотнение 12 и размещен в полости цилиндра 13. На внутренней боковой поверхности цилиндра 13, в радиальном сечении, выполнен буртик 14, который служит ограничителем хода поршня 11. Под поршнем 11 установлена пружина 15. Дно цилиндра 13 имеет приемное отверстие 16 и сливное отверстие 17. К приемному отверстию 16 в направлении оси цилиндра 13 подсоединена пробоотборная трубка 18. В сливное отверстие 17, которое служит для слива пробы, вставлена пробка 19. Привод, обеспечивающий возвратно-поступательное движение колонны штанг 6, представляет собой лебедку 20 и установленный над корпусом 4 кронблок 21, подсоединенный к верхнему концу колонны штанг 6. Кронблок 21 имеет ролик 22, через который перекинут неподвижный конец 23 троса 24.

Для осуществления отбора проб газожидкостной смеси цилиндр 13 вводят в полость трубопровода 2, перемещая штангу 7 вертикально вниз. При достижении цилиндром 13 дна трубопровода 2 продолжают перемещение, сжимая пружину 15, до упора поршня 11 о буртик 14, выталкивая при этом газ, находящийся внутри цилиндра 13, в трубопровод 2. После этого перемещают поршень 11 вверх. Пружина 15 при этом удерживает цилиндр 13 у дна трубопровода 2. С увеличением объема подпоршневого пространства давление в нем падает и в пробоотборную трубку 18 поступает газожидкостная смесь, которая по мере заполнения трубки 18 поступает в кольцевое пространство цилиндра 13. Выполнив требуемое число качаний, можно прервать процесс и возобновить его через какое-то время, обусловленное программой исследований. Если длина штанги 7 недостаточна для ввода цилиндра 13 на требуемую глубину, то перемещение осуществляют до совмещения отверстия 8, выполненного в верхней части каждой штанги 7 с соответствующим отверстием 9 в верхней части корпуса 4 устройства, после чего фиксатор 10 вставляется в отверстия 8 и 9 одновременно. Затем выворачивают кронблок 21, а на его место вворачивают следующую штангу 7, формируя таким образом колонну штанг 6 необходимой длины, после чего на свободном верхнем конце штанги 7 опять устанавливают кронблок 21 с роликом 22 и с пропущенным через него тросом 24, а фиксатор 10 извлекают из отверстий 8 и 9. По завершении исследований цилиндр 13 на колонне штанг 6 перемещают вверх в полость корпуса 4, перекрывают запорный клапан 3, извлекают цилиндр 13 и, вынув пробку 19, осуществляют слив пробы.

Техническим результатом, получаемым при осуществлении изобретения, является: обеспечение отбора пробы газожидкостной смеси со дна заглубленного трубопровода, где процессы коррозии идут значительно быстрее, чем в верхней части трубопровода; устранение необходимости сооружать специальные колодцы и приспособления при подземных трубопроводах за счет возможности наращивать колонну штанг; исключается стравливание газа в атмосферу при заполнении жидкостью кольцевого пространства цилиндра.

Формула изобретения

1. Устройство для отбора газожидкостной смеси из действующих подземных трубопроводов, включающее корпус, размещенный на установленном на отводе трубопровода запорном клапане, цилиндр с приемным отверстием и установленным в нем поршнем со штоком, подсоединенным к приводу, и пробоотборную трубку, отличающееся тем, что пробоотборная трубка размещена в полости цилиндра под поршнем, который подпружинен относительно его днища, и ее нижний конец установлен в приемном отверстии цилиндра, который установлен с возможностью осевого перемещения в полостях корпуса, запорного клапана, отвода трубопровода и сечения трубопровода, причем в днище цилиндра выполнено сливное отверстие, в котором установлена пробка, а шток выполнен в виде колонны штанг с радиальными отверстиями в верхней части каждой штанги для размещения в одном из них и в радиальном отверстии, выполненном на верхнем конце корпуса, фиксатора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на внутренней боковой поверхности цилиндра выполнен буртик для ограничения хода поршня.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3