Вентиль для отбора проб из трубопровода



Вентиль для отбора проб из трубопровода
Вентиль для отбора проб из трубопровода

 

G01N1/10 - Исследование или анализ материалов путем определения их химических или физических свойств (разделение материалов вообще B01D,B01J,B03,B07; аппараты, полностью охватываемые каким-либо подклассом, см. в соответствующем подклассе, например B01L; измерение или испытание с помощью ферментов или микроорганизмов C12M,C12Q; исследование грунта основания на стройплощадке E02D 1/00;мониторинговые или диагностические устройства для оборудования для обработки выхлопных газов F01N 11/00; определение изменений влажности при компенсационных измерениях других переменных величин или для коррекции показаний приборов при изменении влажности, см. G01D или соответствующий подкласс, относящийся к измеряемой величине; испытание

Владельцы патента RU 2589547:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) (RU)

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для отбора проб из манифольда арматуры устья нефтедобывающей скважины, а также при отборе проб жидкости из трубопровода. Вентиль для отбора проб из трубопровода содержит пробоотборный патрубок с входным отверстием для забора пробы из трубопровода, корпус, запорный узел и канал для слива пробы. Запорный узел вентиля является продолжением корпуса и размещен во внутренней полости трубопровода для активной теплопередачи от протекающей жидкости к корпусу и его запорному узлу. Запорный узел включает шар, находящийся в контакте с торцом фигурной головки вала-толкателя. Вал-толкатель с центральным каналом размещен соосно в корпусе пробоотборного вентиля, установлен с возможностью вращательного движения. Торец фигурной головки выполнен по геликоидальной спирали, представляющей беговую дорожку для контакта с шаром. Входное отверстие с посадочным гнездом для шара выполнено эксцентрично по отношению к оси вращения вала-толкателя. Изобретение направлено на повышение эксплуатационной надежности работы вентиля при отборе проб из трубопроводов, в особенности в зимнее время. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для отбора проб из манифольда арматуры устья нефтедобывающей скважины, а также при отборе проб жидкости из трубопровода.

Известны устройства для отбора проб из трубопровода, например, патенты RU 2298096, 27.04.2007 и RU 2533568, 20.11.2014, а также патент RU 2496101, 20.10.2013 (прототип), в котором пробоотборная труба размещена во внутренней полости трубопровода перпендикулярно потоку, с возможностью забора жидкости через входной канал, запорный узел и канал для слива пробы в приемный сосуд. Однако это техническое решение не может эффективно использоваться в зимнее время, поскольку при низких отрицательных температурах, приводящих к оледенению канала запорного узла, отбор пробы становится затруднительным. Для отбора пробы при таком техническом решении требуется дополнительная технологическая операция по прогреву (водой, паром) запорного узла пробоотборника.

Технический результат изобретения - повышение эксплуатационной надежности пробоотборного вентиля при его работе в зимних условиях на открытом воздухе.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной конструкции пробоотборника корпус запорного узла пробоотборного вентиля размещен во внутренней полости трубопровода для активной теплопередачи от протекающей жидкости корпусу и его запорному узлу. В корпусе пробоотборного вентиля установлен с возможностью вращательного движения полый вал-толкатель с фигурной головкой, торец которой выполнен по геликоидальной спирали, представляющей беговую дорожку для контакта с шаром, который в свою очередь, служит запорным элементом для входного отверстия пробоотборного вентиля. Входное отверстие на крышке вентиля выполнено эксцентрично. Угол подъема беговой дорожки (шаг спирали) на головке вала-толкателя меньше угла трения сталь по стали и находится в пределах 3-4 градусов. На валу-толкателе выполнены центральное и боковое отверстия для выхода жидкости в кольцевую камеру и слива жидкости в приемный сосуд. Со стороны воротка кольцевая камера загерметизирована уплотнением, а цилиндрическая часть головки вентиля снабжена радиальным уплотнительным кольцом. В кольцевом зазоре между валом-толкателем и стенками корпуса размещена герметизирующая смазка.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан общий вид пробоотборного вентиля в разрезе; на фиг. 2 показан вал-толкатель с головкой и спиральной беговой дорожкой для шара.

Вентиль для отбора проб содержит корпус 1, в котором соосно размещен вал-толкатель 2, на одном конце которого установлен вороток 3, с крепежными деталями винт 4, шайба пружинная 5, шайба круглая 6. А на другом конце - фигурная головка 7. На торцевой поверхности головки выполнена спиральная геликоидальная нарезка 8 с углом подъема беговой дорожки от 3-х до 4-х градусов. Со стороны головки 7 вал-толкатель 3 имеет центральное отверстие 9 для прохода пробы жидкости. Входное отверстие 10 в крышке 11 выполнено эксцентрично. Шар 12 размещен в гнезде 13 крышки 11. Штуцер 14 для слива пробы соединен с корпусом 1. В вентиле предусмотрены уплотнительные элементы - кольца 15, 16, 17. Центральное отверстие 9 вала-толкателя 2 сообщается с кольцевой камерой 19 через радиальное отверстие 20. Вентиль снабжен резьбой 21 для соединения с трубопроводом 22. В трубопровод вварена гайка 23.

Наружная поверхность вала-толкателя 2 на участке (а) контакта с внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 1 покрыта густой силиконовой смазкой, обеспечивающей герметизацию и антиобледенительный эффект.

Вентиль пробоотборный работает следующим образом. Монтаж пробоотборного вентиля на тубопровод (манифольд) 22 осуществляют с использованием предварительно вваренного в трубопровод кольца 23 с внутренней резьбой. Вентиль вворачивают в трубопровод таким образом, чтобы большая часть его конструкции находилась во внутренней полости трубопровода и омывалась потоком жидкости. При необходимости к штуцеру 14 присоединяют отрезок гибкого шланга для удобного слива «буферной жидкости» и заполнения сосуда для транспортировки и хранения пробы (на Фиг. 1 не показано). При отборе пробы из трубопровода 22 или манифольда арматуры устья скважины вороток 3 медленно поворачивают в левую сторону. При вращении вала-толкателя 2 контактное (запирающее) давление от головки 7 на шар 12 ослабевает благодаря левой спиральной нарезке беговой дорожки 8 на головке 7. В образовавшийся зазор между посадочной поверхностью для шара (не показано) и шаром 12 поступает жидкость, которая проходит по центральному каналу вала-толкателя 9 и сливается через боковое отверстие в вале-толкателе 2 в кольцевую камеру 20, а затем через штуцер 10 в приемный сосуд (показано по стрелке). По окончании заполнения заданного объема сосуда вращением воротка 3 в правую сторону шар 9 скользит по спиральной (геликоидальной) поверхности 8 и запирает входное отверстие 7. Для повышения надежности работы пробоотборного вентиля в зимнее время вал-толкатель 2 выполнен с возможностью только вращательного движения, причем на взаимодействующих между собой фрикционных контактах вала-толкателя 2 и корпуса 1 нанесена густая смазка, например силиконовая. Это решение предупреждает образование «ледяных пробок» в полости вентиля, а также необходимость их механического или теплового разрушения и, следовательно, исключает его отказ при отборе пробы из трубопровода при отрицательных температурах окружающей среды.

1. Вентиль для отбора проб из трубопровода, содержащий пробоотборный патрубок с входным отверстием, с возможностью забора пробы, из трубопровода, корпус, запорный узел, канал для слива пробы, отличающийся тем, что запорный узел вентиля является продолжением корпуса и размещен во внутренней полости трубопровода для активной теплопередачи от протекающей жидкости корпусу и его запорному узлу и включающему шар, находящийся в контакте с торцом фигурной головки вала-толкателя, причем вал-толкатель с центральным каналом размещен соосно в корпусе пробоотборного вентиля, установлен с возможностью вращательного движения, а торец фигурной головки выполнен по геликоидальной спирали, представляющей беговую дорожку для контакта с шаром, а входное отверстие с посадочным гнездом для шара выполнено эксцентрично по отношению к оси вращения вала-толкателя.

2. Вентиль по п. 1, отличающийся тем, что в корпусе вентиля, со стороны воротка, образована кольцевая камера, которая загерметизирована уплотнением, а цилиндрическая часть головки вентиля снабжена уплотнительным кольцом; угол подъема беговой дорожки головки вала-толкателя выполнен в пределах от 3 до 4 градусов, а в кольцевом зазоре между валом-толкателем и стенками корпуса размещена герметизирующая смазка.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области экологии и воздухотехнического оборудования и предназначена для измерения качества воздуха. Для измерения качества воздуха осуществляют отбор проб воздуха с первой частотой выборки, чтобы получить множество проб качества воздуха при использовании первого датчика.

Изобретение относится к определению моющей способности синтетических моющих средств (CMC) и может быть использовано при товароведной оценке непродовольственных товаров.

Группа изобретений относится к авиационной технике, а именно к устройствам для обнаружения условий обледенения летательных аппаратов. Устройство содержит систему с датчиками и детектор условия обледенения.

Изобретение относится к животноводству. Предложенное устройство для отбора пробы молока из емкости 7 с уровнем молока Н содержит молокозаборную трубку 1 с фиксированным диаметром сквозного канала 9±1 мм и длиной L1.

Группа изобретений предназначена для избирательного переноса проб биологического материала или материала биологического происхождения. Контейнер содержит корпус (2), имеющий по меньшей мере отсек (3), подходящий для содержания по меньшей мере текучей среды или жидкости и/или для содержания по меньшей мере участка (16a) устройства (16) отбора для биологических проб.

Изобретение относится к области биохимии. Предложен микрофлюидный чип для создания клеточных моделей органов млекопитающих.

Группа изобретений относится к промораживанию и отбору проб донных осадков при поисково-разведочных работах на твердые полезные ископаемые в океане на глубинах до 6000 м и более, и подъема значительных масс как донного грунта, так и металлов, например затонувших судов.

Изобретение относится к конструктивным элементам микробиореакторов. Предложен порт введения тестируемого химического соединения и отбора жидкости из ячейки для культивирования клеточных моделей.

Изобретение относится к технике исследования свойств и состава рабочего газа в высокоэнтальпийных установках кратковременного действия. Устройство для отбора пробы газа в высокоэнтальпийных установках кратковременного действия содержит герметично соединенные собственно пробоотборник с заостренной передней кромкой и расширяющимся внутренним каналом.

Изобретение относится к методам испытаний металлов на трещиностойкость, в частности к способу изготовления сварного составного образца типа СТ для испытаний на трещиностойкость облученного металла по стандартным методикам.

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для одноразового герметичного перекрытия газовых и жидкостных магистралей высокого давления. .

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для обеспечения регулирования потока рабочей среды. .

Изобретение относится к способу, устройству и системе распознавания ископаемых. Техническим результатом является определение происхождения шлама/ископаемых, особенно в вертикальных разведочных скважинах.

Группа изобретений относится к технологии и технике отбора проб из сред, подверженных расслоению, и может найти применение в нефтяной и других отраслях промышленности народного хозяйства.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при проведении промысловых гидродинамических, газоконденсатных исследований скважин в процессе разведки и разработки газовых и газоконденсатных месторождений.

Изобретение относится к газонефтедобыче и может быть использовано на стадии эксплуатации скважин газовых и газоконденсатных месторождений для определения природы воды, поступающей в продукцию скважин.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при проведении исследований для определения состава продукции отдельных пластов и в целом скважины.

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для отбора проб воздуха из грунта в местах подземных переходов магистральных газопроводов под водными и иными преградами, в местах расположения подземных газовых хранилищ, емкостей и т.д.
Наверх