RU2306545C1

RU2306545C1 - Accumulating sampler

Info

Publication number: RU2306545C1
Application number: RU2006103913/12A
Authority: RU
Inventors: Камиль Мугаммарович Мусин (RU); Камиль Мугаммарович Мусин; Линар Тагирович Салахов (RU); Линар Тагирович Салахов; Дмитрий Витальевич Страхов (RU); Дмитрий Витальевич Страхов; тдинов Радик З уз тович Зи (RU); Радик Зяузятович Зиятдинов; Владимир Борисович Оснос (RU); Владимир Борисович Оснос
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2006-02-09
Filing date: 2006-02-09
Publication date: 2007-09-20

Abstract

FIELD: oil and gas production, oil and gas procession, oil transportation and other enterprises.

SUBSTANCE: invention can be used at enterprises where samples of liquid from pipelines are to be taken. Proposed accumulating sampler contains pipeline, housing in form of branch pipe with hollow rod and valve rigidly and hermetically connected with pipeline. Hollow rod is made in form of branch pipe with beveled end and radial holes. Radial holes are located opposite to liquid flow from side of hollow rod opposite to beveled end of hollow rod. Branch pipe of housing is provided with union with calibrated hole and is hermetically connected with vertical hydraulic cylinder from top of piston. Hydraulic cylinder communicates with pipeline lower than piston. Piston is furnished with rod driven over hydraulic cylinder and equipped with adjusting weights. Hydraulic cylinder is provided with opening channel higher than piston to take samples.

EFFECT: invention provides high representativeness of samples and possibility of accumulation of sample within preset period of time, namely, hour, day, etc and reliable estimation of component composition of samples.

1 dwg

Description

Изобретение относится к добыче, сбору, подготовке и транспорту жидких и газовых продуктов и может быть использовано на нефтегазодобывающих, нефтегазоперерабатывающих, нефтетранспортных или иных предприятиях, где производятся работы по отбору проб жидкости из трубопроводов.The invention relates to the extraction, collection, preparation and transport of liquid and gas products and can be used at oil and gas producing, oil and gas refining, oil transportation or other enterprises where work is carried out on sampling liquid from pipelines.

Известен пробоотборник и способ отбора проб жидкости (патент РФ №2157889, МПК 7 Е21В 49/08, G012N 1/10, опубл. в бюл. №29 от 20.10.2000 г.), включающий корпус с полостью для накопления жидкой фазы с крышкой в нижней части, фильтрующим приспособлением и сливным устройством, при этом корпус пробоотборника жестко закреплен снаружи внизу трубопровода или технологического аппарата, фильтрующее приспособление установлено внутри корпуса между полостями трубопровода и пробоотборника, полностью перекрывая сечение, обеспечивающее их гидродинамическое сообщение, а сливное устройство смонтировано на штуцере, жестко закрепленном на корпусе пробоотборника в нижней части полости пробоотборника.A known sampler and method for sampling liquid (RF patent No. 2157889, IPC 7 ЕВВ 49/08, G012N 1/10, publ. In bull. No. 29 from 10/20/2000), comprising a housing with a cavity for accumulating the liquid phase with a cover in the lower part, with a filtering device and a drainage device, while the body of the sampler is rigidly fixed outside the bottom of the pipeline or technological apparatus, the filtering device is installed inside the body between the cavities of the pipeline and the sampler, completely overlapping the cross section ensuring their hydrodynamic communication, and the drain device is mounted on a fitting rigidly mounted on the body of the sampler in the lower part of the cavity of the sampler.

Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:

во-первых, отбираемые пробы имеют искаженный состав, поскольку корпус пробоотборника расположен снизу и при течении жидкости по трубопроводу происходит ее расслоение, и в него попадают в основном более тяжелые фракции жидкости, находящиеся снизу, а более легкие фракции жидкости, расположенные выше, минуют корпус пробоотборника;firstly, the samples taken have a distorted composition, since the sampler body is located below and when the liquid flows through the pipeline, it delaminates, and the heavier liquid fractions located below come into it, and the lighter liquid fractions located above pass the body sampler;

во-вторых, при течении жидкости по трубопроводу фильтрующее устройство, размещенное внутри корпуса, забивается механическими примесями, в связи с чем для отбора проб необходимо производить его регулярную очистку, а для этого требуется постоянный контроль.secondly, when the fluid flows through the pipeline, the filter device placed inside the housing is clogged with mechanical impurities, and therefore, for sampling, it is necessary to clean it regularly, and this requires constant monitoring.

Известно пробоотборное устройство (патент RU на полезную модель №40391, МПК 7 Е21В 49/08, F17D 3/10, опубл. в бюл. №25 от 10.09.2004 г.), смонтированое на основном трубопроводе и выполненное в виде двух секций, закрепленных с основным трубопроводом посредством фланцевых соединений, и снабженное регулируемым трехходовыми шаровыми задвижками, отборным краном и манометром, при этом трехходовые шаровые задвижки соединены валом с рычагом управления с возможностью попеременно отсекать одну из секций, а каждая из секций выполнена с возможностью пропуска всего потока жидкости, причем одна из секций является байпасной, а другая - пробоотборной (мерной) с возможностью отбора пробы с охватом поперечного сечения потока жидкости без потерь.A sampling device is known (RU patent for utility model No. 40391, IPC 7 ЕВВ 49/08, F17D 3/10, published in Bulletin No. 25 dated September 10, 2004) mounted on the main pipeline and made in two sections, fixed to the main pipeline by means of flange connections, and equipped with adjustable three-way ball valves, a select valve and a manometer, while the three-way ball valves are connected by a shaft with a control lever with the ability to alternately cut off one of the sections, and each of the sections is made with the possibility of skipping all over fluid flow, moreover, one of the sections is bypassed, and the other is a sampling (measured) with the possibility of sampling with coverage of the cross section of the fluid flow without loss.

во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей, а также громоздкость и металлоемкость;firstly, the complexity of the design, due to the large number of nodes and parts, as well as cumbersomeness and metal consumption;

во-вторых, при частом отборе проб детали отборного крана изнашиваются и он теряет герметичность, в связи с чем снижается срок службы устройства в целом и требуется ревизия уплотнительных элементов отборного крана или полная его замена.secondly, with frequent sampling, the details of the selection tap wear out and it loses its tightness, which reduces the life of the device as a whole and requires an audit of the sealing elements of the selection tap or its complete replacement.

Наиболее близким по технической сущности является пробоотборник (патент RU на полезную модель №47971, МПК 7 Е21В 49/08 A, G01N 1/10, опубл. в бюл. №25 от 10.09.2005 г.), содержащий трубопровод, корпус в виде патрубка, приваренного к трубопроводу, и полый шток с вентилем, при этом полый шток соединен с корпусом жестко и герметично и выполнен в виде патрубка меньшим, чем у трубопровода сечением со скошенным концом, упирающимся в диаметрально противоположную сторону от крепления с корпусом, и радиальными отверстиями, которые размещены против потока жидкости, при этом срез скошенного конца размещен с противоположной радиальным отверстиям стороны полого штока.The closest in technical essence is a sampler (RU patent for utility model No. 47971, IPC 7 ЕВВ 49/08 A, G01N 1/10, published in Bulletin No. 25 dated 09/10/2005), containing a pipeline, a housing in the form a pipe welded to the pipeline, and a hollow rod with a valve, while the hollow rod is rigidly and hermetically connected to the body and is made in the form of a pipe smaller than the section with a tapered end abutting diametrically opposite side from the mount with the body and radial holes which are placed against the fluid flow The slice of the beveled end is placed on the opposite side of the radial holes of the side of the hollow rod.

Недостатками данного пробоотборника являются:The disadvantages of this sampler are:

во-первых, низкое качество отбираемых проб, поскольку корпус приварен к трубопроводу снизу и над вентилем образуется отстойная зона, где накапливаются более тяжелые компоненты жидкости, которые вытесняют более легкие и в момент открытия вентиля (отбора проб) именно они попадают в контейнер, что отрицательно влияет на качество отбираемой пробы;firstly, the low quality of the samples taken, since the body is welded to the pipeline from below and a settling zone forms above the valve, where heavier components of the liquid accumulate, which displace the lighter ones and when they open the valve (sampling), they fall into the container, which is negative affects the quality of the sample taken;

во-вторых, производится только моментальный отбор пробы, по которому трудно судить о компонентном составе отбираемой жидкости, поскольку последняя изменяется в течение времени.secondly, only an instant sampling is made, according to which it is difficult to judge the component composition of the sampled liquid, since the latter changes over time.

Задачей изобретения является повышение качества отбора проб с возможностью накопления проб в течение определенного времени (часа, суток).The objective of the invention is to improve the quality of sampling with the possibility of accumulating samples over a certain time (hour, day).

Техническая задача решается предлагаемым пробоотборником накопительным, содержащим трубопровод, корпус в виде патрубка с полым штоком и вентилем, жестко и герметично соединенного с трубопроводом, при этом полый шток выполнен в виде патрубка со скошенным концом и радиальными отверстиями, которые размещены против потока жидкости с противоположной срезу скошенного конца стороны полого штока.The technical problem is solved by the proposed accumulator sampler, comprising a pipeline, a body in the form of a pipe with a hollow stem and a valve rigidly and hermetically connected to the pipeline, while the hollow rod is made in the form of a pipe with a beveled end and radial holes that are placed against the fluid flow from the opposite cut beveled end of the side of the hollow stem.

Новым является то, что патрубок корпуса оснащен штуцером с тарированным отверстием и герметично соединен с вертикальным гидроцилиндром сверху его поршня, причем ниже поршня гидроцилиндр сообщен с трубопроводом, при этом поршень оборудован штоком, выведенным вверх гидроцилиндра и оснащенным регулировочными грузами, причем для взятия проб гидроцилиндр выше поршня оснащен открывающимся каналом.New is the fact that the housing pipe is equipped with a fitting with a calibrated hole and is hermetically connected to the vertical hydraulic cylinder on top of its piston, the hydraulic cylinder being connected to the pipeline below the piston, the piston equipped with a rod brought upward of the hydraulic cylinder and equipped with adjusting weights, and for sampling, the hydraulic cylinder is higher The piston is equipped with an opening channel.

На чертеже схематично представлен предлагаемый пробоотборник накопительный в продольном разрезе в исходном положении.The drawing schematically shows the proposed accumulator in longitudinal section in the initial position.

Пробоотборник накопительный содержит трубопровод 1, корпус 2 в виде патрубка с полым штоком 3 и вентилем 4. Полый шток 3 жестко и герметично соединен с трубопроводом 1, при этом полый шток 3 выполнен в виде патрубка со скошенным концом 5 и радиальными отверстиями 6, которые размещены против потока жидкости с противоположной срезу скошенного конца 5 стороны полого штока 3.The storage sampler contains a pipe 1, a housing 2 in the form of a pipe with a hollow rod 3 and a valve 4. The hollow rod 3 is rigidly and hermetically connected to the pipe 1, while the hollow rod 3 is made in the form of a pipe with a beveled end 5 and radial holes 6, which are placed against the flow of fluid from the opposite slice of the beveled end 5 of the side of the hollow rod 3.

Патрубок корпуса 2 оснащен штуцером 7 с тарированным отверстием 8 и герметично соединен с вертикальным гидроцилиндром 9 сверху его поршня 10. Поршень 10 оборудован штоком 11, выведенным вверх гидроцилиндра 9 и оснащенным регулировочными грузами 12. Ниже поршня 10 гидроцилиндр 9 посредством переходника 13 сообщен с трубопроводом 1.The pipe of the housing 2 is equipped with a fitting 7 with a calibrated hole 8 and is hermetically connected to the vertical hydraulic cylinder 9 on top of its piston 10. The piston 10 is equipped with a rod 11, brought up the hydraulic cylinder 9 and equipped with adjusting weights 12. Below the piston 10, the hydraulic cylinder 9 is connected to the pipeline 1 by means of an adapter 13 .

С целью предотвращения несанкционированных перетоков жидкости на сопряженных поверхностях гидроцилиндра 9 и поршня 10 установлены уплотнительные кольца 14 и 15 соответственно.In order to prevent unauthorized fluid flows on the mating surfaces of the hydraulic cylinder 9 and piston 10, sealing rings 14 and 15 are installed.

Для взятия проб гидроцилиндр 9 выше поршня 10 оснащен открывающимся каналом 16 с задвижкой 17.For sampling, the hydraulic cylinder 9 above the piston 10 is equipped with an opening channel 16 with a valve 17.

Пробоотборник накопительный работает следующим образом.The sampler cumulative works as follows.

Жидкость (проба) движется по трубопроводу 1, например, слева направо, при этом вентиль 4 и задвижка 17 закрыты.The liquid (sample) moves through the pipeline 1, for example, from left to right, while the valve 4 and the valve 17 are closed.

Для начала отбора проб жидкости открывают вентиль 4, при этом происходит снижение давления за полым штоком 3 и часть жидкости через радиальные отверстия 6 полого штока 3 поступает в патрубок корпуса 2, при этом основная часть жидкости продолжает двигаться по трубопроводу 1. Далее поток жидкости (пробы), попавший в корпус 2, двигается сквозь открытый вентиль 4 достигает штуцера 7, где попадает в тарированное отверстие 8 последнего и поступает в гидроцилиндр 9 в пространство над поршнем 10, вытесняя жидкость, находящуюся под поршнем 10 в гидроцилиндре 9, через переходник 13 в трубопровод 1. При этом скорость перемещения поршня 10 вниз зависит от веса регулировочного груза 12, которым оснащен шток 11, жестко соединенный с поршнем 10 и выведенный вверх гидроцилиндра 9. Вес регулировочного груза 12, также как и конструктивные размеры (внутренний объем) гидроцилиндра 9, подбирается опытным путем и зависит от необходимого времени (часа, суток) накопления отбираемой пробы.To start sampling the fluid, open valve 4, while this reduces the pressure behind the hollow stem 3 and part of the fluid through the radial holes 6 of the hollow stem 3 enters the nozzle of the housing 2, while the bulk of the fluid continues to move through pipe 1. Next, the fluid flow (samples ), caught in the housing 2, moves through the open valve 4 reaches the nozzle 7, where it enters the calibrated hole 8 of the latter and enters the hydraulic cylinder 9 into the space above the piston 10, displacing the liquid under the piston 10 into the hydraulic cylinder e 9, through the adapter 13 into the pipeline 1. The speed of the piston 10 downwardly depends on the weight of the adjusting weight 12, which is equipped with a rod 11, rigidly connected to the piston 10 and brought up the hydraulic cylinder 9. The weight of the adjusting weight 12, as well as the structural dimensions (internal volume) of the hydraulic cylinder 9, is selected empirically and depends on the required time (hour, day) of accumulation of the sample taken.

Об окончании отбора пробы, то есть заполнении гидроцилиндра 9 над поршнем 10 свидетельствует втягивание штока 11 внутрь гидроцилиндра 9 и, как следствие, перемещение регулировочного груза 12 в крайнее нижнее положение.The end of the sampling, that is, the filling of the hydraulic cylinder 9 above the piston 10, is evidenced by the retraction of the rod 11 into the hydraulic cylinder 9 and, as a result, the adjustment load 12 is moved to its lowest position.

По окончанию отбора проб закрывают вентиль 4 и открывают задвижку 17, установленную на выходе открывающегося канала 16. При этом над поршнем 10 в гидроцилиндре 9 образуется атмосферное давление, а под поршнем 10 - давление, равное давлению жидкости в трубопроводе 1. За счет разницы давлений над и под поршнем 10 последний начинает перемещаться вверх, вытесняя накопленную пробу из гидроцилиндра 9, при этом накопленная проба по открывающемуся каналу сливается в специальный контейнер (не показано).At the end of sampling, close valve 4 and open the valve 17 installed at the outlet of the opening channel 16. At the same time, atmospheric pressure is generated above the piston 10 in the hydraulic cylinder 9, and pressure equal to the liquid pressure in the pipeline 1 under the piston 10 due to the pressure difference over and under the piston 10, the latter begins to move upward, displacing the accumulated sample from the hydraulic cylinder 9, while the accumulated sample through the opening channel is discharged into a special container (not shown).

По окончании слива накопленной пробы пробоотборник возвращается в исходное положение и готов к повторному использованию.At the end of the discharge of the accumulated sample, the sampler returns to its original position and is ready for reuse.

Предлагаемый пробоотборник накопительный позволяет повысить качество отбора проб за счет отсутствия отстойных зон, а возможность накопления проб в течение определенного времени (часа, суток) дает более объективную оценку о компонентом составе отбираемой пробы.The proposed accumulative sampler allows improving the quality of sampling due to the absence of settling zones, and the possibility of accumulating samples over a certain time (hour, day) gives a more objective assessment of the component composition of the sample being taken.

Claims

A storage sampler containing a pipeline, a housing in the form of a nozzle with a hollow stem and a valve rigidly and hermetically connected to the pipeline, the hollow stem being made in the form of a nozzle with a beveled end and radial holes that are placed against the fluid flow from the opposite cut of the beveled end of the hollow side rod, characterized in that the pipe of the housing is equipped with a fitting with a calibrated hole and is tightly connected to the vertical hydraulic cylinder on top of its piston, and below the piston the hydraulic cylinder co ene with the conduit, wherein the piston rod is equipped outputted up hydraulic cylinder and equipped with adjusting loads, and for taking samples cylinder above the piston is equipped with an opening channel.