Пробоотборники

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

УФИМСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 

Кафедра «Транспорт и хранение нефти и  газа» 
 
 
 

«ПРОБООТБОРНИКИ»

Реферат по дисциплине

 «Физические  основы учета

нефти и  газа при технических операциях» 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: ст. гр.  ГТ-08-01       Р.Ш. Валиев

Проверил: ст. преподаватель       С.В. Китаев 
 
 
 
 

Уфа 2010

Содержание

1. Общие сведения……………………………………………………………...3

2. Пробоотборники для нефти и нефтепродуктов…………………………....4

3. Пробоотборник для отбора проб высоковязких нефтей и нефтепродуктов……………………………………………………………...5

4. Пробоотборники для резервуаров с повышенным давлением…………....7

4.1 Пробоотборник универсальный ПСПРП…………………………..…..7

4.2 Пробоотборник секционный ПСРП, ПСРП–1………………………....7

5. Заключение……………………………………………………………...…..11

6. Список используемой литературы………………………………………...12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Общие сведения

    Пробоотборник - это прибор, предназначенный для отбора глубинных проб нефти, воды или газа из скважин с сохранением условий (давления, газонасыщенности) в месте отбора. Также пробоотборники используются для отбора проб нефти, газа или иной жидкости из резервуаров. Кроме того, пробоотборники могут применяться и в пищевой промышленности (известны пробоотборники для зерна, растительных масел и т.д.). Пробоотборники могут брать пробу с одного заданного уровня, либо - если позволяет конструкция - брать пробы сразу с нескольких уровней резервуара, что особенно часто находит применение на нефтебазах и заправочных станциях (АЗС). В настоящее время существует много различных конструкций глубинных пробоотборников, однако назначение прибора диктует ряд обязательных требований к узлам пробоотборника независимо от их конструкции.

1. Приемная камера - часть пробоотборника, наполняющаяся нефтью и сохраняющая ее до перевода в аппаратуру для исследования.

2. Приемные клапаны - устройства, через которые нефть поступает в камеру.

3. Устройство управления

4. Фиксирующее устройство

    Пробоотборники  можно классифицировать по следующим  признакам:

• со сквозной (проточной) камерой и несквозные;
• переносные и стационарные;
• послойные и непослойные.

    Кроме глубинных пробоотборников существуют и другие, которые применяются  в сельском хозяйстве (просеивание зерна), в экологии (отбор проб воздуха) и т. д. Так же пробоотборники можно разделить на два вида по другому признаку:

• для пассивного отбора проб;
• для активного отбора проб.

 
 
 
 
 

2. Пробоотборники для нефти и нефтепродуктов

    Пробоотборники ПЭ-1600 и ПЭ-1610 разработаны в соответствии с требованиями ГОСТ 2517-85 "Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб" и предназначены для отбора из транспортируемых цистерн и стационарных резервуарах с заданной глубиной до 5 м проб бензина, дизельного топлива, керосина (ПЭ-1600), а также нефти и масел (ПЭ-1610).

    Пробоотборник ПЭ-1620 предназначен для отбора проб (в том числе и донной) нефтепродуктов и специальных жидкостей из автомобильных  и железнодорожных цистерн, стационарных резервуаров высотой до 5 м. Применяется для контроля качества нефтепродуктов при приеме, хранении и выдаче.

    Пробоотборник ПЭ-1630 предназначен для отбора проб нефти и нефтепродуктов из транспортируемых цистерн и стационарных резервуаров  с заданной глубины до 5 м, рекомендуется  для отбора проб бензина, дизельного топлива, керосина.

    Пробоотборники  ПЭ-1640 предназначены для отбора проб нефтепродуктов для определения  давления насыщенных паров нефтепродуктов по ГОСТ 1756-2000 из автомобильных и  железнодорожных цистерн, стационарных резервуаров.

    Пробоотборники  ПЭ-1650 предназначены для отбора проб легких нефтей, масел, светлых нефтепродуктов и специальных жидкостей из автомобильных  и железнодорожных цистерн, стационарных резервуаров.

Пробоотборники  ПЭ-1660 предназначены для отбора проб тяжелой нефти, мазутов, вязких смазочных материалов и непрозрачных газойлей из автомобильных и железнодорожных цистерн, стационарных резервуаров. Пробоотборники ПСРт-1, ПСРпт-1 предназначены для отбора проб нефти и нефтепродуктов с трех уровней жидкости резервуаров согласно ГОСТа.

    Пробоотборник ПСРт-1 устанавливается на вертикальный резервуар без понтона . Пробоотборник  ПСРт-1 состоит из одной или двух коленных секций (в зависимости от типа вертикального резервуара РВС ), жёстко соединенных между собой  гибкими трубками и шарнирными узлами. Нижний шарнирный узел закрепляется на стенке резервуара , верхний соответственно крепится к специальному поплавку. Секции собраны из металлических труб.

    Независимо  от уровня нефтепродукта в резервуаре , конструкция пробоотборников позволяет производить раздельную очистку (продувку, промывку) отборных труб с применением специального насадка с обратным клапаном. Насадок устанавливается на отборные краны и входит в комплектацию пробоотборников.

    

    

    3. Пробоотборник для отбора проб высоковязких нефтей и нефтепродуктов

    Изобретение предназначено для отбора проб высоковязкой асфальтосмолистой нефти и нефтепродуктов с различного уровня из резервуаров, железнодорожных цистерн и других емкостей и хранилищ. Пробоотборник  включает цилиндр с прикрепленным к нему несущим канатом, нижнее отверстие цилиндрического корпуса выполнено с отшлифованной поверхностью, плотно прилегающей к конической поверхности днища. Коническое днище пробоотборника не связано с цилиндрическим корпусом и выполнено в виде отдельно опускаемого тяжелого, не менее 3 кг, ромбовидного в сечении груза. Верхняя поверхность груза при контакте с цилиндрическим корпусом выполнена плотно прилегающей к нижнему отверстию цилиндра. Нижняя часть груза выполнена в виде остроконечного конуса для беспрепятственного прохода груза сквозь вязкую массу нефти или нефтепродуктов. Пробоотборник позволяет без осложнений отбирать для анализа высоковязкие нефти и нефтепродукты и пробы густых осмолившихся эмульсий и нефтешламов.

    Описание  изобретения:

    Изобретение относится к устройствам и  способам отбора проб высоковязкой асфальтосмолистой  нефти и нефтепродуктов с различного уровня из резервуаров, железнодорожных  цистерн и других емкостей и хранилищ.

     Известен  пробоотборник для отбора проб высоковязкой жидкости, содержащий корпус, выполненный в виде цилиндра с прорезью в его нижней части, крышку, поршень с штоком, установленную в прорези цилиндра заслонку.

     Преимущества  и недостатки:

     Недостатком данного пробоотборника является сложность  его использования для отбора проб мазута и других тяжелых, асфальтосмолистых нефтей и нефтепродуктов, которые наряду с высокой вязкостной характеристикой, обладают также повышенной липкостью (адгезией) к металлу, что резко замедляет проникновение через прорези в цилиндр отбираемой пробы высоковязкой жидкости.

     Существует  также прибор для взятия пробы  воды с желаемой глубины (патент G 01 N 1/10, N 13530), представляющий собой металлический  сосуд со ступенчатым горлом, кольцами и тремя стойками, по которым скользит намагниченная крышка.

     

     Такой прибор предназначен для спуска в  закрытом состоянии, когда он заполнен воздухом. В тяжелой нефти такой  сосуд не опускается на дно, не держится в вертикальном положении и в  промежуток между крышкой и горлышком  самотеком не заходит вязкая масса.

     Наиболее  близким к заявленному пробоотборнику является прибор для отбора проб нефти  из определенного места резервуара, предложенный И.В. Блаженовым (патент G 01 N 1/10, N 616, 30.06.1925 г.).

     Прибор  состоит из цилиндра, к нижнему  срезу которого на раме прикреплено плотно прилегающее конусообразное днище, используемое в качестве пробки. Сверху цилиндра имеется крышка. С помощью каната, прикрепленного к раме, прибор опускается до желаемого места. При этом в нижней части цилиндра днище опущено ниже кромки цилиндра, а вверху цилиндра крышка находится в открытом состоянии. После установки прибора на желаемом месте, с помощью другого каната, прикрепленного непосредственно к цилиндру, производится закрытие прибора. При этом с помощью специального штифта днище плотно закрывает цилиндр снизу, а крышка цилиндр закрывает сверху.

     Данный  прибор при использовании для  отбора проб высоковязких, мазеобразных асфальтосмолистых нефтей и нефтепродуктов оказался непригодным, т.к. при его  погружении в высоковязкую среду  в открытом состоянии происходило прилипание к цилиндру снизу - конусообразного днища, а сверху - крышки. В небольшой зазор между цилиндром и крышкой пастообразные липкие массы не проходили. Поэтому чаще всего после подъема такого прибора в нем не содержалось необходимого объема пробы.

     Преимуществами заявленного пробоотборника является простота конструкции, гарантированно отбираемый объем пробы и повышение достоверности отбора проб вне зависимости от изменения вязкостных и адгезионных характеристик исследуемых асфальтосмолистых нефтей и нефтепродуктов.

     

     

     4. Пробоотборники для  резервуаров с  повышенным давлением

4.1 Пробоотборник универсальный ПСПРП

     Назначение:

     Пробоотборник стационарный ПСПРП предназначен для  точечного отбора проб с трех уровней  по всей высоте наземных резервуаров  с продуктами с повышенным давлением.

     Пробоотборник состоит из:

- люка-лаза с усиливающим листом и прокладкой;

- механизма управления;

- поворотной опоры;

- секций с пробоотборными трубами, образующих пробоотборную колонну;

гибких  шлангов;

- кронштейна понтона с опорами, понтонами и хомутами, образующих механизм подъема пробоотборной колонны;

- опор;

- кожуха;

- системы заземления.

       Механизм управления, в свою очередь,  составляют следующие детали: крышка, на которой установлен многоканальный  гидрораспределитель (состоит из  запорных кранов со сливными патрубками); система прокачки (состоит из тройника, насоса и гибких армированных шлангов); патрубки для соединения с пробоотборными трубами. 

4.2 Пробоотборник секционный ПСРП, ПСРП–1

     Пробоотборники  секционные ПСРП, ПСРП–1 предназначены для отбора проб нефтепродуктов по всей высоте наземных резервуаров повышенного давления с понтоном. Выпускаются пробоотборники двух типов размеров в зависимости от внутреннего диаметра направляющей трубы понтона:

     ПСРП d_вн = 240 мм;

     ПСРП–1 d_вн = 200 мм.

     Пробоотборник является комплектующим изделием вертикальных цилиндрических резервуаров и устанавливается  внутри них. Приемный узел приваривается  к стенке с наружной стороны в  нижней части вертикального резервуара.

     

     Пробоотборник (Рис. 1) состоит из кронштейна 1, нижней секции 2, средних секций 3, верхней секции 4, крана сливного с патрубком 5, ограждения 6, приемного узла 7 и узла управления 8. Трубопроводы нижней 2, средних 3 и верхней 4 секций крепятся между собой посредством муфтовых соединений. Швеллеры этих секций соединяются между собой посредством болтовых соединений. Нижняя секция 2 резьбовым креплением соединена со сливным краном с патрубком 5. Секции 2, 3, 4 и сливной кран 5 образуют пробоотборную колонну, которая является сливной. Все секции смонтированы в трубе понтона, входящей в состав резервуара с понтоном. Нижняя секция 2 валом 15 и муфтой 16 связана с узлом управления 8, закрытым ограждением 6. Узел управления 8 устанавливается на боковой стенке резервуара напротив трубы понтона. Сливной кран с патрубком 5 крепится к фланцу приемного узла 7. Швеллер нижней секции 2 закрепляется на кронштейне 1, который в свою очередь установлен на основании 9, приваренном к дну резервуара. Кронштейн 1 сварной конструкции устанавливается на дне резервуара. Кронштейн крепится к основанию 9 через прокладки 18 шпильками 11, шайбами 12 и гайками 13. Нижняя секция смонтирована на швеллере. На верхнем конце швеллера имеются отверстия для соединения со швеллером средней секции. На кронштейнах, приваренных к швеллеру, установлены шаровые краны. Средняя секция (рис. 2) смонтирована на швеллере 1, на нижнем конце которого имеются отверстия для соединения швеллера 1 со швеллером нижней или средней секции. Верхние крепежные отверстия предназначены для соединения швеллера 1 со швеллером следующей средней секции или со швеллером верхней секции. На кронштейнах 2 и 3, приваренных к швеллеру 1, установлены шаровые краны 4 и 5. Между кронштейном 3 и шаровым краном 5 установлен кронштейн 6 с выдвижной пластиной 7. Выдвижная пластина служит для расклинивания средней секции в зависимости от диаметра трубы понтона. По такому же принципу крепятся верхняя и нижняя секции. На осях шаровых кранов 4 и 5 штифтами крепится коромысло 8, на которое с помощью осей 9 крепятся тяги 10 и 11. Пальцы 12 — технологические, которые после монтажа пробоотборника удаляются. Болты 13, гайки 14, 15 и шайбы 16, установленные в тягах 10 и 11, служат для соединения тяг средней секции с соответствующими тягами верхней или нижней секции. Шаровые краны 4 и 5 соединены между собой трубой 18.

Сверху  шарового крана 4 установлена труба 17, а снизу шарового крана 5 — труба 19, муфта 20. Все трубные соединения контрятся контргайками. Для герметизации резьбовых соединений используется лен, краска.

 

Рис. 1. Пробоотборник  секционный ПСРП, ПСРП-1:

1 —  кронштейн; 2 — нижняя секция; 3 —  средняя секция; 4 — верхняя секция; 5 — кран сливной с патрубком; 6 — ограждение; 7 — приемный узел; 8 — узел управления; 9 — основание; 10 — прокладка; 11 — шпилька; 12 — шайба; 13 — гайка; 14 — вал; 15 — муфта; 16 — уголок.  

     Верхняя секция смонтирована на швеллере, на нижнем конце которого имеются отверстия  для соединения швеллера со швеллером  средней секции.

     

Приемный  узел 7 состоит из узла фланца и упоров и приваривается к стенке резервуара с наружной стороны в нижней его части. Узел управления состоит из ручки, закрепленной на валу 14. Герметизация подвижного соединения узла управления достигается за счет поджатия сальников фланцем, нажимными шпильками и гайками.

Принцип работы:

     Отбор пробы осуществляется следующим  образом:

     а) ручку узла управления 8 повернуть  вправо до упора. Усилие поворота через  муфту 16 передается на вал 15 и через  штифтовое соединение 14 на коромысло  нижней секции. При повороте коромысел  открываются или закрываются шаровые краны. Сквозные отверстия шаров совмещаются с боковыми отверстиями корпусов кранов, одновременно перекрывая и открывая нижние отверстия.

     Продукт, находящийся в резервуаре, поступает  через боковые отверстия корпусов шаровых кранов и заполняет секции независимо друг от друга;

     б) при повороте ручки узла управления до упора влево, сквозные отверстия  шаров совмещаются с верхними и нижними отверстиями корпусов, перекрывая боковые отверстия, отсекая  от основного продукта столб пробы  в пробоотборной колонне. Проба смешивается и поступает в специальную пробоотборную посуду.

     Проба, отобранная пробоотборником путем  выделения в резервуаре столбика продукта по всей высоте резервуара и  слива его через систему труб в пробоотборную посуду, по своему составу соответствует продукту в резервуаре.

     Порядок отбора пробы:

- снять  ограждение 6, открыть кран 5, слить остатки продукта из пробоотборной колонны в посуду. Закрыть кран 5. Повернуть ручку узла управления 8 вправо до упора, выдержать от 15 секунд до 5 минут в зависимости от вязкости продукта;

-   повернуть ручку узла управления 8 до упора влево. Открыть кран 5. Слить пробу в пробоотборную посуду;

- закрыть кран 5. Закрепить ограждение 6 на приемном узле 7. Опломбировать. 
 
 
 

5. Заключение

     Проба, отобранная с помощью пробоотборника, по своему химическому составу соответствует фактическому нефтепродукту, находящемуся в каждом из уровней резервуара. Проба сливается в пробоотборную посуду через трубопроводную арматуру и сливной патрубок. Пробоотборник является комплектующим изделием вертикальных цилиндрических резервуаров и устанавливается внутри них.

     Пробоотборники  применяются при оборудовании нефтебаз, предприятий нефтедобычи, нефтепереработки, энергетики, металлургии и других отраслей. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     

     

     6. Список используемой литературы

1. «Операции с нефтепродуктами»   М. 1999г. В.А.Бондарь, Е.И.Зоря, Д.В. Цагарели.

2. «Трубопроводный транспорт нефти» С. М. Вайншток, В.В. Новоселов, А.Д. Прохоров, А.М. Шаммазов

3. Гидродинамические исследования скважин и методы обработки результатов измерений.- М., ОАО 'ВНИИОЭНГ'. 2000.г- 228 с.

4. Web-сайт: http://ru.wikipedia.org/wiki/Пробоотборник

5. Web-сайт: http://ru-patent.info/21/70-74/2171975.html