Пробоотборник проба 1м

ВВЕДЕНИЕ

 

Автоматические пробоотборники предназначены для отбора средней так называемой объединенной пробы продукта из трубопровода за отчетный период (смену, сутки) или из перекаченной партии продукта. По отобранной в лаборатории пробе определяются параметры качества продукта, которые не измеряются автоматически в процессе перекачки: содержание воды, солей, механических примесей, серы, упругости паров и других параметров. Хотя пробоотборник не является средством измерения, но он может оказывать существенное влияние на точность определения массы нетто продукта. К отбираемой пробе предъявляются очень серьезные требования: во-первых, проба должна быть представительной, т.е. ее состав и свойства должны соответствовать составу и свойствам продукта, протекающего по трубопроводу, во-вторых, она должна сохранять свои состав и свойства во времени. Выполнение этих требований зависит от метода отбора проб и конструкции пробоотборника. Обычно объединенная проба собирается из отдельных проб одинакового объема, отбираемых из трубопровода через равные промежутки времени или равные откаченные дозы продукта.

Автоматические  пробоотборники устанавливаются или непосредственно на трубопроводе, или на байпасе в блоке контроля качества. Продукт отбирается из трубопровода в блоке контроля качества через пробозаборное устройство, соответствующее требованиям ГОСТ 2517.

 

 

 

 

 

 

1. СОСТАВ ПРОБООТБОРНИКА «ПРОБА-1М»

 

1. Пробоотборник

 

На УУН используются различные  типы отечественных и импортных  пробоотборников. Наиболее распространенным из отечественных является пробоотборник типа «Проба-1М», выпускаемый Бугульминским опытным заводом «Нефтеавтоматика», общий вид которого приведен на рисунке 1.1.

 

Рисунок 1.1– Пробоотборник «Проба-1М»

 

Пробоотборник Проба-1М предназначен для отбора по заданной программе пробы товарной нефти, транспортируемой по трубопроводам, при рабочем давлении от 0,2 до 6,3 МПа.

Эксплуатационное назначение изделия – оперативный контроль качества перекачиваемой продукции в узлах учета товарной нефти.

Функциональное назначение изделия – автоматический отбор пробы из трубопроводов для определения качества перекачиваемой продукции

аналитическим путем в  лабораторных условиях.

В состав пробоотборника автоматического  входят:

• пробоотборник;
• зонд пробоотборный;
• баллон;
• блок программного управления БПУ.

Вид климатического исполнения по ГОСТ 15150-69 УХЛ, категории 4.2, но для работы при температуре от +5 до +50°С.

Пробоотборник предназначен для применения во взрывоопасных зонах, вид взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка.

 

2. Зонд пробоотборный

 

Зонд пробоотборный предназначен для отбора проб товарной нефти, транспортируемой по трубопроводам с условным диаметром DN от 40 до 1200 мм и давлением от 0,2 до 6,3 МПа и разработанный в соответствии ГОСТ 2517-85 (изменение № 1) «Нефть и  нефтепродукты. Методы отбора проб»  и входящий в состав автоматического  пробоотборника «ПРОБА-1М».

 

 

 

Рисунок 1.2 – Зонд пробоотборный

 

 

 

 

Таблица 1 - Габаритные, присоединительные  размеры и масса зонда

 

Обозначение	DN, мм	Размер, мм					Масса изделия, кг
		H	L	M	B	C
Зонд пробоотборный с одной трубкой	40	136	100	90	-	-	3,98
	50	143	107	97	-	-	4,12
	65	151	115	105	-	-	4,15
	80	159	123	113	-	-	4,18
	100	168	132	122	-	-	4,21
Зонд  пробоотборный с тремя трубками	150	243	207	150	47	-	4,41
	200	291	255	180	65	-	4,56
	250	334	298	207	81	-	4,65
	300	375	339	232	97	-	4,8
	350	418	382	259	113	-	4,87
	400	456	420	283	127	-	5,3
Зонд  пробоотборный с пятью  трубками	500	603	567	345	101	202	7,26
	600	693	657	395	121	242	7,64
	700	772	736	440	138	276	7,83
	800	862	826	490	158	316	8,32
	1000	1042	1006	590	198	396	8,44
	1200	1220	1184	690	237	474	8,97

 

 

3. Блок программного управления БПУ

 

Блок БПУ предназначен для выдачи заданного количества управляющих команд на пробоотборник с электродвигателем или с электромагнитом в ручном и автоматическом режимах.

В автоматическом режиме блок выдает управляющие команды по времени  или по объему протекающей по трубопроводу жидкости, период и количество которых  задаются программой.

Данная модель блока БПУ  выпущена под традиционной маркой, однако это качественно новое  устройство, являющееся первым шагом  на пути к новой линии устройств  пробоотбора, ориентированной на новейшие технологии модульного построения систем автоматики для узлов учёта нефти.

 

 

Рисунок 1.3 – Блок программного управления

 

 

Блок программного управления БПУ-А предназначен для выдачи заданного  количества управляющих команд на пробоотборник  с электродвигателем или с  электромагнитом в ручном и автоматическом режимах. В автоматическом режиме блок выдает управляющие команды по времени  или по объему протекающей по трубопроводу жидкости, период и количество которых  задаются программой. Блок выдает управляющие  сигналы и параллельно этим сигналам световую индикацию в трех режимах:

• "время" - автоматическая выдача заданного количества циклов (до 999) по времени с периодом отбора от 1 до 99 минут;
• "объем" - автоматическая выдача заданного количества циклов (до 999) по объему с периодом отбора от 1 до 99 импульсов;
• ручная выдача необходимого количества циклов.

Габаритные размеры блока  БПУ-А не более 190х206х113 мм., масса  не более 1,5 кг.

Параметры входного сигнала  от пробоотборника по входу от микропереключателя с электродвигателем:

1. вид – размыкающий контакт;

2. напряжение 5±1 В;
3. ток от 5 до 8 мА.

Параметры выходных сигналов:

1. По выходу "управление" пробоотборником:

1. для пробоотборника с электродвигателем:

• выходное напряжение переменное 380 В;
• максимальный ток нагрузки не более 1 А;

2. для пробоотборника с электромагнитом:

• выходное напряжение постоянное и не более 220 В;
• максимальный ток нагрузки не более 1 А.

2. По выходу MODBUS:

1. параметры сигнала соответствуют стандарту EIA RS-485.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                    

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                                                      

2. СТРОЕНИЕ ПРОБООТБОРНИКА «ПРОБА-1М»

 

Пробоотборник состоит  из пробоотборного устройства, пробозаборного устройства (ПЗУ) и блока управления программного БПУ. Пробоотборное устройство осуществляет отбор пробы, ее дозирование и сбор в баллоне. Схема этого устройства изображена на рисунок 2.

 

1-пробоотборное устройство; 2-трубка; 3-золотник; 4-катушка электромагнита; 5-пружина; 6-корпус; 7-кольцевая полость; 8-поршень; 9-пружина; 10-трубка; 11-винт  ограничительный; 12-баллон; 13-трубопровод.

Рисунок 2 –Схема работы пробоотборника «Проба-1М»

Привод пробоотборника выполнен в виде электромагнита, состоящего из корпуса 6 и катушки 4. С сердечником электромагнита соединен золотник 3, который удерживается в верхнем положении пружиной 5. На нижнем конце золотника имеется два уплотнительных кольца, между которыми диаметр золотника имеет меньший диаметр, благодаря чему образуется полость 7. В положении, изображенном на рис.1.3, полость 7 соединена трубкой 2 с ПЗУ 1 и трубкой 10-с трубопроводом 13. За счет скоростного напора продукта, протекающего по трубопроводу, устанавливается течение жидкости по каналу ПЗУ-трубка 2-полость 7-трубка 10-трубопровод. При включении электромагнита золотник 3 перемещается в нижнее положение и через полость 7 трубка 2 соединяется с дозатором.

Дозатор выполнен в виде цилиндра, в котором находится  поршень 8, пружина 9 и ограничительный  винт 11. Жидкость из трубопровода по трубке 2 через полость 7 заполняет камеру дозатора, отодвигая поршень 8 до упора в винт 11. При выключении электромагнита золотник 3 пружиной 5 возвращается в верхнее положение, а проба из камеры дозатора вытесняется пружиной 9 в центральное отверстие и в баллон 12. Баллон удерживается в корпусе защелкой. Для выпуска воздуха и поддержания небольшого избыточного давления баллон снабжен клапаном. Объем дозы, отбираемой за один цикл, может быть установлен от 2 до 20 см³ с помощью винта 11.

Пробозаборное устройство выполнено в соответствии с требованиями ГОСТ 2517 и конструкция его зависит от диаметра трубопровода 13.

Пробоотборник работает в  режимах: объем, время, отбор внешний, отбор ручной.

БПУ в режиме «объем» включает пробоотборник при поступлении на его вход любого заданного (от 1 до 99) числа импульсов (замыканий контакта), представляющих количество протекающего продукта.

БПУ в режиме работы «время» обеспечивает включение пробоотборника через заданные дискретные секундам интервалы времени до 99 с, и через

заданные дискретные минутам  интервалы времени от 1 минуты до 99 минут.

БПУ в режиме работы «отбор внешний» обеспечивает включение пробоотборника по поступлении внешних электрических импульсов.

БПУ в режиме работы «отбор» (ручной) обеспечивает включение пробоотборника при каждом нажатии кнопки «отбор» на передней панели БПУ.

За каждый цикл включения  в баллон поступает установленная  доза жидкости. Число включений устанавливается  исходя из заданного объема пробы, который  необходимо отобрать. По истечении  отчетного периода или откачки партии продукта заполненный баллон заменяется на порожний. Обычно пробоотборник на УУН работает в режиме ОБЪЕМ, для чего на вход в БПУ подаются импульсы от СОИ, пропорциональные измеряемому объему.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРСТИКИ ПРОБООТБОРНИКА

 

Характеристика отбираемого  продукта:

- температура, °С от 2 до 65;

- давление в трубопроводе, МПа от 0,2 до 6,3;

- плотность, кг/ м³ от 750 до 990;

- объемная доля воды, % до 2;

- содержание солей, мг/л  до 5000;

- массовая доля механических  примесей, % до 0,05;

- массовая доля сернистых  соединений, % до 3,5;

- кинематическая вязкость, м²/с от 1•10-6 до 120•10-6;

- массовая доля содержания  парафина, % до 7.

Объем пробы, отбираемой пробоотборником  за 1 цикл, см³ от 2 до 20.

Объем пробы вмещающийся  в баллон, см³, не менее 3000.

Потребляемая мощность:

- при включенном пробоотборнике, ВА, не более 320;

- при выключенном пробоотборнике, ВА, не более 10.

Параметры питания пробоотборника:

- род тока постоянный;

- напряжение, В от 140до 210;

- ток, А, не более  1;

- длительность импульса  питания 10±1 с интервалом между  импульсами, мин, не менее 1.

Габаритные размеры и  масса:

1. пробоотборник , 240х79х225 мм, 8.5кг;
2. БПУ – А, 190х206х113мм,1.5 кг;
3. баллон, 3000 см3, 190х190х220мм, 1.5кг.