Пробозаборное устройство щелевого типа ЩПУ-1
Устройство пробозаборное щелевого типа ЩПУ-1 — устьевое и трубопроводное средство измерения для ручного и автоматического отбора представительных проб нефти и нефтепродуктов непосредственно из действующих напорных трубопроводов без остановки перекачки среды. Разработано в соответствии с требованиями ГОСТ 2517-2012 «Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб».
ЩПУ-1 относится к категории выдвижных пробозаборных устройств по п. 6.1.3 МИ 2825-2003. Отличительная черта конструкции — щелевая пробозаборная трубка, вводимая через лубрикаторный узел поперек всему внутреннему диаметру трубопровода. Вдоль длины трубки расположены одно или несколько (1–5) щелевых отверстий, ориентированных перпендикулярно потоку. За счёт этого проба отбирается пропорционально по всему сечению потока, что является ключевым условием достоверности при определении обводнённости, плотности, вязкости и физико-химического состава нефти.
Принципиальная область применения — системы измерения количества нефти (СИКН), узлы коммерческого учёта на ЛПДС/НПС, нефтесборные узлы кустовых и групповых замерных установок (ГЗУ/АГЗУ), технологические трубопроводы нефтесборных коллекторов, узлы инструментального обслуживания промысловых скважин при ГДИС и ТДИ. Устройство не содержит электрических цепей, что допускает его применение во взрывоопасных зонах без дополнительной разрешительной документации.
Комплектация
- Корпус
- Фланец
- Вентиль
- Зонд щелевой
- Кейс (под заказ)
Примечание: ЩПУ (ПУЩТ) отличается высокой надежностью, устойчивостью к агрессивным средам, механическим примесям и высоким давлениям. Конструкция устройства позволяет эксплуатировать его в условиях повышенной вибрации и температурных перепадов, характерных для объектов нефтегазовой отрасли.
Принцип работы
-
1
ЩПУ-1 работает по принципу пропорционального щелевого пробоотбора. Пробозаборная трубка устанавливается через лубрикаторный узел вертикально по диаметру трубопровода до упора в противоположную стенку (для DN 100–300 мм) или до центра сечения (для сред с расслоением фаз). Щелевые отверстия расположены перпендикулярно потоку нефти, что обеспечивает захват всех фаз (нефть, вода, газ) в пропорциях, соответствующих их концентрации в потоке.
-
2
Давление в трубопроводе выдавливает пробу через щели в пробозаборную трубку, далее по патрубку технологической линии отбора в пробоотборный сосуд. Установка трубки в рабочее положение и её извлечение осуществляется спецболтами (ходовыми шпинделями) через лубрикаторный узел без сброса давления в трубопроводе. Пробозаборная трубка находится в вертикальном положении — щели ориентированы нормально потоку, что исключает блокировку щели механическими примесями (песок, парафин).
-
3
Устройство устанавливается вертикально по диаметру трубопровода — для забора образца из неоднородного потока с различной плотностью фаз. Пробозаборные параметры щелевого отверстия рассчитываются индивидуально для каждого DN в соответствии с ГОСТ 2517.
Технические характеристики
| № | Наименование характеристики | Значение |
| 1 | Рабочее давление, МПа | 1,6 – 25,0 |
| 2 | Условный диаметр, мм | 40 … 1200 |
| 3 | Стойкость к воздействию скважинной среды | К1, К2 |
| 4 | Рабочая температура, °C | −60 … +150 |
| 5 | Материальное исполнение | 09Г2С; 12Х18Н10Т; 13ХФА |
| 6 | Климатическое исполнение | ХЛ1, УХЛ1, УХЛ 4.2 |
| 7 | Длина зонда, мм | 300 – 1500 мм |
| 8 | Количество щелей | 1 – 5 |
| 9 | Герметичность | класс А |
Устройство
Порядок отбора проб
-
1
Проверить исправность устройства: герметичность узла, целостность цинкового покрытия трубки, наличие крана технологической линии отбора. Убедиться в соответствии DN устройства DN трубопровода.
-
2
Ввести пробозаборную трубку в рабочее положение: закрутить спецболты (вращать шпиндель острием по часовой стрелке) до упора щели в противоположную стенку (или до расчётной точки). Ощущение упора — контроль через увеличение усилия затяжки (трубка дошла до стенки — сопротивление резко возрастает).
-
3
Открыть кран технологической линии отбора. Нефть под давлением трубопровода поступит через щели в пробозаборную трубку и далее по патрубку в пробоотборный сосуд. При необходимости отбора пробы в точно заданный момент — производится дистанционный пуск крана оператором замерного узла или сигнал от АСКУ СИКН.
-
4
Перекрыть кран после набора необходимого объёма пробы. Аналитический пробоотборник (канистер, баллон, стальная посуда) отсоединяется от патрубка линии отбора, маркируется (скважина, дата, время, давление, температура), отправляется в лабораторию.
-
5
При проведении профилактического обслуживания пробозаборной трубки без остановки перекачки: открутить спецболты в обратном направлении — трубка переместится в исходное положение внутри лубрикаторного узла. Очистить щель, осмотреть трубку, вернуть в рабочее положение.
Таблица значений
| Диаметр, мм | Высота, мм (H) | Длина, мм (L) | Площадь входного поперечного сечения, мм | Масса, кг | ||
| с 1 отверстием | с 5 отверстиями | изделия | с комплектом монтажных частей | |||
| 40 | 172 | 111 | 66,7 | — | 1,63 | 12,97 |
| 50 | 184 | 114 | 89,3 | — | 1,65 | 13,01 |
| 65 | 202 | 117 | 126,9 | — | 1,65 | 13,03 |
| 80 | 216 | 117 | 156,3 | — | 1,67 | 13,05 |
| 100 | 245 | 125 | 194,7 | 150,8 | 1,70 | 13,12 |
| 150 | 291 | 121 | 303,1 | 215,3 | 2,26 | 13,65 |
| 200 | 350 | 130 | 428,8 | 284,9 | 2,38 | 13,83 |
| 250 | 402 | 132 | 536,4 | 350,2 | 2,49 | 13,96 |
| 300 | 454 | 135 | 645,5 | 413,1 | 3,35 | 14,83 |
| 350 | 505 | 135 | 752,5 | 473,8 | 3,56 | 15,05 |
| 400 | 555 | 133 | 839,8 | 530,3 | 4,42 | 15,90 |
| 500 | 655 | 133 | — | 673,3 | 5,06 | 16,53 |
| 600 | 755 | 133 | — | 791,4 | 5,61 | 17,09 |
| 700 | 850 | 128 | — | 911,2 | 6,14 | 17,58 |
| 800 | 950 | 128 | — | 1286,7 | 6,70 | 18,14 |
| 1000 | 1155 | 133 | — | 1298,0 | 7,85 | 19,32 |
| 1200 | 1355 | 133 | — | 1552,6 | 8,97 | 20,44 |
Преимущества эксплуатации
-
-
Отбор пробы без остановки трубопровода и сброса давления: лубрикаторный узел обеспечивает установку и извлечение пробозаборной трубки при рабочем давлении до 6,3 МПа — исключаются потери товарной нефти и риски аварийного открытия трубопровода.
-
-
Пропорциональный отбор по всему сечению потока: щелевая трубка, введённая поперек всему DN, перехватывает все фазы (нефть, вода, газ) в пропорциях, соответствующих их концентрации в потоке. Обеспечивает достоверную оценку обводнённости, вязкости и состава нефти.
-
-
Полное отсутствие электрических цепей: допускается применение во взрывоопасных зонах без дополнительной разрешительной документации.
-
-
Широкий диапазон DN 40–1200 мм и рабочего давления до 6,3 МПа (по заказу — до 25 МПа) позволяют использовать единое конструктивное решение на всех типовых трубопроводах объекта.
-
-
Профилактическое обслуживание (очистка, осмотр) трубки без остановки перекачки — исключает систематические забой НКТ и потери добычи.
-
-
Совместимость с автоматическими пробоотборниками: щоевой тип (щоевые пробозаборные устройства) является точкой отбора для ПРОБА-1М в системе СИКН.
Упаковка
Особенности эксплуатации
-
-
Устройство должно устанавливаться вертикально или под углом не более 45° к вертикали — горизонтальная установка недопустима (нарушает пропорциональность захвата фаз по сечению потока). Щелевая пробозаборная трубка ориентируется щелью перпендикулярно потоку до сборки и повторно фиксируется фланцевым соединением. Важно: при замене трубки необходимо поверить, что щель незасорена механическими примесями — для данного продувают азотом под давлением 0,3–0,5 МПа.
-
-
Периодичная метрологическая экспертиза устройства является обязательным условием его применения в составе СИКН для коммерческого учёта нефти. Интервал межповерки — обычно 1 раз в 4 года, проходит организациями с аккредитацией в области обеспечения единства измерений. Важно: пробозаборная трубка подлежит периодической чистке (снятие отложений АСПО) и контролю засорения щелевого отверстия без остановки перекачки.
Склад
Пробозаборное устройство щелевого типа ЩПУ под заказ
Вопросы и ответы
Для ручного и автоматического отбора представительных проб нефти и нефтепродуктов из действующего трубопровода без остановки перекачки среды. ȷксбор проводится по ГОСТ 2517-2012.
На СИКН и узлах коммерческого учёта ЛПДС/НПС, в групповых (ГЗУ/АГЗУ) и индивидуальных замерных установках, на магистральных нефтепроводах и технологических трубопроводах нефтесборных коллекторов. Применяется также при ПСК и опробовании нефти в ходе ГДИС.
Да. ЩПУ-1 не содержит электрических цепей, что позволяет устанавливать его во взрывоопасных зонах (КЛАСС I–IIО(Ц) по ГОСТ 30852) без дополнительной разрешительной документации на электрооборудование.
Температура среды от −40 до +200 °С, давление до 25 МПа. Устройство устанавливается вертикально или под углом не более 45°. Климатическое исполнение ХЛ1 (температура окр. воздуха до −60 °С).
Трубчатое (ТПУ) забирает пробу через одно отверстие на конце трубки. Щелевое (ЩПУ-1) имеет щель (щели) по всей длине трубки — обеспечивает пропорциональный захват по всему сечению и является предпочтительным методом для неоднородных потоков с расслоением фаз.
Да, обязательно. Устройство проходит метрологическую экспертизу на герметичность выхода трубки через лубрикатор и подтверждение технических характеристик — требование МИ 2825-2003 для любого устройства с лубрикатором. Межповерка — 1 раз в 4 года.
Да, при комплектации теплоизоляцией пробозаборной трубки и тее для предотвращения затвердевания пробы. Температура рабочей среды — до +200 °С.
Документы и сертификаты
Обозначение
- Рабочее давление, МПа (1,6 – 25,0)
- Условный диаметр, мм (50 – 1200)
- Тип ЩПУ
- Пробозаборное устройство щелевого типа
