Патент ссср 241337

Патент ссср 241337

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Гтг. ст к лна:т г.. о т; : ° ". " к..»

241337

Союз Соеетсииа

Социалистически»

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента ¹â€”

Кл. 42/, 3/08

МПК G 01п

УДК 621.386 8(088.8) Заявлено 24.Х.1963 (№ 862865/26-25) Приоритет

Опубликовано 01.1Ч.1969. Бюллетень ¹ 13

Комитет по делам наооретеиий и открытий при Совете Митптстрое

СССР

Дата опубликования описания 4.IX.1969

Автор изобретения

Иностранец

Жан Сахор (Франция) Иностранная фирма

«Сосьете Насиональ де Петроль д Аквитэнъ (Франция) Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СЕРЫ

В НЕОЧИЩЕННОМ ГАЗЕ, ПРОТЕКАЮЩЕМ ПО ТРУБОПРОВОДУ

ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Известно рентгено-спектральное устройство для определения содержания серы в неочищенном газе, протекающем по трубопроводу высокого давления, содержащее источник рентгеновского излучения, измерительную абсорбционную проточную ячейку, кристалл-монохроматор, коммутаторное устройство и счетчик излучения.

Однако в тех случаях, когда необходимо непрерывное измерение количественного содержания серы в природном газе на устье скважины, при большом дебите и высоком давлении этого газа, известное устройство весьма неудобно с точки зрения его прочности, плотности, высокой интенсивности излучения и влияния жидкой фазы в точке измерения.

Предлагаемое устройство позволяет проводить измерения непосредственно в магистральных трубопроводах при дебитах газа порядка

2000000 мз/сутки при давлении до 1000 кгс/смз и температуре порядка 150 С. Оно отличается тем, что измерительная абсорбционная проточная ячейка выполнена в виде встраиваемого в трубопровод фланца, просверленного по диаметру и герметизированного двумя коаксиальными толстостенными трубками с бериллиевыми пробками-окнами для впуска и выпуска рентгеновского излучения, которые входят в просвет трубопровода и затянуты входящими в тот же просвет гайками с пазами для пропуска ж»дкой фазы, концентрирующейся у стенок трубопровода, и предотвращения попадания этой жидкой фазы в зазор между бериллиевыми окнами.

С целью упрощения изготовления, монтажа и юстпровки устройства, источник рентгеновского излучения, кристалл-монохроматор, KQ;Iлиматорное устройство и счетчик излучения размещены на общей раме с двумя обработанными посадочными поверхностямп, соответствующими обработанным поверхностям концов коаксиальных трубок, выступающих из фл ан ца н а р ужу.

Торцы бериллпевых пробок-окон, которые входят г, просвет трубопровода и образуют рабочий зазор измерительной абсорбцпонной проточной ячейки, расположены заподлпцо с торцами коакспальных трубок.

На чертеже приведена схема устройства.

Фланец 1 в виде короткого полого цилиндра предназначается для установки между двумя обычными фланцами эксплуатационной линии скважины, для чего в нем выполнены отверстия 2 под установочные болты. Во фланец

241337

20 входят две трубки 8 с бериллиевыми окнамипробками 4, устанавливаемые с уплотнениями на общей оси, перпендикулярной оси фланца, с одной и другой стороны последнего.

Шлифованная рабочая поверхность 5 наружного конца каждой трубки 8 служит для фиксации положения трубки относительно

U-образной рамы б.

Один конец стержня 7 жестко связан с фланцем 1, другой имеет резьбу.

Две обработанные рабочие поверхности 8 рамы б опираются о рабочие поверхности 5 трубок 8. Через сверление 9 в центральной части рамы проходит стержень 7, гайка 10, которую навинчивают на резьбовой конец стержня, позволяет легко закрепить раму на фланце или снять ее с фланца.

На одном из плеч рамы размещена рентгеновская трубка 11, питаемая стабилизированным генератором (не показан); на другом пле-е расположены коллиматорное устройство 12, кристалл-монохроматор 13 и счетчик рентгеновского излучения 14, например, счетчик типа Гейгера-Мюллера.

Работает устройство следующим образом.

Для тарировки устройства съемную раму б устанавливают на вспомогательный испытательный фланец, идентичный фланцу 1.

Строят кривую поглощения выбранного излучения для ряда откалиброванных плиток серы, которые размещают в испытательном фланце между двумя бериллиевыми окнамипробками 4.

Затем раму б устанавливают на фланец 1, затяжкой гайки 10 обеспечивают примыкание поверхностей 5 и 8 и полную центровку источника рентгеновских лучей — трубки 11, трубок 8 с окнами-пробками 4 и коллиматорного устройства 12.

Газ в эксплуатационной линии скважины, проходя через фланец 1, изменяет интенсивность рентгеновского излучения, подаваемого от трубки (1 на счетчик 14. Нанося измеренные значения интенсивности на тарировочную кривую, получают предварительную (черновую) величину эквивалентности газа толще твердой серы.

Эти данные корректируют, чтобы учесть влияние содержащихся в газе химических элементов и получить действительную величину объемного содержания серы, которое может быть выражено, например, в граммах серы на кубический сантиметр. газа. Зная объемное содержание серы и плотность газа, нетрудно определить содержание серы в газе в,весовых процентах.

Для измерения можно использовать пучок гочно монохроматических рентгеновских лучей, выбор длины волны которых определяется необходимостью, с одной стороны,,получения максимального контраста между абсорбцией, обусловленной присутствием серы, и абсорбцией, обусловленной присутствием других элементов, и, с другой стороны, сведения к минимуму эффекта жидкой фазы, для чего исполь30

4 зуют максимальную толщину газовой струи, совместимую с получением приемлемого уровня информации. Таким образом приходят к необходимости применения довольно жесткого излучения, например, некоторые природные газы успешно анализируют при линии Ки

Мо-серии.

E"ëè в процессе измерений возникает необходимость в повторной тарировке, можно избежать съема рамы б для ее установки на испытательном фланце, в данном случае достаточно предусмотреть байпассирование фланца 1.

Для повторной тарировки сначала спускают из фланца газ, а затем на пути рентгеновских лучей устанавливают эталонные плитки 15.

Описанное устройство позволяет в самой эксплуатационной линии непрерывно определять содержание серы в неочищенном газе, добываемом в нормальных эксплуатационных условиях, т. е. при значительных дебитах, высоких давлениях и довольно высоких температурах, причем газ может содержать заметную примесь жидкой фазы.

Предмет изобретения

1. Устройство для определения содержания серы в неочищенном газе, протекающем по трубопроводу высокого давления, содержащее источник рентгеновского излучения, измерительную абсорбцио иную проточную ячейку, кристалл-монохроматор, коллиматорное устройство и счетчик рентгеновского излучения, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности проведения измерений непосредственно в магистральных трубопроводах с высоким давлением газа, высокой его температурой и наличием жидкой фазы, например залежной воды, измерительная абсорбционная проточная ячейка выполнена в виде встраиваемого в трубопровод фланца, просверленного по диаметру и герметизированного двумя коаксиальными толстостенными трубками с бериллиевыми пробками-окнами для впуска и выпуска рентгеновского излучения, которые входят в просвет трубопровода и затянуты гайками, также входящими в просвет трубопровода и имеющими пазы для пропуска жидкой фазы, концентрирующейся у стенок трубопровода, и предотвращения попадания этой жидкой фазы в зазор между бериллиевыми окнами.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения изготовления, монтажа и юстировки устройства, источник рентгеновского излучения, кристалл-MOHOxpOMBT()p, ксллиматорное устройство и счетчик рентгеновского излучения размещены на общей раме с двумя обработанными посадочными поверхностями, соответствующими обработанным поверхностям концов коаксиальных трубок, выступающих из фланца наружу.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что торцы бериллиевых пробок-окон, ко241337

Составитель А, И. Фройман

Техред Л, Я. Левина Корректор С. М. Сигал

Редактор Б. Б. Федотов

Заказ 2052)16 Тираж 480 Подписное

Ц11ИИПИ Комитета по делам изобрстеппй и открытий прп Совсте Министров СССР

Москва, Центр, пр. Ссрова, д. 4

Типографии, пр, Сапунова, 2 торые входят в просвет трубопровода н образуют рабочий зазор измерительной абсорбционной проточной ячейки, расположены запод:.èöî с торцами коаксиальных трубок.