241337

ОПИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Гтгст кна:т г о т;: ". "к=241337 Союз Советски Социалистически РеспубликК ГЗАТЕНТУ ависимый от патента М, 42/, 3/О 5/2 аявлено 24.Х.1963 ( 1 ПК 60 риоритет публиковано 01.1 Ч.1969. Бюллетень МДата опубликования описания 4.1 Х.1969 Комитет по делам наооретеиий и открытий при Совете Министров СССРУДК 621.3 8.8 Автор зобретения Иностранец Жан Сахор франция) Иностранная фирь асиональ де Петро(Франция) аявитель сСосьете дАквитэнъ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СЕРЫЕОЧИЩЕННОМ ГАЗЕ, ПРОТЕКАЮЩЕМ ПО ТРУБОПРОВОВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ 2 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 ждкой фазы, концентрирующейся 5 у стенок трубопровода, и предотвращения попадания этой жцдкой фазы в зазор между бериллиевыми окнами.С целью упрощения изготовления, монтажаи юстпровки устройства, источник рентгенов ского излучения, крпсталл-монохроматор, коллиматорное устройство и счетчик излучения размещены на общей раме с двумя обработанными посадочными поверхностямп, соответствующими обработанным поверхностям кон цов коаксиальных трубок, выступающих изфл ан ца н а р ужу.Торцы бериллневых пробок-окон, которыевходят г, просвет трубопровода и образуют рабочий зазор измерительной абсорбцпонной 20 проточной ячейки, расположены заподлпцо сторцами коакспальных трубок.На чертеже приведена схема устройства.Фланец 1 в виде короткого полого цилиндрапредназначается для установки между двумя 2 обычными фланцами эксплуатационной линиискважины, для чего в нем выполнены отверстия 2 под установочные болты. Во фланец5 10 15 20 входят две трубки 3 с бериллиевыми окнамипробками 4, устанавливаемые с уплотнениямина общей оси, перпендикулярной оси фланца,с одной и другой стороны последнего,Шлифованная рабочая поверхность б наружного конца каждой трубки 3 служит дляфиксации положения трубки относительно1.1-образной рамы б.Один конец стержня 7 жестко связан сфланцем 1, другой имеет резьбу.Две обработанные рабочие поверхности 8рамы б опираются о рабочие поверхности бтрубок 3. 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 плее 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 бустанавливают на вспомогательный испытательный фланец, идентичный фланцу 1.Строят кривую поглощения выбранного излучения для ряда откалиброванных плитоксеры, которые размещают в испытательномфланце между двумя бериллиевыми окнамипробками 4.Затем раму б устанавливают на фланец 1,затяжкой гайки 10 обеспечивают примыканиеповерхностей б и 8 и полную центровку источника рентгеновских лучей - трубки 11, трубок 3 с окнами-пробками 4 и коллиматорногоустройства 12.Газ в эксплуатационной линии скважины,проходя через фланец 1, изменяет интенсивность рентгеновского излучения, подаваемогоот трубки 11 на счетчик 14. Нанося измеренные значения интенсивности на тарировочнуюкривую, получают предварительную (черновую) величину эквивалентности газа толщетвердой серы.Эти данные корректируют, чтобы учестьвлияние содержащихся в газе химических элементов и получить действительную величинуобъемного содержания серы, которое можетбыть выражено, например, в граммах серы накубический сантиметр. газа. Зная объемноесодержание серы и плотность газа, нетрудноопределить содержание серы в газе в,весовыхпроцентах.Для измерения можно использовать пучокгочно монохроматических рентгеновских лучей, выбор длины волны которых определяетсянеобходимостью, с одной стороныполучениямаксимального контраста между абсорбцией,обусловленной присутствием серы, и абсорбцией, обусловленной присутствием других элементов, и, с другой стороны, сведения к минимуму эффекта жидкой фазы, для чего исполь 30 35 0 45 50 55 60 65 4зуют 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,Если 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 изобретения1, Устройство для определения содержания серы в неочищенном газе, протекающем по трубопроводу высокого давления, содержащее источник рентгеновского излучения, измерительную абсорбцио иную проточную ячейку, кристал ч-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, монта. жа и юстировки устройства, источник рентгеновского излучения, кристалл-монохроматор, ксллиматорное устройство и счетчик рентге. новского излучения размещены на общей ра ме 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, ко.241337 онной проточной ячейки, расположены заподлицо с торцами коаксиальных трубок,Составитель А, И. ФройманРедактор Б. Б. Федотов Техред Л, Я, Левина Корректор С. М. Снг Заказ 205216 Тираж 480 Ц 11 ИИПИ Комитета по лелаги изобрстенпй и открытп Москва, Центр, пр. Ссрова, Типография, пр. Сапунова торые входят в просвет трубопровода н образуют рабочий зазор измерительной абсорбциПодписное ри Совсте Министров СССР