CN102052977A - 伸缩式大型油罐温度场测量装置 - Google Patents

Abstract

一种适用于能源技术领域的测量油罐内部不同位置的温度，管壁凝油层厚度和罐底沉积物和凝油层厚度，和油罐温度场检测的装置。其特征利用人孔上方的固定装置固定多级连接连接杆的指向，改变连接杆的级数调整其整体长度以探测不同深度油品温度，改变伸缩杆的长度的探测不同径向位置的油品温度。只能伸缩式油温测量仪器可以全方位的测量油罐内部油品的温度，也可以测试凝油层和沉积物的厚度。智能伸缩式油温测量仪器安装简单，操作方便，可以长时期安装在油罐内部检测油罐内部温度场。这种温度测量仪器还可以增加测温点，安装在油罐上长期检测某些位置油品的温度的变化，温度测量装置会自动记录温度数据。

Description

伸缩式大型油罐温度场测量装置

技术领域

本发明涉及能源技术领域，适用于各种原油储罐的不同位置处的温度测量工作，特别适用于油罐管壁内侧处和油罐罐底等原来不能测量区域的温度测量，以及长期油罐温度场监测工作。

背景技术

油罐的温度测量工作是油罐生产调度工艺必须解决的问题。随着大型原油战略储备库的兴建，高凝点原油储藏是必须要解决的问题，它会造成一系列问题，比如管壁凝油层妨碍油罐的正常操作，甚至导致翻船现象，罐底凝油层和沉积层会减少油罐的工作容量，油罐温度场的测定更是油罐安全工作的重中之重，一旦原油发面积凝结，会导致很大的经济损失。另外温度场的检测对指定储藏原油加热方案有很大意义，合理的温度场检测可以减少加热的次数和经费。

现在储备库一般采用原油抽出加热再打回加热方式。工程经验表明，这种加热方式不但耗能比较大。由于油罐的现有测温方式只能测试纵向温度分布，无法探测油罐径向温度分布，而油罐近壁处和罐底径向温度分布是测量油罐凝油层厚度的最重要信息。精确地温度测量对油罐的在加热时间的确定尤为重要，不但可以节约能源，更可以提高生产效率，这对油罐的安全工作很重要。

对现有技术文献的检索发现，油罐测温装置的现状如下，如数字化测量和总线传输等技术的装置[1](详见王明吉，张勇，刘洪涛，朱秀峰，曹文.储油罐原油温度实时监测报警系统的研制与开发[J].仪器仪表学报，2001，(S1).)、类总线式的温度监测装置(详见于达.大型浮顶油罐测温系统的研发[J].油气储运，2005，(08))、有单点测量方式(在距罐底0.8～1.6米处安装一温度传感器)、三点方式(在大油罐的不同高度和不同方位安装三个温度传感器)(详见董春利.油罐平均温度的测量技术与仪表[J].石油化工自动化，1995，(01))、插固定式热电阻平均温度计(详见GPT油罐平均温度变送器安装使用说明书.浙江省苍南仪表厂，1989)、横插浮动式油罐平均温度变送器(详见9909系列平均温度测量热电阻.美国VAREC公司1988)来测量油罐内部温度。

目前国内外提高活性剂减阻溶液传热特性的方法可概括为如下几类，第一类是在油罐进油以前对油罐原油装置进行改造安装测温仪器，进行测量原有的平均温度，如插固定式热电阻平均温度计和横插浮动式油罐平均温度变送器。这类温度计的优点是费用比较低，安装简单，缺点是温度测量范围较小，不能测量整个油罐的温度场，不可以反映出原油储罐的整体变化情况。第二类是在油罐的现有人孔、支撑住和导向柱上加以改造，在里面悬挂测温探头，然后检测整个油罐温度场的方法，比如数字化测量和总线传输等技术的装置和类总线式的温度监测装置。这类装置的缺点是安装不易，由于油田安全规则和油罐原油装置的限制，不可能测量近壁区和罐底的温度情况。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有方法的不足，扩大测温装置的测温范围，检测油罐近壁区和罐底的温度分布。在检测温度的同时又可以检测罐底和管壁的凝油层厚度。为油罐温度场检测提供更加全面的数据。

本发明的原理是应用L型系统的特点而发明的，使用连接杆控制液压伸缩装置到达指定区域。大型储罐直径一般为0-40m，只要添加液压伸缩杆的级数就可以到达任何区域。同时在连接杆底部配制重物，这样可以抵消多级伸缩杆的质量对连接杆的弯曲的影响。连接杆由多根空心钢管螺纹连接而成，每根钢管长度为2m，第一根钢管下部悬挂多级伸缩杆，配重和测温仪器，然后各根钢管依次连接下方，通过浮顶上方固定装置固定，固定装置保证连接杆垂直向下。多级伸缩杆的不工作时由钢索拉成与连接杆成一定角度，减少其平面面积，利于从人孔等位置垂直下放。工作时放开钢索，多级伸缩杆由固定铁块保持水平。液压机控制其伸缩长度，液压油由浮顶上部的液压机提供，液压机有自动控制系统控制长度，液压机外接电源。

多级螺纹钢管由油罐上方的固定固定，固定装置采用双层钢板固定方式，底部固定在油罐的人孔的孔壁上。

各阶连接杆由螺纹连接，螺纹长度一致，在第一次安装好连接杆后，在地面上在每节连接杆上使用工具画好方向标志方便以后定位。以后的使用过程中就可以根据方向标志调整测温探头的指向。

在高凝原油储罐中通过调节伸缩杆的长度来测量不同深度油品的温度，还可以测量到不同位置处的凝油厚度。另外通过调节下放连接杆的数量就可以测量到罐底凝油和沉积物的厚度。根据油罐的三维空间设定测量方案，然后通过不断调整伸缩杆的指向就可以测量不同方向温度，通过液压机控制电路就可以调节伸缩杆的长度，测量不同径向位置的油温。智能测温系统由测温探头、数据传输线和记录仪，根据测量结果测量人员可以使用仪器保存所有数据。

(1)拉伸杆的尺寸，连接方式以及固定装置的确定

根据石油的密度和油罐的高度，确定拉伸杆的长度和质量。上下两重圆盘可以确保连接杆垂直向下。下层圆盘的外接十字固定脚架根据人孔直径大小，调节同一直线上两个卡口之间的距离。各个活动部件之间均以靠螺丝进行连接，上部圆盘上安装有两个螺丝固定连接杆。

(2)液压伸缩杆的加入

在连接杆下部安装液压伸缩杆，根据油罐的直径和油品物性确定液压伸缩杆的参数和配重的质量。

本发明用到的装置具有如下特点，易于制造、安装方便、价格便宜，切实可行。该方法操作简便，易于施工。不论是新油罐，还是旧油罐，施工及其方便，维修和操作费用低。而且效果显著。

附图说明

图1为测温仪器整体布置图

图2为液压伸缩杆示意图

图3为连接杆下部测温装置示意图

图4为连接杆旋转螺丝位置处示意图

图5人孔位置安装俯视图

图6人孔固定装置图

图7油罐上部剖视图

图8系统附加仪器

具体实施方式

本图1是整体系统的具体安装图，旋转连接杆和调整连接杆和液压伸缩杆的长度就可以改变测试不同位置的油品的温度。增加测温点可以检测某一区域的油温分布。

Claims (7)

1.一种能够在油罐不同位置处测温并进行数据传输的装置，测温探头的纵向位置是多段螺纹连接钢杆下端固定的多级液压伸缩装置的下垂深度，径向位置由多级液压伸缩杆的伸缩长度决定。其特征在于，多级螺纹连接连接杆上部由双层卡口保证其垂直向下，旋转连接杆就可以测量不同径向的油温；改变螺纹连接钢管的数目就可以在不同深度的液位测温；控制液压伸缩杆的长度就可以在不同径向位置处测温。这套装置不但可以连续测量多个位置的油温，也可以记录温度数据。

2.根据权利要求1所述的旋转卡口，这个装置由十字钢架和二个圆盘构成，四个方向上由四个旋转螺丝将其固定在人孔钢圈上，多级螺纹连接钢管固定在十字钢架中间圆盘的圆孔中，松开圆孔上的固定螺丝就可以旋转钢管。

3.根据权利要求1所述的螺纹连接钢管，螺纹连接钢管可以根据测试深度调整钢管数量，达到预定深度，最下端钢管底部悬挂液压伸缩装置和配重块。

4.根据权利要求1所述的采用液压伸缩装置，智能电路可以控制伸缩杆的长度，多级伸缩杆的长度视油罐的直径而定，液压油由罐顶的液压机通过塑料导管通道油罐中的液压伸缩杆。

5.根据权利要求1测温装置包括测温探头，可以自动测量温度，也可以实时显示温度数据，数据终端可以自行记录数据。可以根据测试要求在装置的不同位置上添加测温探头，由一根数据总线连接所有测温探头，测得不同位置的油温。

6.根据权利要求3所述的螺纹钢管的设置和间距取决于实际操作状况和油罐的特征，其主要特征是螺纹钢管可以进行组装以测试不同深度的油罐。固定连接杆的装置可以保证连接杆垂直向下。

7.根据权利要求4所述的液压伸缩装置采用自动电路控制其伸缩长度，其特征是可以设置不同的伸缩杆级数，以及不同尺寸控制其最长伸缩长度。并且液压伸缩装置的配重块可以有效抵消液压伸缩装置对管道产生的弯曲效果。

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