CN205861159U - 一种计量装置及使用该计量装置的储油罐 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种计量装置及使用该计量装置的储油罐。计量装置包括透明的计量管，计量管的顶端设有大气开口，计量管的底端设有连通容器底部的开口连通开口。本实用新型中计量管和容器通过底部连通而形成U形的连通器，这样在得到计量管内液面高度b和容器内混合液的液面高度a后，计算出容器和计量管之间的液面差△h=a‑b，并将该液面差△h带入至公式：m=S *ρo*ρw*Δh/(ρw ‑ρo)（其中m：上层液体的质量，S：容器的底面积，ρo：上层液体的密度，ρw：下层液体的密度），计算出上层液体的质量m；再将上层液体的质量m带入公式h2=a‑m/ρo* S，计算出混合液分界面的高度h2，因此本实用新型中计量装置具有便于使用的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种计量装置及使用该计量装置的储油罐。
背景技术
目前，在油田外围单井生产时，由于成本及地面集输系统限制，导致油井无法集输生产，只能将外围井的产液倒运至集输站集中销售或集输至联合站。因此，给外围单井库存量及集输站库存量计量带来很大不便。计量不准确的原因：由于外围单井产出液进入储油罐后，罐内油水分异，罐体上部为原油、中部为油水混合带，下部为水，若在此期间倒运油水混合液，会产生三种结果：1、自吸泵在油水界面上部，倒运介质为油井产出的纯油；2、自吸泵在油水界面下部，倒运介质为油井产出的水；3、自吸泵在油水界面附近，倒运介质为油水混合物。而储油罐为密闭非透明材质，自吸泵下入储油罐内部后，无法准确找到油水界面位置，无法计量自吸泵吸出介质含油量及储油罐内剩余油量，倒运至集输站后也无法准确计算输油量及库存油量。
中国专利文献CN 102252731 B公开了一种测量容器内介质分界面的装置及方法，包括用于测量容器内混合液高度H的雷达液位计和用于测量容器内上下两层液体的压差△Pa的差压变送器，将混合液高度H和压差△ Pa代入公式：h2=（△ Pa-ρ1g H）/g(ρ2-ρ1)。其中，ρ1 表示分界面上介质密度；ρ2 表示分界面下介质密度；h2 表示分界面高度；g 为当地重力加速度常数。由此计算出混合液中上下层液体之间的界面高度。但这种测量方法中各变量参数的获得需依赖于雷达液位计和差压变送器测量数据的准确性，而雷达液位计和差压变送器需在通电状态下才能准确的进行数据测量，因而该测量装置对外界电力设施的依赖程度较高，导致测量方法存在不便的问题。同时，在容器内处于混合液的液面漫过雷达液位计的测量最高点后，雷达液位计将无法测量到混合液的高度H，同时因差压变送器的负压取压口与雷达液位计的测量最高点处于同一平面上，所以在混合液的液面也会漫过差压变送器的负压取压口，使得差压变送器测量到的压差数据△ Pa出现不准确的问题，也就导致整个测量方法中两个变量数据均存在较大偏差，使得计算出的混合液界面高度的数据不准确。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种便于使用的计量装置，同时还提供了一种使用该计量装置的储油罐。
为了实现以上目的，本实用新型中计量装置的技术方案如下：
计量装置，包括竖向设置的透明的计量管，计量管的顶端设有用于连通大气的大气开口，计量管的底端设有用于连通容器底部的开口而供混合液的下层液体进入的连通开口。
计量管的管壁上设有自下而上设置的刻度。
计量管为有机玻璃管。
计量管的底端岔开为用于连接容器底部的排污开口的进液歧管和用于连接排污池的排污歧管，所述连通开口为进液歧管的悬伸端的管口。
进液歧管、计量管的下端和排液歧管上均设有用于控制开关的阀门。
本实用新型中储油罐的技术方案如下：
储油罐，包括用于容纳含水油液的罐体，罐体的底部设有罐底开口，罐体的顶部设有用于连通大气的罐顶开口；还包括计量装置，计量装置包括竖向设置的透明的计量管，计量管的顶端设有用于连通大气的大气开口，计量管的底端设有用于连通容器底部的开口而供下层纯水进入的连通开口。
计量管的管壁上设有自下而上设置的刻度。
计量管为有机玻璃管。
罐底开口为排污开口，计量管的底端岔开为用于连接容器底部的排污开口的进液歧管和用于连接排污池的排污歧管，所述连通开口为进液歧管的悬伸端的管口。
进液歧管、计量管的下端和排液歧管上均设有用于控制开关的阀门。
本实用新型中计量管和容器通过底部连通而形成U形的连通器，这样在得到计量管内液面高度b和容器内混合液的液面高度a后，计算出容器和计量管之间的液面差△h=a-b，并将该液面差△h带入至公式：m=S *ρo *ρw*Δh/(ρw -ρo)（其中m：上层液体的质量，S：容器的底面积，ρo：上层液体的密度，ρw：下层液体的密度），计算出上层液体的质量m；再将上层液体的质量m带入公式h2=a-m/ρo* S，计算出混合液分界面的高度h2，在此测量方法中，只需通过计量管和容器内的液面高度，就能算出混合液的分界面高度，从而简化了混合液的分界面高度的测量步骤，也提高了测量和计算结果的准确性，因此本实用新型中计量装置具有便于使用、测量准确的优点。
附图说明
图1是本实用新型的储油罐的实施例的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型中储油罐的实施例：如图1，该储油罐包括用于盛装含水油液的罐体1，罐体1内油层处于水层的上方，在油层2和水层3之间存在混合液分界面。罐体1的顶部设有连通大气且可供测量工具插入的测量开口11，罐体1的底部设有罐底开口，该罐底开口为排污开口12，排污开口12上连接有计量装置。计量装置主要由竖直延伸的计量管21及其下端连接的三通22组成。计量管21为透明的有机玻璃管，计量管21的上端管口为连通大气的大气开口，计量管21的管壁上设有自下而上设置的刻度，计量管21的下端管口为通过三通22连通罐底开口的连通开口。三通22的三个端分别为连接在计量管21的下端的计量端、连接在排污开口12上的进液端和连接在排污池4上的排污端，并在三通22的三个端口上均安装有阀门，三个阀门分为可拆固连在计量端和计量管21之间的计量阀门31、可拆固连在罐体1的排污开口12和三通22的进液端之间的进液阀门32以及可拆固连在排污端和排污管道之间的排污阀门33，其中排污阀门33和进液阀门32均为球阀，以使三通22的排污端和进液端在计量管21的底部分别对应形成排污歧管和进液歧管，排污歧管和进液歧管相互岔开。
储油罐的罐体1底部排污口处连接硬质管线并连接三通22，三通22出口前端安装进液阀门32，该进液阀门32为连接罐体1与计量管21的总开关；顺三通22管线向排污管道方向安装排污阀门33，连接到排污池4，关闭后使罐体1与计量管21形成U型连通管，打开后排污；在进液阀门32和排污阀门33之间三通22的另一端安装计量阀门31，上接计量管21，计量管21的高度高于罐体1内最大液面高度。根据流体静力学原理，当两端液位稳定后，Pa与Pb压力相等。由于储油罐内为油水两项流体，且油的密度小于水的密度，所以会产生内外液位高度差，利用产生的高度差计算储油罐内纯油量。
本实施例中计量装置计量罐体1内剩余油量的过程是：关闭排污阀门33，打开进液阀门32和计量阀门31，使储油罐与计量管21形成U型连通器，受罐体1内液压作用，污水通过管线流通至计量管21，两端压力达到平衡后，计量管21内液柱高度稳定。读取计量管21内液位高度，并通过角钢测尺插入罐体1的测量口中而测出罐体1内混合液的高度。完成计量过程后，关闭进液阀门32、打开排污阀门33，将有计量管21内流体泄至排污池4。关闭排污阀门33和计量阀门31完成计量。
罐体1内纯油的质量的计算式推导过程为：
1、储油罐内部排污口处压力Pa
Pa=P0+ρogh1+ ρwgh2
2、有机玻璃管底部压力Pb
Pb= P0+ρwgb
3、排污口处为等压面Pa=Pb
整理等式两端后有如下公式：
m=S *ρo*ρw*Δh/(ρw -ρo)
式中Δh=a-b，a、b为变量，其它参数为定量。
公式中参数说明：
Pa：罐体1内部排污口处压力，MPa；
Pb：计量管21底部压力，MPa；
a：罐体1内混合液高度，可读取，m；
b：计量管21内液柱高度，可读取，m；
Δh：罐体1与计量管21内液位差，m；
ρo：原油密度，可测量，可视为定值，kg/m3；
ρw：油井产出水密度，可测量，可视为定值，kg/m3；
h1：油水界面以上折算纯油高度，m；
h2：油水界面以下折算纯水高度，m；
S：罐体1底面积，m2；
m：罐内纯油量，kg。
本实施例中计量装置无需找到罐内油水界面，可以直观的通读取计量管21内液柱高度计算罐内剩余油量；无需对现有储油罐整体改动，只在罐体1底部排污口连接计量装置即可；装置主体部件采用透明有机玻璃管，无腐蚀，无静电；适用范围广泛，对于密闭非透明容器装有两种流体的计量问题（一种液体时可量罐内液位），该计量装置均可以快速解决；操作简单，可拆卸移动，计算精度高，为产量标定和库存量核实提供依据。
在上述实施例中，计量装置连接在罐体底部的排污口，在其他实施例中，罐体底部也可以专门开设为配合计量装置的开口，即在罐体底部专门开设检查口，而供计量装置连接。另外，对于罐体底部原始保留排液口的，也可以将计量装置连接在该排液口上。计量装置中计量管也可以不带刻度，这样操作者可通过自带的卷尺、直尺等测量工具来测量计量管内液柱高度。计量管也可以不采用三通连接罐体，此时计量管可通过其底部固定或一体设置的弯管，乃至于在计量管的底部直接设置供罐体底部开口上的接头插入的开口，以此保证计量管和罐体的连通。罐体的顶部也可以不设置测量开口，此时可通过在罐体内设置浮球液位计、雷达液位计等方式实现对罐体内液位高度的测量。
本实用新型中计量装置的实施例：本实施例中计量装置的结构与上述实施例中计量装置的结构相同，在此不再赘述。同时，该计量装置不但可以使用在储油罐上，还可以采用在机器油箱等其他容器上。
Claims (10)
1.计量装置，其特征在于，包括竖向设置的透明的计量管，计量管的顶端设有用于连通大气的大气开口，计量管的底端设有用于连通容器底部的开口而供混合液的下层液体进入的连通开口。
2.根据权利要求1所述的计量装置，其特征在于，计量管的管壁上设有自下而上设置的刻度。
3.根据权利要求1所述的计量装置，其特征在于，计量管为有机玻璃管。
4.根据权利要求1或2或3所述的计量装置，其特征在于，计量管的底端岔开为用于连接容器底部的排污开口的进液歧管和用于连接排污池的排污歧管，所述连通开口为进液歧管的悬伸端的管口。
5.根据权利要求4所述的计量装置，其特征在于，进液歧管、计量管的下端和排液歧管上均设有用于控制开关的阀门。
6.储油罐，包括用于容纳含水油液的罐体，罐体的底部设有罐底开口，其特征在于，罐体的顶部设有用于连通大气的罐顶开口；还包括计量装置，计量装置包括竖向设置的透明的计量管，计量管的顶端设有用于连通大气的大气开口，计量管的底端设有用于连通容器底部的开口而供下层纯水进入的连通开口。
7.根据权利要求6所述的储油罐，其特征在于，计量管的管壁上设有自下而上设置的刻度。
8.根据权利要求6所述的储油罐，其特征在于，计量管为有机玻璃管。
9.根据权利要求6或7或8所述的储油罐，其特征在于，罐底开口为排污开口，计量管的底端岔开为用于连接容器底部的排污开口的进液歧管和用于连接排污池的排污歧管，所述连通开口为进液歧管的悬伸端的管口。
10.根据权利要求6或7或8所述的储油罐，其特征在于，进液歧管、计量管的下端和排液歧管上均设有用于控制开关的阀门。
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| CN201620723730.9U CN205861159U (zh) | 2016-07-11 | 2016-07-11 | 一种计量装置及使用该计量装置的储油罐 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109443493A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-03-08 | 北京矿冶科技集团有限公司 | 一种立式搅拌桶料位检测装置 |
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2016
- 2016-07-11 CN CN201620723730.9U patent/CN205861159U/zh active Active
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