CN208616580U - 储油罐超声动态自动切水装置 - Google Patents

Abstract

一种储油罐超声动态自动切水装置，包括室外防爆信号处理终端，其特殊之处是：在储油罐排水管线出口安装斜坡式切水管，在所述斜坡式切水管上安装二个超声波传感器，在所述斜坡式切水管出口安装切水连接管，所述切水连接管上串接切水阀和切水电磁阀，所述超声波传感器、切水阀和切水电磁阀的信号线接入所述室外防爆信号处理终端，所述室外防爆信号处理终端连接上位机。本实用新型用斜坡式切水管代替分水罐，避免堵塞，降低采购成本；传感器的安装方式灵活，降低了安装成本；切水时做到滴油不漏，切水精度高；在线动态测量，实时性强，提高了切水的效率；占用空间小，无需现场改造即可安装，无需动火，可广泛应用于各个油田和石化企业的罐区。

Description

储油罐超声动态自动切水装置

技术领域

本实用新型涉及储油罐切水领域，尤其涉及一种储油罐超声动态自动切水装置。

背景技术

石油化工企业储油罐内有水沉积在罐底，这些水既影响油品的质量又严重危害炼化装置安全。因此，储油罐切水是必不可少的一个重要生产环节。经过多年技术进步，石油化工企业生产的各个环节都实现了自动化控制，唯独储罐切水技术仍然落后于时代的发展，已经成为石油化工企业快速发展的瓶颈。CN1637414A公开了“一种超声探测式储罐自动脱水方法”，为解决现有脱水方法可靠性差，操作难度大的问题，其是储罐底部通过导管串接一个分水罐，再在分水罐外侧壁上垂直间隔安装两个或叁个具有发射和接收功能的双功能超声探头，分水管的罐外段安装有电磁阀；通过测算和比对各超声探头发射的脉冲超声信号由超声探头对面的分水罐内壁反射回来的回波时间来判断分水罐内的水位，当各超声探头的回波时间相同时，则由控制器打开电磁阀进行脱水，当各超声探头的回波时间不同时，则由控制器关闭电磁阀停止脱水。该方法在现场实际应用过程中存在以下弊端：一是在储罐底部安装一个体积庞大的分水罐，罐外加罐，结构复杂，浪费材料，占地面积大；二是使用时间长，分水罐底部容易被污泥、杂质堵塞，严重影响切水速度；三是在分水罐的外侧壁上垂直固定间隔安装超声波传感器方式影响油水检测的效果，很难准确地分清油和水；四是三个超声探头依次循环进行探测的方法导致检测速度慢。

实用新型内容

本实用新型的目的是为解决上述问题，满足石油化工企业油罐切水生产的需要，提供一种结构合理，运行可靠、测水准确、密闭安全、免维护的储油罐超声动态自动切水装置。

本实用新型的技术解决方案是：

一种储油罐超声动态自动切水装置，包括室外防爆信号处理终端，其特殊之处是：在储油罐排水管线出口安装斜坡式切水管，在所述斜坡式切水管上安装二个超声波传感器，在所述斜坡式切水管出口安装切水连接管，所述切水连接管上串接切水阀和切水电磁阀，所述超声波传感器、切水阀和切水电磁阀的信号线接入所述室外防爆信号处理终端，所述室外防爆信号处理终端连接上位机。

进一步地，所述所述室外防爆信号处理终端包括超声波信号处理单元、通信模组、PLC和网络连接器，超声波信号处理单元与通信模组相连，所述通信模组与所述PLC相连，所述PLC通过网络连接器与上位机实现网络互连，所述PLC输出端与切水电磁阀、电动执行机构连接，所述超声波传感器采集的TTL信号经过超声波信号处理单元转换为485信号，经过通信模组传输至PLC中，PLC处理分析后给切水电磁阀、电动执行机构相应控制信号。

进一步地，所述斜坡式切水管的进口为缩径状，并且安装在储油罐排水管线出口法兰的下半部，以适应储油罐的直排水管线，使进入斜坡式切水管内的油花自然顠浮返回储油罐内。

进一步地，所述斜坡式切水管的进口与储油罐排水管线出口的直径一致，在所述斜坡式切水管顶部设置回油管，所述回油管的另一端与储油罐上部连通，所述回油管上设置回油泵和回油电磁阀，所述回油泵和回油电磁阀的信号线与室外防爆信号处理终端连接，以适应储油罐的虹吸式排水管线，使进入斜坡式切水管内的油花经回油管抽回储油罐内。

进一步地，所述二个超声波传感器沿斜坡式切水管长度方向布置。

进一步地，在斜坡式切水管切水连接管出水的方向设置一个摄像头，所述摄像头与所述室外防爆信号处理终端连接，便于由上位机远程监测脱水的效果和质量。

本实用新型的有益效果是：

1、取消了分水罐，用斜坡式切水管代替分水罐，避免堵塞，降低采购成本；

2、传感器的安装方式灵活，改外侧壁上垂直固定间隔安装为任意位置安装，降低了安装成本；

3、传感器发出的超声信号穿透油水能力强；采集油水信号速度快，快于水中油变化的速度，切水时做到滴油不漏，切水精度高。

4、超声波测量方式改静态测量为在线动态测量，实时性强，能实现油水信号在线实时测量，提高了切水的效率。

5、装置占用的空间小，无需现场改造即可安装，无需动火，可广泛应用于各个油田和石化企业的储油罐区、中转站等罐区，实现精确自动密闭切水。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的俯视图；

图4是本实用新型实施例1的电路结构图；

图5本实用新型实施例2的结构示意图；

图6是图5的左视图；

图7是图5的俯视图；

图8是本实用新型实施例2的电路结构图。

图中：1-储油罐,101-油层,102-油水界面,103-水层,2-室外防爆信号处理终端，3、4-超声波传感器,5-闸阀，6-储油罐排水管线出口法兰,7-储油罐排水管线，8--储油罐出口，9-斜坡式切水管，10-撬装支架，11-切水连接管，12-电动执行机构，13-框架，14-切水电磁阀,15-切水电动阀,16-防雨罩，17-虹吸管，18-回油管，19-回油泵，20-回油电磁阀，21-手动闸阀，22-摄像头。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例1

如图1、图2和图3所示，本实用新型涉及的储油罐超声动态自动切水装置，包括连接在储油罐1出口的储油罐排水管线7和室外防爆信号处理终端2，储油罐排水管线7上设置闸阀5，所述储油罐1内由上至下分别为油层101、油水界面102和水层103，在储油罐排水管线7出口通过储油罐排水管线出口法兰6连接斜坡式切水管9，在所述斜坡式切水管9顶部安装二个超声波传感器3、4，所述超声波传感器3、4沿斜坡式切水管长度方向布置，在所述斜坡式切水管9出口连接切水连接管11，所述切水连接管11上串接切水电磁阀14、切水阀，所述切水阀采用由电动执行机构12控制的切水自动阀15。所述室外防爆信号处理终端2、斜坡式切水管9、切水连接管11、切水电磁阀14、电动执行机构12和切水电动阀15设置在框架13上，在框架13上对应斜坡式切水管切水连接管11出水的方向设置一个摄像头22，便于远程监测脱水的效果和质量。在框架13顶部设置防雨罩16。

所述超声波传感器3和4、切水电磁阀14、电动执行机构12和摄像头22的信号线接入所述室外防爆信号处理终端2的接线端子。

如图4所示，所述室外防爆信号处理终端2包括超声波信号处理单元、通信模组、PLC和网络连接器，所述超声波传感器3和4经过超声波信号处理单元与通信模组相连，所述通信模组与所述PLC相连，所述摄像头22与所述PLC连接，所述PLC通过网络连接器与上位机实现网络互连，所述PLC输出端与切水电磁阀14、电动执行机构12连接，所述超声波传感器采集的TTL信号经过超声波信号处理单元转换为485信号，经过通信模组传输至PLC中，PLC经过分析运算后给切水电磁阀14、电动执行机构12相应控制信号。

本实施例中所述储油罐出口为直排管8，所述斜坡式切水管7的进口为缩径状，并且安装在储油罐排水管线法兰6的下半部，以适应储油罐的直排管线，使进入斜坡式切水管9内的油花自然顠浮返回储油罐1内。

工作时，通过超声波传感器3、4进行探测，根据准确测量的水中含油来确定切水界限，当达到切水界限时，由PLC控制切水电磁阀14动作，同时电动执行机构使切水电动阀15动作，同时打开切水电磁阀14和切水电动阀15进行切水，做到滴油不漏，万无一失。切水过程中一旦现场停电时，切水电磁阀失电关闭，防止过量切水，确保使用安全。

实施例2

如图5、图6和图7所示，所述斜坡式切水管9的进口直径与储油罐排水管线7的出口直径相同，本实例中储油罐出口为虹吸管17，在所述斜坡式切水管9顶部设置回油管18，所述回油管18的另一端与储油罐1上部连通，所述回油管18上设置回油泵19、回油电磁阀20和手动闸阀21。如图8所示，所述回油泵19和回油电磁阀20的信号线与室外防爆信号处理终端2中PLC连接，以适应储油罐1的虹吸式排水管线，使进入斜坡式切水管9内的油花经回油管抽回至储油罐1内；其它结构与实施例1相同。

以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种储油罐超声动态自动切水装置，包括室外防爆信号处理终端，其特征是：在储油罐排水管线出口安装斜坡式切水管，在所述斜坡式切水管上安装二个超声波传感器，在所述斜坡式切水管出口安装切水连接管，所述切水连接管上串接切水阀和切水电磁阀，所述超声波传感器、切水阀和切水电磁阀的信号线接入所述室外防爆信号处理终端,所述室外防爆信号处理终端与上位机之间实现网络互连。

2.根据权利要求1所述的储油罐超声动态自动切水装置，其特征是：所述室外防爆信号处理终端包括超声波信号处理单元、通信模组、PLC和网络连接器，超声波信号处理单元与通信模组相连，所述通信模组与所述PLC相连，所述PLC通过网络连接器与上位机实现网络互连，所述PLC输出端与切水电磁阀、电动执行机构连接，所述超声波传感器采集的TTL信号经过超声波信号处理单元转换为485信号，经过通信模组传输至PLC中，PLC处理分析后给切水电磁阀、电动执行机构相应控制信号。

3.根据权利要求1所述的储油罐超声动态自动切水装置，其特征是：所述斜坡式切水管的进口为缩径状，并且安装在储油罐排水管线出口法兰的下半部，以适应储油罐的直排水管线，使进入斜坡式切水管内的油花自然漂浮返回储油罐内。

4.根据权利要求1所述的储油罐超声动态自动切水装置，其特征是：所述斜坡式切水管的进口与储油罐排水管线出口的直径一致，在所述斜坡式切水管顶部设置回油管，所述回油管的另一端与储油罐上部连通，所述回油管上设置回油泵和回油电磁阀，所述回油泵和回油电磁阀的信号线与室外防爆信号处理终端连接，以适应储油罐的虹吸式排水管线，使进入斜坡式切水管内的油花经回油管抽回储油罐内。

5.根据权利要求1所述的储油罐超声动态自动切水装置，其特征是：二个超声波传感器沿斜坡式切水管长度方向布置。

6.根据权利要求1所述的储油罐超声动态自动切水装置，其特征是：在斜坡式切水管切水连接管出水的方向设置一个摄像头，所述摄像头与所述室外防爆信号处理终端，便于由上位机远程监测脱水的效果和质量。