DE2820953A1

DE2820953A1 - Pruefverfahren fuer die einfuehrung einer fuelleitung in einen behaelter sowie das verfahren durchfuehrende sicherheitsanordnung

Info

Publication number: DE2820953A1
Application number: DE19782820953
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Compagnie dEtudes et de Realisation de Cybernetique Industrielle CERCI
Current assignee: Compagnie dEtudes et de Realisation de Cybernetique Industrielle CERCI
Priority date: 1977-05-16
Filing date: 1978-05-12
Publication date: 1978-11-23
Also published as: FR2391153A1; DE2820953B2; DE2820953C3; FR2391153B1; US4181160A; IT7868074A0

Description

COMPAGNIE D¹ETUDES ET DE REALISATION DE CYBERNETIQUE

INDUSTRIELLE
Paris, Prankreich

Prüfverfahren für die Einführung einer Fülleitung in einen Behälter sowie das Verfahren durchführende Sicherheit sanordnung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung der Einführung einer Fülleitung in einen Behälter sowie eine das Verfahren durchführende Sicherheitsanordnung bzw. ein -system.

Die Erfindung ist insbesondere anwendbar bei Vorrichtungen zur Füllung von Behältern wie Lastkraftwagen oder Eisenbahn-Tankwagen mit flüssigen Kohlenwasserstoffen. In Erdölraffinerien gibt es im allgemeinen Vorrichtungen zur Füllung von Eisenbahn-Tankwagen mit von der Raffinerie erzeugten flüssigen Produkten, die sich im allgemeinen aus Fülleitungen oder -rohren zusammensetzen die vertikal bewegbar an einem Träger so befestigt sind, daß sie in den Behälter einführbar sind. Zu diesem Zweck besteht die Fülleitung oder das -rohr häufig aus zwei teleskopartigen oder ausziehbaren Teilen, nämlich einem ortsfesten Teil, an dem eine Versorgungsrohrleitung für

310-(77/41)-Me-r

809847/0900

Flüssigprodukte abzweigt und einen bewegbaren Teil, der mit einer Vertikalverschiebungseinrichtung verbunden ist, die ein Zweirichtungs-Zylinder sein kann, der durch einen Hydraulikkreis gesteuert ist, der zwei Versorgungsleitungen für die beiden Zylinderkammern zur Steuerung der Einführung der Leitung durch Absenkung in den Behälter bzw. deren Wiederanhebung aufweist.

Um insbesondere die Bildung von Schaum zu vermeiden, muß die Einführung der Leitung bis zum Boden des Behälters erfolgen. Andererseits ist es möglich, daß während der Einführung die Leitung auf Hindernisse trifft, die beispielsweise durch Armaturen innerhalb des Behälters oder durch Vorrichtungen innerhalb des Behälters gebildet sein können. Aus diesem Grund muß die Einführung der Leitung angehalten oder unterbrochen werden, sobald diese auf ein Hindernis trifft oder auch, wenn sie den Boden des Behälters erreicht, Zu diesem Zweck ist am Hydraulikkreis und vorzugsweise an der Steuerleitung für die Einführung der Leitung eine Erfassungseinrichtung vorgesehen für eine Druckerhöhung, die häufig Pressostat genannt wird, die das unmittelbare Anhalten oder Unterbrechen der Einführung steuert, wenn eine plötzliche oder starke Erhöhung des Druckes erfaßt ist.

Es könnte nun angenommen werden, daß eine derartige Vorrichtung nicht eine ausreichende Sicherheit in bezug auf die Trägheit des Systems besitzt. Jedoch wurde erkannt, daß dieser Nachteil nicht übertrieben werden muß. Es ist nämlich möglich, durch besondere Vorrichtungen die Trägheit der sich bewegenden Massen zu verringern. Andererseits hat der Hydraulikzylinder als wesentliche Wirkung eine Gegenwirkung zum Hinabführen oder Absenken der Leitung unter

809847/0900

der Wirkung seines Eigengewichtes, und das Anhalten der Leitung im Fall eines Überdrucks kann daher praktisch sofort erfolgen.

Darüber hinaus besitzt diese Vorrichtung vorteilhaft sehr einfachen Aufbau.

des/ Jedoch kann das Anhalten oder Unterbrechen Einführens

der Leitung während des Auftreffens auf ein Hindernis den Betreiber fälschlich glauben lassen, daß die Leitung den Boden des Behälters erreicht hat, weshalb er das Ladeventil öffnen könnte. J Es ist Aufgabe der Erfindung, zur Vermeidung dieses Nachteils ein Verfahren und eine Sicherheitsanordnung anzugeben, durch die die Lage der Leitung so prüfbar ist, daß das Ladeventil nur dann geöffnet werden kann, wenn das Ende der Leitung den Boden des Behälters erreicht hat.

Gemäß der Erfindung wird das Volumen des Hydraulikfluids gemessen, das in den Versorgungskreis des Zylinders strömt, mittels eines volumetrischen Zählers, der eine Information abgibt, die der Lage des Endes der Leitung entspricht, und wird ständig diese abgegebene Information mit einer entsprechenden gespeicherten Information verglichen^ die der Lage des Bodens des Behälters entspricht.

Die erfindungsgemäße Sicherheitsanordnung enthält einen Meßzähler des Volumens des Hydraulikfluids, das durch die Steuerrohrleitung für die Einführung der Leitung fließt, dem eine Sendeeinrichtung von Impulsen in einer Anzahl, die proportional dem gemessenen Volumen ist und die der Lage des Endes der Leitung entspricht, zugeordnet ist, sowie ein ver-

809847/0900

gleichendes Register, das die Anzahl der vom Zähler abgegebenen Impulse mit einer gespeicherten Zahl vergleicht, die der Lage des Behälters entspricht.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: ·

Fig. 1 schematisch eine Fülleitung eines Behälters,

Fig. 2 schematisch den Hydraulikkreis zur Steuerung der Einführung der Leitung.

Die Fülleitung enthält im wesentlichen zwei Teile, nämlich einen ortsfesten Teil, der durch eine Zylinderhülle 1 mit vertikaler Achse gebildet ist, an deren Basis eine durch ein Ventil 20 verschlossene Fluid-Versorgungsleitung 2 mün-

en/
det, und ein bewegbaren Teil, der durch zwei konzentrische Rohre 31_S 32 gebildet ist, die teleskopisch oder ausziehbar im Inneren der Zylinderhülle 1 angeordnet sind.

Das Innenrohr 32 ist an seinem Oberteil an der Kolbenstange eines Zweirichtungs-Hydraulikzylinders 4 befestigt. An seinem Unterteil ist es mit einem Saugkorb oder Pumpkorb 33 versehen und mit einem Anschlag, auf dem der Unterteil des Außenrohres 31 ruht. Dieses ist an seinem Oberteil mit Nokken oder Anschlägen 3^ versehen, die, wenn das Rohr 31 abgesenkt bzw. ausgezogen ist, zur Auflage kommen auf einen mit einer Dichtung 110 versehenen Ansatz 11, der am Unterende der Zylinderhülle 1 unterhalb der Mündung der Versorgungsleitung 2 angeordnet ist.

809847/0900

Die Dichtung ID kann, wenn sie von herkömmlicher Art ist, das Gleiten des Rohrs 31 ermöglichen. Es ist jedoch interessant, eine aufblasbare Dichtung zu verwenden, wobei das Rohr 31 nun längs einer Bohrung des Ansatzes gleitet. Diese aufblasbare Dichtung kann von handelsüblichem Aufbau sen. Da die Püllvorrichtungen im allgemeinen mit einem Pneumatikkreis versehen sindj beispielsweise zur Steuerung der Ventile, ist es vorteilhaft, das Aufblasen der Dichtung am Ende des Absenkens des Rohrs über einen Kreis 111 pneumatisch zu steuern.

Wenn sich der Zylinder 4 auseinanderzieht oder ausdehnt, senken sich auf diese Weise die Rohre 31 ₃ 32 zunächst simultan ab unter Gleiten längs des Ansatzes 11, und dann, wenn die Nasen 34 zur Anlage auf der Dichtung IIP kommen, beendet das Rohr 31 seine Absenkung und setzt das Rohr 32 dies alleine fort. Auf diese Weise ist zumindest während des zweiten Teils der Verschiebung die Trägheit der sich bewegenden Massen verringert. Es besteht daher eine geringere Zerstörungsgefahr des Behälters unter der Wirkung eines zu großen Druckes, wenn die Leitung an dessen Boden ankommt.

Andererseits kann der Steuerzylinder 4, wie das in Fig. schematisch dargestellt ist, durch eine bestimmte Anzahl teleskopischer oder ausziehbarer Elemente gebildet sein, die sich eine nach dem anderen ausziehen, wodurch in erheblichem Umfang der Platzbedarf des Zylinders und damit der der Leitung verringert werden kann.

Der hydraulische Steuerkreis des Zylinders 4 ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Er enthält im wesentlichen eine Pumpe 5, die von einem Motor 50 angetrieben ist und eine von zwei Kammern 4l, 42 des Zylinders 4 über zwei Rohrleitungen

809847/0900

51, 52 versorgt über einen Steuerverteiler 6, durch den automatisch oder manuell das Anheben oder das Absenken der Leitung steuerbar ist, abhängig davon, ob die Rohrleitung 51 oder die Rohrleitung 52 versorgt ist.

Ein hydropneumatischer Sammler 53, der in einer Abzweigung stromaufwärts des Verteilers 6 angeordnet ist über

erlaubtes^/

einen Selbstschalter 5^/die Leitung abzusenken oder anzuheben, selbst im Fall einer Unterbrechung des Motors 50 oder der Pumpe 5·

In der Rohrleitung 51 zur Versorgung der Kammer 5I zur Steuerung des Absenkens der Leitung ist in einer Abzweigung ein Pressostat 7 angeordnet, der über einen Knopf 70 für einen Druck-Schwellenwert steuerbar oder einstellbar ist, wodurch, wenn dieser überschritten ist, das öl über eine Zweigleitung 71 zum Speisebehälter führbar ist und augenblicklich das Absenken der Pülleitung angehalten wird. Das überschreiten des so festgelegten Druck-Schwellenwertes läßt einen Kontakt 72 auslösen, der einen Anhaltbefehl für den Motor 50 abgibt, um die Versorgung des Zylinders 4 mit Öl zu unterbrechen. Andererseits ist in der Versorgungsrohrleitung 51 ein volumetrischer Zähler 8 angeordnet, dem ein elektrisches oder mechanisches Glied 80 zugeordnet ist, das einen elektrischen Impuls abgibt jedesmal, wenn der Zähler den Durchtritt eines Elementarvolumens von öl zählt. Die Anzahl der vom Zähler 8 während einer gegebenen Zeit abgegebenen Impulse gibt daher das die Kammer 4l versorgende ölvolumen wieder und ist daher eine Funktion der abgesenkten Länge des Zylinders 4 und gibt damit die Lage des Endes der Leitung im Inneren des Behälters wieder.

809847/0900

Die von dem Glied 80 gebildeten Impulse werden an ein vergleichendes Register abgegeben. Das vergleichende Register 9 besteht im wesentlichen aus einem Addierwerk 91 der vom volumetrischen Zähler 8 abgegebenen Impulse, einem Speicher 92, in dem eine vorgegebene Impulszahl registriert oder gespeichert ist, und einem Vergleicher 93, der die Differenz der gespeicherten Impulszahl mit der Anzahl der addierten Impulse bildet.

Das vergleichende Register 9 ist abhängig von den Dimensions-Eigenschaften der Vorrichtung eingestellt. Es ist nämlich einfach, unter Kenntnis des Hubes des Steuerzylinders 4 des Füllrohrs oder der Pülleitung und unter Wählen des einem Impuls entsprechenden Elementarvolumens, die Anzahl der Impulse zu bestimmen, die einer gegebenen Entwicklung des Zylinders 4 entsprechen, d. h. der Lage des Endes des Füllrohres bzw. der Fülleitung.

Andererseits kann unter Berücksichtigung der Eigenschaften der bestehenden Waggons, der zulässigen Kapazitäten und der von den Konstrukteuren einzuhaltenden (Norm-) Profile eine geringste Höhe des Bodens des Behälters bestimmt oder gewählt werden und die Anzahl der Impulse bestimmt werden, für die das Ende der Fülleitung diesen Pegel erreicht. Diese Anzahl ist in den Speicher 92 eingegeben.

Im übrigen ist auch die Höhe gegenüber dem Boden bekannt, ausgehend von der das Ladeventil geöffnet werden kann, ohne Gefahr einer zu großen Bildung von Schaum, und es wurde festgestellt, daß diese Höhe größer ist als die Differenz zwischen den geringsten und den maximalen Höhen der Böden,die vorkommen können. Diese Höhe, die in der Größenord-

809847/0900

λλ

nung von 30 cm liegt, wird in eine Impulszahl umgesetzt, die die vom Vergleicher 93 zu berücksichtigende Konstante bildet.

Wenn der Vergleicher ein durch das Auslösen des Pressostats 7 abgegebenes Signal empfängt, gibt er seinerseits , ein Signal an einem seiner Ausgänge 94, 95 ab, abhängig vom Ergebnis des Vergleichs.

Wenn die Anzahl der addierten Impulse nicht mit der Anzahl der gespeicherten Impulse bis auf die Konstante genau übereinstimmt oder koinzidiert, was anzeigt, daß das Ende der Fülleitung noch auf einem zu hohen Pegel über dem Boden zu sein scheint, gibt der Ausgang 95 ein hörbares und/oder sichtbares Alarmsignal ab, das dem Betreiber anzeigt, daß das Laderohr oder die Fülleitung auf ein Hindernis getroffen ist, bevor es auf dem Boden des Behälters angelangt ist. In diesem Fall öffnet der Betreiber das Ladeventil nicht und hebt die Fülleitung wieder an, um es von neuem nach leichter Änderung deren Lage einzuführen oder auch, um seinerseits festzustellen, welcher Art das entgegenstehende Hindernis ist.

Wenn andererseits die Anzahl der addierten Impulse gleich der Anzahl der gespeicherten Impulse auf die Konstante genau ist, zeigt dies an, daß das Ende der Fülleitung, selbst wenn der Boden auf der geringsten Höhe ist und noch nicht erreicht ist, auf jeden Fall in einer Höhe ist, die die gefahrlose Füllung ermöglicht.

Der Ausgang 3k gibt nun ein Signal ab, das die öffnung des Ladeventils gestattet. Dieses Signal kann das automatische

809847/0900

χα

Öffnen des Ventils steuern, kann auch lediglich im beispielsweise Zünden einer grünen Lampe bestehen, was dem Betreiber anzeigt, daß er das Ventil öffnen kann.

Andererseits steuert das gleiche Signal über eine Einrichtung 112 das Aufblasen der Verbindung bzw. der Dichtung 110 vor dem öffnen des Ventils.

In jedem Fall ist der Motor 50 der Pumpe 5 angehalten worden beim Auslösen des Pressostats 7 derart, daß sofort der Druck im Hydraulikkreis unterbrochen ist.

Darüber hinaus ist es selbstverständlich möglich, die erfindungsgemäße Anordnung bzw. das erfindungsgemäße System in verschiedener Weise zu vervollkommnen, beispielsweise dadurch, daß das Erlaubnissignal, das am Ausgang 94 abgegeben ist, das Wiederanheben der Fülleitung auslöst um eine bestimmte Menge, die durch eine andere Konstante gebildet ist, vor dem Öffnen des Ventils.

Selbstverständlich sind noch weitere Ausgestaltungen der Erfindung möglich. Andererseits wird es auch nicht als zweckmäßig angesehen, die verschiedenen Einrichtungen und Glieder zu erläutern, die von bekanntem oder üblichem Aufbau sein können, wobei beispielsweise das vergleichende Register 9 ein elektronisches Modul sein kann zur Schwellenwerterfassung, das aus Elementen besteht, die ohne weiteres im Handel erhältlich sind.

809847/0900

-A3-Leerseite

Claims

IJ Verfahren zur überprüfung der Lage einer Fülleitung für ein fließendes Produkt in bezug auf den Boden eines Behälters, wobei die Fülleitung in den Behälter einführbar ist mittels eines Zweirichtungs-Zylinders, der durch einen Hydraulikkreis gesteuert ist, der einen Pressostat enthält zur Steuerung des Anhaltens oder Unterbrechens der Einführung im Fall des Auftreffens auf ein Hindernis,

dadurch

gekennzeichnet ,

daß das Volumen des Hydraulikfluids gemessen wird, der im Versorgungskreis des Zylinders fließt mittels eines volumetrischen Zählers, der eine Information abgibt, die der Lage des Endes der Fülleitung entspricht, und

daß ständig diese abgegebene Information mit einer gespeicherten entsprechenden Information verglichen wird, die der Lage des Bodens des Behälters entspricht.
2. Sicherheitsanordnung für eine Füllvorrichtung eines Behälters,

mit einer längs seiner Achse beweglich befestigten Fülleitung,

310-(77/4I)-Me-V

809847/0900

ORIGINAL INSPECTED

mit einem Zweirichtungs-Hydraulikzylinder zur Verschiebung der Füllleitung, und

mit einem Hydraulikkreis zur Steuerung des Zylinders mit zwei Versorgungsrohrleitungen des Hydraulikfluids für die beiden Kammern des Zylinders zum Steuern der Einführung der Leitung in den Behälter bzw. dessen Herausführung und mit einem an der Versorgungsleitung der Einführkammer abgezweigten Pressostat zur Steuerung des Anhaltens oder der Unterbrechung der Einführung im Fall eines Druckanstieges infolge des Auftreffens auf ein Hindernis,

gekennzeichnet durch

einen Zähler (8) zur Messung des Volumens des in der Rohrleitung (51) strömenden Hydraulikfluids zur Steuerung des Einführens der Fülleitung, mit zugeordneter Einrichtung (80) zur Abgabe von Impulsen in einer Anzahl, die proportional dem gemessenen Volumen ist und die der Lage des Endes der Fülleitung entspricht, und

ein vergleichendes Register (9) der von dem Zähler (8) abgegebenen Impulszahl mit einer gespeicherten Zahl, die der Lage des Bodens des Behälters entspricht.
3. Sicherheitsanordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Glied (Vergleicher 93) zur Steuerung oder überwachung der Einführung der Fülleitung, um eine Versorgung der Fülleitung mit Fluid zu verhindern, solange die von dem Zähler (8, 80) abgegebene Impulszahl und die gespeicherte Zahl nicht bis auf eine Konstante genau übereinstimmen.

809847/0900
4. Sicherheitsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet j daß das vergleichende Register (9) aufweist:

eine Addiereinrichtung (91) der von dem volumetrischen Zähler (8) abgegebenen Impulse,

einen Speicher (92) der Impulszahl, die der äußersten Lage der Füllleitung entspricht, und

einen Vergleicher (93) der addierten Impulszahl mit der gespeicherten Zahl, wobei der Vergleicher (93) ein Gültigkeitssignal für die Füllung abgibt, wenn die Differenz zwischen den beiden Zahlen unter einem vorgegebenen Schwellenwert ist.

809847/0900