JP2005214847A - Instrument and method for measuring sludge - Google Patents
Instrument and method for measuring sludge Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005214847A JP2005214847A JP2004023360A JP2004023360A JP2005214847A JP 2005214847 A JP2005214847 A JP 2005214847A JP 2004023360 A JP2004023360 A JP 2004023360A JP 2004023360 A JP2004023360 A JP 2004023360A JP 2005214847 A JP2005214847 A JP 2005214847A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crude oil
- oil tank
- sludge
- reflected
- measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims abstract description 160
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 claims abstract description 171
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 47
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 12
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 6
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
本発明は、原油タンク内に貯蔵された原油と原油タンク内の底部に堆積するスラッジ層との境界位置を検尺するスラッジ検尺装置及び方法に関する。 The present invention relates to a sludge measuring device and method for measuring the boundary position between crude oil stored in a crude oil tank and a sludge layer deposited on the bottom of the crude oil tank.
原油が貯蔵された原油タンク内の底部には、スラッジが堆積する。このスラッジは、原油タンク内の有効貯蔵量の減少の原因となったり、原油タンクの払い出し口部近傍に堆積した場合には吸い込み不良の原因となったりもする。さらに、原油タンク内の底部に堆積したスラッジは、原油タンクの浮き屋根着床時の障害にもなる。このため、スラッジの堆積量やスラッジ層の厚さ、その分布等を的確に把握し、原油タンク内の底部に堆積するスラッジを適正に管理することが求められている。 Sludge accumulates at the bottom of the crude oil tank where the crude oil is stored. This sludge may cause a decrease in the effective storage amount in the crude oil tank, or may cause a suction failure when it accumulates in the vicinity of the discharge port of the crude oil tank. Furthermore, the sludge accumulated at the bottom of the crude oil tank becomes an obstacle when the crude oil tank is placed on the floating roof. For this reason, it is required to accurately manage the sludge accumulated at the bottom of the crude oil tank by accurately grasping the amount of sludge deposited, the thickness of the sludge layer, its distribution, and the like.
図6は、原油タンク内に貯蔵された原油とスラッジ層との境界位置を検尺するために用いられる従来の分銅錘式スラッジ検尺器を示す概略図である。 FIG. 6 is a schematic diagram showing a conventional weight spindle type sludge measuring instrument used for measuring the boundary position between crude oil stored in a crude oil tank and a sludge layer.
図示するように、原油100が貯蔵された原油タンク102内の底部には、スラッジが堆積し、スラッジ層104が形成されている。スラッジ層104には、硬い硬スラッジ層、軟らかい軟スラッジ層等のように硬さ等の性状の異なるスラッジ層が含まれている。
As shown in the figure, sludge is accumulated at the bottom of the
検尺者106は、原油タンク102の浮き屋根108に設けられたゲージハッチ110などから、巻尺112の一端に取り付けられた分銅錘114を原油タンク102内に沈降させる。
The
分銅錘114が原油タンク102内を沈降していく間、検尺者106は、巻尺112を介して手の感触により分銅錘114にかかる浮力の変化を感じ取り、原油100とスラッジ層104との境界を検出する。そして、原油100とスラッジ層104との境界が検出されたときの巻尺112の目盛りを読み取り、原油100とスラッジ層104との境界位置を検尺する。
While the
このように、従来、原油タンク内における原油とスラッジ層との境界位置の検尺は、検尺者の感覚に基づいて行われていた。 Thus, conventionally, the measurement of the boundary position between the crude oil and the sludge layer in the crude oil tank has been performed based on the sense of the calibrator.
一方、上述のように検尺者の感覚に基づくのではなく、放射性廃棄物貯蔵タンク内に堆積する放射性スラッジに関して、超音波を用いてその界面位置を測定する方法が特許文献1に開示されている。
上記従来の分銅錘式のスラッジ検尺器では、分銅錘に対する浮力変化を検尺者の手の感触により検出していた。このため、検尺者によって検尺結果にばらつきが生じてしまうことがあった。また、正確に検尺を行うためには、高い熟練度が要求されるという難点もある。 In the conventional weight-weighted sludge measuring instrument, the buoyancy change relative to the weight is detected by the hand of the measuring person. For this reason, the measurement result may vary depending on the measurement person. In addition, there is a drawback that a high degree of skill is required for accurate measurement.
本発明の目的は、原油タンク内に貯蔵された原油と原油タンク内の底部に堆積したスラッジ層との境界位置を高い精度で容易に検尺しうるスラッジ検尺装置及び方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a sludge measuring device and method capable of easily measuring a boundary position between crude oil stored in a crude oil tank and a sludge layer deposited on the bottom of the crude oil tank with high accuracy. is there.
上記目的は、原油タンク内において水平方向に超音波を送信し、反射された反射超音波を受信するセンサ手段と、前記センサ手段を前記原油タンク内において垂直方向に移動する昇降手段と、前記センサ手段により受信される反射超音波を測定し、その波高値に基づき前記原油タンク内の原油と前記原油タンク内の底部に堆積したスラッジ層との境界を検出する反射超音波測定手段と、前記センサ手段の前記原油タンク内における相対的な高さを測定する高さ測定手段とを有することを特徴とするスラッジ検尺装置により達成される。 The object is to transmit a ultrasonic wave in the horizontal direction in the crude oil tank and receive the reflected ultrasonic wave, an elevating means for moving the sensor means in the vertical direction in the crude oil tank, and the sensor. Means for measuring reflected ultrasonic waves received by the means and detecting a boundary between the crude oil in the crude oil tank and a sludge layer deposited on the bottom of the crude oil tank based on the peak value; and the sensor And a height measuring means for measuring a relative height of the means in the crude oil tank.
また、上記のスラッジ検尺装置において、前記反射超音波測定手段は、前記原油タンク内の原油の上層部で反射超音波を測定し、前記昇降手段により前記センサ手段が移動する間に反射超音波を測定し、前記原油タンク内の原油の上層部で測定された反射超音波の波高値に基づき決定された閾値以下の波高値を検出することにより、前記原油タンク内の原油と前記原油タンク内の底部に堆積したスラッジ層との境界を検出するようにしてもよい。 In the sludge measuring apparatus, the reflected ultrasonic measuring means measures reflected ultrasonic waves at an upper layer of the crude oil in the crude oil tank, and the reflected ultrasonic waves are moved while the sensor means is moved by the lifting / lowering means. And detecting a crest value below a threshold value determined based on a crest value of the reflected ultrasonic wave measured at the upper layer of the crude oil in the crude oil tank, and the crude oil in the crude oil tank and the crude oil tank You may make it detect the boundary with the sludge layer deposited on the bottom part.
また、上記のスラッジ検尺装置において、前記センサ手段は、反射板と、前記反射板に対向して配置され、前記反射板に向けて超音波を送信し、前記反射板により反射された反射超音波を受信する超音波探触子とを有するようにしてもよい。
また、上記目的は、原油タンク内において、垂直方向に位置を変えつつ水平方向に超音波を送信し、反射された反射超音波を受信し、反射超音波の受信結果に基づき反射超音波を測定し、その波高値に基づき前記原油タンク内の原油と前記原油タンク内の底部に堆積したスラッジ層との境界を検出し、前記原油タンク内の原油と前記原油タンク内の底部に堆積したスラッジ層との境界が検出された位置を測定することを特徴とするスラッジ検尺方法により達成される。
Further, in the sludge measuring apparatus, the sensor means is disposed opposite to the reflecting plate and the reflecting plate, transmits ultrasonic waves toward the reflecting plate, and is reflected by the reflecting plate. You may make it have an ultrasonic probe which receives a sound wave.
In addition, the above purpose is to transmit ultrasonic waves in the horizontal direction while changing the position in the vertical direction in the crude oil tank, receive reflected ultrasonic waves, and measure the reflected ultrasonic waves based on the reception results of the reflected ultrasonic waves. And detecting the boundary between the crude oil in the crude oil tank and the sludge layer deposited on the bottom of the crude oil tank based on the peak value, and the sludge layer deposited on the crude oil in the crude oil tank and the bottom of the crude oil tank. This is achieved by a sludge measuring method characterized by measuring a position where a boundary between the two is detected.
また、上記のスラッジ検尺方法において、前記原油タンク内の原油の上層部において反射超音波を測定し、前記原油タンク内の原油の上層部で測定された反射超音波の波高値に基づき決定された閾値以下の波高値を検出することにより、前記原油タンク内の原油と前記原油タンク内の底部に堆積したスラッジ層との境界を検出するようにしてもよい。 Further, in the above sludge measuring method, the reflected ultrasonic wave is measured at the upper layer of the crude oil in the crude oil tank, and is determined based on the peak value of the reflected ultrasonic wave measured at the upper layer of the crude oil in the crude oil tank. The boundary between the crude oil in the crude oil tank and the sludge layer deposited on the bottom of the crude oil tank may be detected by detecting the peak value below the threshold value.
また、上記のスラッジ検尺方法において、超音波探触子により水平方向に超音波を送信し、前記超音波探触子に対向して配置され反射板により反射された反射超音波を前記超音波探触子により受信するようにしてもよい。 Further, in the above sludge measuring method, ultrasonic waves are transmitted in the horizontal direction by an ultrasonic probe, and reflected ultrasonic waves that are arranged facing the ultrasonic probe and reflected by a reflector are used as the ultrasonic waves. You may make it receive by a probe.
以上の通り、本発明によれば、原油タンク内において、垂直方向に位置を変えつつ水平方向に超音波を送信し、反射された反射超音波を受信し、反射超音波の受信結果に基づき反射超音波を測定し、その波高値に基づき原油タンク内の原油と原油タンク内の底部に堆積したスラッジ層との境界を検出し、原油タンク内の原油と原油タンク内の底部に堆積したスラッジ層との境界が検出された位置を測定するので、原油タンク内に貯蔵された原油と原油タンク内の底部に堆積したスラッジ層との境界位置を高い精度で容易に検尺することができる。 As described above, according to the present invention, in the crude oil tank, the ultrasonic wave is transmitted in the horizontal direction while changing the position in the vertical direction, the reflected ultrasonic wave is received, and the reflection is performed based on the reception result of the reflected ultrasonic wave. The ultrasonic wave is measured, and the boundary between the crude oil in the crude oil tank and the sludge layer deposited at the bottom of the crude oil tank is detected based on the peak value, and the sludge layer deposited at the bottom of the crude oil tank and the crude oil in the crude oil tank. Therefore, the boundary position between the crude oil stored in the crude oil tank and the sludge layer deposited on the bottom of the crude oil tank can be easily measured with high accuracy.
本発明の一実施形態によるスラッジ検尺装置及び方法について図1乃至図5を用いて説明する。図1は本実施形態によるスラッジ検尺装置によるスラッジの検尺の様子を示す概略図、図2は本実施形態によるスラッジ検尺装置の全体構成を示す概略図、図3は本実施形態によるスラッジ検尺装置におけるセンサを示す斜視図、図4は本実施形態によるスラッジ検尺装置におけるセンサを示す側面図、図5は本実施形態によるスラッジ検尺装置における超音波探触子により送信される超音波信号及び超音波探触子により受信される反射超音波信号を示す概略図である。 A sludge measuring apparatus and method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram showing the state of sludge measurement by the sludge measuring device according to the present embodiment, FIG. 2 is a schematic diagram showing the overall configuration of the sludge measuring device according to the present embodiment, and FIG. 3 is a sludge according to the present embodiment. FIG. 4 is a side view showing the sensor in the sludge measuring device according to the present embodiment, and FIG. 5 is a diagram showing the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic probe in the sludge measuring device according to the present embodiment. It is the schematic which shows the reflected ultrasound signal received by a sound wave signal and an ultrasound probe.
〔1〕スラッジ検尺装置
まず、本実施形態によるスラッジ検尺装置について図1乃至図5を用いて説明する。
[1] Sludge Measuring Device First, the sludge measuring device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図1に示すように、本実施形態によるスラッジ検尺装置10は、原油12が貯蔵された原油タンク14の浮き屋根16に設けられているゲージハッチ18に設置され、原油タンク14内の底部に堆積するスラッジ層20を検尺するものである。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態によるスラッジ検尺装置は、図1及び図2に示すように、ゲージハッチ18などから原油タンク14内を垂直方向に沈降してスラッジ層20の検出を行うセンサ22を有するスラッジ検出部24と、センサ22が接続された高周波ケーブル26を巻き取るケーブルドラム28を有するケーブル巻き取り部30と、スラッジ検出部24とケーブル巻き取り部30との間に設けられ、高周波ケーブル26に付着した原油を除去するオイルセパレータ32を有する付着原油除去部34とを有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the sludge measuring device according to the present embodiment includes a
図2に示すように、本実施形態によるスラッジ検尺装置が設置されるゲージハッチ18は、その上蓋18aが開放されている。ゲージハッチ18の側壁には、本実施形態によるスラッジ検尺装置の支持フレーム36が、その一端に設けられた固定フック38により固定されている。支持フレーム36の他端には、高周波ケーブル26を巻き取るケーブルドラム28が、その回転軸が水平になるようにして取り付けられている。ケーブルドラム28には、検尺者11がケーブルドラム28を回転させるためのハンドル28aが設けられている。
As shown in FIG. 2, the
ケーブルドラム28のゲージハッチ18側近傍には、ケーブルドラム28の回転に合わせて、ケーブルドラム28から下垂された高周波ケーブル26をケーブルドラム28の近傍で水平方向に移動させ、ケーブルドラム28に整列された状態で高周波ケーブル26が巻き取られるようにするための整列器40が配設されている。
In the vicinity of the
さらに、支持フレーム36には、高周波ケーブル26に付着した原油を除去するオイルセパレータ32が、ゲージハッチ18内にその大部分が位置するように固定されている。
Further, an
高周波ケーブル26の一端には、超音波を水平方向に送信する超音波探触子を有するセンサ22が接続されている。一端にセンサ22が接続された高周波ケーブル26は、オイルセパレータ32内を通過した後、整列器40を介してケーブルドラム28に巻き取られる。ケーブルドラム28に巻き取られた高周波ケーブル26の他端には、センサ22からの信号に基づき反射超音波を測定する超音波探傷器42が接続されている。
A
スラッジ検出部24におけるセンサ22は、図3に示すように、ハウジング本体44と、ハウジング本体44内に設けられ、水平方向に超音波を送信する超音波探触子46と、超音波探触子46の超音波送信面に対向して配置され、超音波探触子46から送信された超音波を反射する反射板48と、原油タンク14内を沈降する際のセンサ22の姿勢を維持するための水平バランス錘50、52とを有している。
As shown in FIG. 3, the
超音波探触子46は、電圧を印加することにより超音波を発生し、超音波を受けると電圧を発生する振動子を保護ケース内に収容したものである。超音波探触子46は、図4に示すように、反射板48に向かって水平方向に超音波を送信するとともに、反射板48により反射された反射超音波を受信し受信信号を発生する。超音波探触子46は、高周波ケーブル26により超音波探傷器42に接続されており、高周波ケーブル26を介して超音波探傷器42から印加されるパルス電圧により超音波を送信する。反射板48により反射された反射超音波を超音波探触子46が受信した受信信号は高周波ケーブル26を介して超音波探傷器42に入力される。
The
反射板48は、1対の横板44aによりハウジング本体44の側方に取り付けられ、水平方向に超音波を送信する超音波探触子46の超音波送信面に対向して配置されている。反射板48と超音波探触子46との間の空間は、垂直方向の上下ともに開放されている。このため、原油12が貯蔵された原油タンク14内を垂直方向にセンサ22が沈降、上昇する際には、反射板48と超音波探触子46との間の空間には、垂直方向の上下から原油12が出入するようになっている。
The
水平バランス錘52は、センサ22が沈降していく下側を頂点とする円錐形状をしている。このような形状にすることにより、原油12中を沈降する際にセンサ22が受ける抵抗を抑えセンサ22の姿勢を安定に維持することができ、また、堆積したスラッジ層20内にセンサ22が容易に貫入することができるようになっている。
The
さらに、ハウジング本体44と水平バランス錘52との間には、着脱可能な板状のウエイト54が例えば複数枚取り付けられている。このウエイト54により、原油12の粘性、スラッジ層20の硬さ等に応じて、センサ22の重量を調整することができる。
Further, a plurality of detachable plate-
上述のように構成されたセンサ22が高周波ケーブル26を介して接続された超音波探傷器42は、高周波ケーブル26を介して、超音波探触子46にパルス電圧を印加し超音波の送信信号を入力する。さらに、超音波探傷器42には、反射板48により反射された反射超音波が超音波探触子46により受信されることにより発生した受信信号が入力される。これにより、超音波探傷器42は、超音波探触子46により受信される反射超音波を測定し、その波高値を監視する。
The
図5は、超音波探傷試験における基本表示を示す概略図である。図5(a)はセンサ22が原油12中を沈降しているときの超音波信号を示し、図5(b)はセンサ22がスラッジ層20に到達したときの超音波信号を示している。図5(a)及び図5(b)のそれぞれおいて、図中左側に示す波形は超音波探触子46により送信される超音波を示し、図中右側に示す波形は、反射板48により反射され超音波探触子46により受信される反射超音波を示している。
FIG. 5 is a schematic view showing a basic display in the ultrasonic flaw detection test. FIG. 5A shows an ultrasonic signal when the
センサ22がスラッジ層20に到達したときには、図5(a)に示すセンサ22が原油12中を沈降している場合と比較して、図5(b)に示すように超音波探触子46により受信される反射超音波が減衰する。したがって、反射超音波の波高値により、センサ22がスラッジ層20に到達したことを確認することができる。検尺に際しては、超音波探傷器42により監視する反射超音波の波高値について、センサ22がスラッジ層20に到達したことを判定する閾値を予め設定しておき、設定閾値以下の波高値が検出されたときにセンサ22がスラッジ層20に到達したものとする。
When the
なお、このときにアラームを鳴らす等してセンサ22がスラッジ層20に到達したことを検尺者に知らせるアラーム手段を設けてもよい。
At this time, an alarm means may be provided for notifying the measuring person that the
高周波ケーブル26には、目盛りがマーキングされており、センサ22の沈降深度、すなわちセンサ22の原油タンク14内における相対的な高さを測定することができる。この目盛りにより、スラッジ層20に到達したときの反射超音波信号が検出されたときのセンサ22の沈降深度を読み取り、原油12とスラッジ層20との境界位置を検尺することができる。なお、センサ22がスラッジ層20に到達したときに目盛りから読み取られるセンサ22の沈降深度、検尺時の浮き屋根16の原油タンク14底面からの高さ等から、スラッジ層20の厚さや堆積量等を求めることができる。
A scale is marked on the high-
付着原油除去部34におけるオイルセパレータ32は、ケーブルドラム28に高周波ケーブル26が巻き取られる際に、高周波ケーブル26に付着した原油を除去するものである。オイルセパレータ32内部には、例えば、ゲージハッチ18側からケーブルドラム28側に向かって、高周波ケーブル26を挟み込む成型ゴムパッキン(図示せず)と、高周波ケーブル26を挟み込むフェルトパッキン(図示せず)とが順次設けられている。高周波ケーブル26がケーブルドラム28に巻き上げられる際に、成型ゴムパッキン及びフェルトパッキンの間を高周波ケーブル26が通過することにより、高周波ケーブル26に付着した原油が除去される。除去された原油は、原油タンク14内に滴下する。
The
上述のように、本実施形態によるスラッジ検尺装置は、水平方向に超音波を送信し、対向配置された反射板48により反射された反射超音波を受信する超音波探触子46を備えたセンサ22を有し、超音波探触子46の超音波送信面と反射板48との間の空間では垂直方向の上下が開放されていることに主たる特徴がある。
As described above, the sludge measuring apparatus according to the present embodiment includes the
本実施形態によるスラッジ検尺装置では、超音波探触子46により送信された超音波が反射板48により反射され超音波探触子46により受信されるまでの間の超音波の波高値の変化に基づき、原油12とスラッジ層20との境界が検出される。したがって、従来の分銅錘式のスラッジ検尺器のように検尺者が手の感触により分銅錘にかかる浮力の変化を感じ取り原油とスラッジ層との境界を検出する場合とは異なり、本実施形態によるスラッジ検尺装置によれば、検尺者によって検尺結果にばらつきが生じることもなく、また、検尺に高い熟練度が要求されることもない。
In the sludge measuring apparatus according to the present embodiment, the change in the peak value of the ultrasonic wave until the ultrasonic wave transmitted by the
また、本実施形態によるスラッジ検尺装置においては、超音波探触子46が、水平方向に超音波を送信し、超音波探触子46の超音波送信面に対向配置された反射板48により反射された反射超音波を受信する。このように、原油12とスラッジ層20との境界方向に沿った水平方向に超音波が伝搬するため、スラッジ層20の境界へのセンサ22の到達に対して高い応答性で超音波の減衰が検出される。このため、原油12とスラッジ層20との境界を高い精度で検出することができる。
Further, in the sludge measuring apparatus according to the present embodiment, the
さらには、超音波が伝搬する水平方向には、超音波探触子46が設けられたハウジング本体44、水平バランス錘50、及び反射板48のほかには高周波ケーブル26等の超音波の伝搬に影響を及ぼしうる構成要素が存在していない。したがって、高い精度で超音波の検出を行うことができ、よって、原油12とスラッジ層20との境界を高い精度で検出することができる。
Furthermore, in the horizontal direction in which the ultrasonic wave propagates, in addition to the housing
また、本実施形態によるスラッジ検尺装置においては、超音波探触子46の超音波送信面と反射板48との間の空間において、垂直方向の上下が開放されている。したがって、超音波が伝搬する超音波探触子46と反射板48との間の空間には垂直方向の上下から原油12が出入するので、超音波探触子46の超音波送信面や反射板48の表面に付着したスラッジを、高周波ケーブル26を巻き上げてセンサ22を上昇させる際に容易に払い落とすことができる。これにより、センサ22へのスラッジの付着によって影響されることなく、高い精度で検尺を繰り返し行うことができる。
In the sludge measuring device according to the present embodiment, the vertical direction is open in the space between the ultrasonic transmission surface of the
なお、特許文献1に開示された放射性スラッジ界面の測定方法は、超音波を利用するものではある。しかしながら、特許文献1に開示された放射性スラッジ界面の測定方法は、以下に述べる点において、本実施形態によるスラッジ検尺装置とは大きく相違している。 In addition, the measuring method of the radioactive sludge interface disclosed by patent document 1 utilizes an ultrasonic wave. However, the measurement method of the radioactive sludge interface disclosed in Patent Document 1 is greatly different from the sludge measuring device according to the present embodiment in the following points.
まず、特許文献1の図2に開示された放射性スラッジ界面の測定方法では、垂直方向に互いに対向して配置された超音波送信器及び超音波受信器を有するセンサが貯蔵タンク内を降下する。したがって、超音波は垂直方向に伝搬する。このため、超音波送信器の下側に配置された超音波受信器がスラッジに到達してから超音波送信器がスラッジに到達するまでの間、超音波は、廃液とスラッジとの境界をまたいで伝搬することとなる。この結果、超音波受信器がスラッジに到達しても、超音波送信器がスラッジに到達するまでは、超音波の減衰量に変動が生じる。このため、超音波の減衰のどの時点でスラッジを検出するかによって検出誤差が生じてしまう可能性がある。また、スラッジの性状や、センサに対するスラッジ界面の角度等の外部要因によっても、容易に検出誤差が生じてしまう可能性があると考えられる。これに対して、本実施形態によるスラッジ検尺装置では、水平方向に超音波が伝搬するため、原油12とスラッジ層20との境界にセンサ22が到達した時点で瞬時に所定の超音波の減衰を検出することができる。したがって、スラッジの性状や、センサ22に対するスラッジ層20の境界の角度等の外部要因による影響を抑制し、高精度の検尺を実現することができる。
First, in the measurement method of the radioactive sludge interface disclosed in FIG. 2 of Patent Document 1, a sensor having an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver arranged to face each other in the vertical direction descends in the storage tank. Therefore, the ultrasonic wave propagates in the vertical direction. For this reason, the ultrasonic wave straddles the boundary between the waste liquid and the sludge after the ultrasonic receiver arranged below the ultrasonic transmitter reaches the sludge and before the ultrasonic transmitter reaches the sludge. Will be propagated. As a result, even if the ultrasonic receiver reaches the sludge, the ultrasonic attenuation varies until the ultrasonic transmitter reaches the sludge. For this reason, a detection error may occur depending on when the sludge is detected at the time of ultrasonic attenuation. It is also considered that detection errors may easily occur due to external factors such as sludge properties and the sludge interface angle with respect to the sensor. On the other hand, in the sludge measuring apparatus according to the present embodiment, since the ultrasonic wave propagates in the horizontal direction, when the
また、特許文献1の図2に開示された放射性スラッジ界面の測定方法では、超音波の送信と受信とを別個独立の素子を用いて行っている。この点で、特許文献1の図2に開示された放射性スラッジ界面の測定方法は、1個の超音波探触子46により超音波の送受信を行う本実施形態によるスラッジ検尺装置とは大きく相違している。
Further, in the method for measuring the radioactive sludge interface disclosed in FIG. 2 of Patent Document 1, transmission and reception of ultrasonic waves are performed using separate independent elements. In this respect, the measurement method of the radioactive sludge interface disclosed in FIG. 2 of Patent Document 1 is greatly different from the sludge measuring apparatus according to the present embodiment in which ultrasonic waves are transmitted and received by one
〔2〕スラッジ検尺方法
次に、本実施形態によるスラッジ検尺装置を用いたスラッジ検尺方法について図1乃至5を用いて説明する。
[2] Sludge Measuring Method Next, a sludge measuring method using the sludge measuring device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
原油タンク14内のスラッジ層20の検尺に先立ち、浮き屋根16に設けられたゲージハッチ18を開放し、本実施形態によるスラッジ検尺装置をゲージハッチ18の側壁に固定フック38により設置する。
Prior to measuring the
次いで、ゲージハッチ18からセンサ22を原油タンク14内に貯蔵された原油12中に所定の深度まで沈降させて停止する。例えば、原油タンク14内の原油12の上層部でセンサ22を停止する。ここで、超音波探触子46により水平方向に超音波を送信し、反射板48により反射された反射超音波を測定する。測定された反射超音波の波高値に基づき、原油12とスラッジ層20との境界の検出に用いる反射超音波の波高値の閾値を決定する。例えば、閾値は、原油タンク14内の原油12の上層部において測定された反射超音波の波高値の80〜90%に設定する。こうして、基準となる原油12中での反射超音波信号を測定し、センサ22の感度の調整を行う。
Subsequently, the
続いて、ケーブルドラム28から高周波ケーブル26送り出し原油12中にセンサ22を沈降させ、原油タンク14内においてセンサ22を垂直方向に移動していく。
Subsequently, the high-
センサ22が原油タンク14内を沈降していく間、超音波探傷器42の送信信号に基づき、超音波探触子46により水平方向にパルス状の超音波を所定の周期で送信する。これとともに、反射板48により反射され超音波探触子46により受信される反射超音波を超音波探傷器42により測定し、その波高値を監視する。そして、原油12中で測定した基準となる反射超音波の波高値と比較して減衰した閾値以下の反射超音波の波高値が検出されたときの高周波ケーブル26の長さをその目盛りから読み取り、原油12とスラッジ層20との境界位置を検尺する。
While the
なお、必要に応じて、得られた検尺結果、原油タンク14底部から浮き屋根16までの高さ等に基づき、スラッジ層20の厚さ、スラッジ層20の堆積量などを求めることもできる。
If necessary, the thickness of the
原油12とスラッジ層20との境界位置を検尺した後、ゲーブルドラム28により高周波ケーブル26を巻き上げ、センサ22をゲージハッチ18まで上昇させ原油タンク14内から引き上げる。このとき、高周波ケーブル26に付着した原油は、オイルセパレータ32により高周波ケーブル26から除去される。これにより、原油の汚れによる作業能率の低下を回避することができる。
After measuring the boundary position between the
以上のようにして、本実施形態によるスラッジ検尺装置を設置したゲージハッチ18からのスラッジ層20の検尺が行われる。必要に応じて、同じゲージハッチ18から再度同様の測定を行い、また、本実施形態によるスラッジ検尺装置を浮き屋根16に設けられた他のゲージハッチに設置して同様の検尺を行ってもよい。
As described above, the
ここで、センサ22においては、超音波が伝搬する超音波探触子46と反射板48との間の空間には垂直方向の上下から原油12が出入するので、高周波ケーブル26を巻き上げてセンサ22を上昇させる際に、センサ22に付着したスラッジを容易に払い落とすことができる。したがって、繰り返し検尺を行う場合においても、センサ22へのスラッジの付着によって大きく影響されることなく、高い精度の検尺を実現することができる。
Here, in the
また、上述のように、予め基準となる原油12中での反射超音波を測定してセンサ22の感度の調整を行っている。この感度調整により、多少のスラッジがセンサ22に付着したままの状態であっても、原油12とスラッジ層20との境界位置を高い精度で検尺することができる。
Further, as described above, the sensitivity of the
このように、本実施形態によれば、原油12が貯蔵された原油タンク14内を沈降するセンサ22において、超音波探触子46により水平方向に送信され、対向配置された反射板48により反射され超音波探触子46により受信された反射超音波の波高値に基づき、原油12とスラッジ層20との境界位置を検尺するので、検尺者によって検尺結果にばらつきが生じることもなく、また、検尺に高い熟練度が必要とされることもなく、原油12とスラッジ層20との境界位置を高い精度で容易に検尺することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
[変形実施形態]
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
[Modified Embodiment]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
例えば、上記実施形態では、原油12と原油12とは性状の異なるスラッジ層20との境界位置を検尺する場合について説明したが、本発明によるスラッジ検尺装置は、原油12とスラッジ層20との境界位置のみならず、性状の異なる層間の境界位置の検尺に広く用いることができる。例えば、原油タンク内の底部に硬さ等の性状の異なるスラッジ層が複数堆積している場合には、上述のように原油とスラッジ層との境界位置を検尺した後、センサ22をスラッジ層内に沈降させ、原油とスラッジ層との境界位置を検尺した場合と同様の原理に基づき、性状の異なるスラッジ層間の境界位置を検尺することができる。また、原油タンク内に水の層が形成されている場合においても、原油と水の層との境界位置、或いは水の層とスラッジ層との境界位置等を検尺することができる。さらには、本発明によるスラッジ検尺装置は、原油タンクのみならず、センサ22が沈降可能な流動体が貯蔵される貯蔵タンク等内の性状の異なる層間の境界位置の検尺に広く用いることができる。
For example, in the above-described embodiment, the case where the boundary position between the
また、上記実施形態では、高周波ケーブル26にマーキングされた目盛りによりセンサ22の原油タンク14内における相対的な高さを測定する場合について説明したが、センサ22の相対的な高さは、このほか種々の方法により測定することができる。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the relative height in the
10…スラッジ検尺装置
11…検尺者
12…原油
14…原油タンク
16…浮き屋根
18…ゲージハッチ
18a…上蓋
20…スラッジ層
22…センサ
24…スラッジ検出部
26…高周波ケーブル
28…ケーブルドラム
28a…ハンドル
30…ケーブル巻き取り部
32…オイルセパレータ
34…付着原油除去部
36…支持フレーム
38…固定フック
40…整列器
42…超音波探傷器
44…ハウジング本体
44a…横板
46…超音波探触子
48…反射板
50、52…水平バランス錘
54…ウエイト
100…原油
102…原油タンク
104…スラッジ層
106…検尺者
108…浮き屋根
110…ゲージハッチ
112…巻尺
114…分銅錘
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記センサ手段を前記原油タンク内において垂直方向に移動する昇降手段と、
前記センサ手段により受信される反射超音波を測定し、その波高値に基づき前記原油タンク内の原油と前記原油タンク内の底部に堆積したスラッジ層との境界を検出する反射超音波測定手段と、
前記センサ手段の前記原油タンク内における相対的な高さを測定する高さ測定手段と
を有することを特徴とするスラッジ検尺装置。 Sensor means for transmitting ultrasonic waves in the horizontal direction in the crude oil tank and receiving reflected ultrasonic waves;
Elevating means for moving the sensor means vertically in the crude oil tank;
Reflected ultrasonic waves received by the sensor means, and based on the peak value, reflected ultrasonic measurement means for detecting the boundary between the crude oil in the crude oil tank and the sludge layer deposited on the bottom of the crude oil tank;
And a height measuring means for measuring a relative height of the sensor means in the crude oil tank.
前記反射超音波測定手段は、前記原油タンク内の原油の上層部で反射超音波を測定し、前記昇降手段により前記センサ手段が移動する間に反射超音波を測定し、前記原油タンク内の原油の上層部で測定された反射超音波の波高値に基づき決定された閾値以下の波高値を検出することにより、前記原油タンク内の原油と前記原油タンク内の底部に堆積したスラッジ層との境界を検出する
ことを特徴とするスラッジ検尺装置。 In the sludge measuring apparatus according to claim 1,
The reflected ultrasonic measurement means measures reflected ultrasonic waves at an upper layer portion of the crude oil in the crude oil tank, measures reflected ultrasonic waves while the sensor means is moved by the elevating means, and determines the crude oil in the crude oil tank. A boundary between the crude oil in the crude oil tank and the sludge layer deposited at the bottom of the crude oil tank by detecting a peak value below a threshold value determined based on the peak value of the reflected ultrasonic wave measured at the upper layer of A sludge measuring device characterized by detecting slag.
前記センサ手段は、反射板と、前記反射板に対向して配置され、前記反射板に向けて超音波を送信し、前記反射板により反射された反射超音波を受信する超音波探触子とを有する
ことを特徴とするスラッジ検尺装置。 In the sludge measuring device according to claim 1 or 2,
The sensor means is a reflection plate, an ultrasonic probe that is disposed opposite to the reflection plate, transmits ultrasonic waves toward the reflection plate, and receives reflected ultrasonic waves reflected by the reflection plate; A sludge measuring device characterized by comprising:
反射超音波の受信結果に基づき反射超音波を測定し、その波高値に基づき前記原油タンク内の原油と前記原油タンク内の底部に堆積したスラッジ層との境界を検出し、
前記原油タンク内の原油と前記原油タンク内の底部に堆積したスラッジ層との境界が検出された位置を測定する
ことを特徴とするスラッジ検尺方法。 In the crude oil tank, the ultrasonic wave is transmitted in the horizontal direction while changing the position in the vertical direction, and the reflected reflected ultrasonic wave is received.
Measure the reflected ultrasound based on the reception result of the reflected ultrasound, detect the boundary between the crude oil in the crude oil tank and the sludge layer deposited on the bottom of the crude oil tank based on the peak value,
A sludge measuring method, comprising: measuring a position where a boundary between crude oil in the crude oil tank and a sludge layer deposited on a bottom portion in the crude oil tank is detected.
前記原油タンク内の原油の上層部において反射超音波を測定し、
前記原油タンク内の原油の上層部で測定された反射超音波の波高値に基づき決定された閾値以下の波高値を検出することにより、前記原油タンク内の原油と前記原油タンク内の底部に堆積したスラッジ層との境界を検出する
ことを特徴とするスラッジ検尺方法。 The sludge measuring method according to claim 4, wherein
Measure reflected ultrasound at the upper part of crude oil in the crude oil tank,
The crude oil in the crude oil tank is deposited on the crude oil in the crude oil tank and the bottom of the crude oil tank by detecting a peak value below a threshold value determined based on the peak value of the reflected ultrasonic wave measured at the upper layer of the crude oil in the crude oil tank. A sludge measuring method characterized by detecting a boundary with a sludge layer.
超音波探触子により水平方向に超音波を送信し、前記超音波探触子に対向して配置され反射板により反射された反射超音波を前記超音波探触子により受信する
ことを特徴とするスラッジ検尺方法。
In the sludge measuring method according to claim 4 or 5,
The ultrasonic probe transmits an ultrasonic wave in a horizontal direction, and receives the reflected ultrasonic wave arranged opposite to the ultrasonic probe and reflected by a reflecting plate by the ultrasonic probe. Sludge measuring method to do.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004023360A JP2005214847A (en) | 2004-01-30 | 2004-01-30 | Instrument and method for measuring sludge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004023360A JP2005214847A (en) | 2004-01-30 | 2004-01-30 | Instrument and method for measuring sludge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005214847A true JP2005214847A (en) | 2005-08-11 |
Family
ID=34906417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004023360A Pending JP2005214847A (en) | 2004-01-30 | 2004-01-30 | Instrument and method for measuring sludge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005214847A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013083494A (en) * | 2011-10-07 | 2013-05-09 | Musashino Kiki Kk | Liquid level gauge |
JP6329659B1 (en) * | 2017-03-06 | 2018-05-23 | Jxtgエネルギー株式会社 | Oil tank sludge detection device |
CN110118519A (en) * | 2019-04-25 | 2019-08-13 | 无锡市政设计研究院有限公司 | A kind of riverway sludge measuring rod |
-
2004
- 2004-01-30 JP JP2004023360A patent/JP2005214847A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013083494A (en) * | 2011-10-07 | 2013-05-09 | Musashino Kiki Kk | Liquid level gauge |
JP6329659B1 (en) * | 2017-03-06 | 2018-05-23 | Jxtgエネルギー株式会社 | Oil tank sludge detection device |
JP2018144850A (en) * | 2017-03-06 | 2018-09-20 | Jxtgエネルギー株式会社 | Oil tank sludge detection device |
CN110118519A (en) * | 2019-04-25 | 2019-08-13 | 无锡市政设计研究院有限公司 | A kind of riverway sludge measuring rod |
CN110118519B (en) * | 2019-04-25 | 2024-05-03 | 华昕设计集团有限公司 | River mud measuring rod |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20160169839A1 (en) | Ultrasonic Rag Layer Detection System And Method For Its Use | |
EP0621462B1 (en) | Elastic wave sensing system | |
US5095748A (en) | Sonic tank monitoring system | |
US6598473B2 (en) | Quantity gauging | |
US20160320226A1 (en) | Determining height of a liquid level interface in a container from acoustic signal or echo time measurement | |
US20150276463A1 (en) | Non-Invasive Acoustic Monitoring of Subsea Containers | |
US6286370B1 (en) | Method using ultrasound for detecting materials on metal surfaces | |
US8919193B2 (en) | Ultrasonic liquid level detector | |
US9423379B2 (en) | Measurement of slurry density | |
CN205036370U (en) | A device for evaluating two interface cement of cased well tie quality | |
US9343055B2 (en) | Fluid density stratification location system, device and method | |
CN105134170A (en) | Method for evaluating cement bond quality of two interfaces of cased well | |
EP3710795B1 (en) | Device and method for detecting deposition layers in a conduit conducting a liquid or a soft medium and/or for level detection | |
US4403508A (en) | Locating interfaces in vertically-layered materials and determining concentrations in mixed materials utilizing acoustic impedance measurements | |
JP2005214847A (en) | Instrument and method for measuring sludge | |
KR20140089806A (en) | Ultrasonic level measurement device | |
CN105818941B (en) | A back-sweep draft detection system and its working method | |
CN104215202A (en) | Depth finder based method for measuring height from bottom to sampler | |
GB2533378A (en) | Plug integrity evaluation method | |
CN104501909B (en) | A kind of small-range liquid level emasuring device and measuring method based on ultrasonic wave | |
WO2011055359A1 (en) | Apparatus and method for measuring liquid level in a well | |
JP2008070388A (en) | Method and apparatus for detecting liquid level by sound | |
US20150212220A1 (en) | Acoustic piston track | |
TWM382483U (en) | Measurement device for the stored amount of an enclosed container | |
JP2003215112A (en) | Ultrasonic densitometer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060814 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081224 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090113 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090512 |