JP2014534127A - タンクを水抜きする感知方法及びバルブ制御方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
資料Aは、水及び原油の動粘度を示す表であり、資料Bは、水及び原油の導電率データを示す表であり、資料Cは、水及び原油の密度データを示す表である。
式中、Vは、直径d(単位はメータ(m))の孔(例えばパイプの内径)を通過する液体速度(単位はメータ毎秒(ms−1))を表し、μは、流体の絶対粘度(単位はニュートン秒毎平方メートル(Nsm−2))を表し、vは、流体の動粘度(単位は平方メートル毎秒(m2s−1))を表し、pは、液体の密度(単位はキログラム毎立方メートル(kgm−3))を表している。
(i) 「t1」−SPLの標準偏差が係数3だけ増大する時間
(ii) 「t2」−SPLの標準偏差が50%減少する時間
(iii) 周囲のSPL
(iv) 時間「t0」と時間「t1」との間の平均SPL
(v) 「t2」以降の平均SPL
を求め、各値xiに対する平均値から偏差(
)を算出し、これらの偏差の2乗を算出し、2乗した偏差の平均値を表す分散σ2を算出し、その分散の平方根を算出することによって、変数Xの標準偏差σを算出することができる。したがって、変数Xの標準偏差σは、以下の式2に従って算出できる。
(i) 「t1」−その時点の平均値が60である導電率の読み取り値が、乱流安定状態での導電率値から20%下がったときの時間
(ii) 「t2」−導電率値が乱流安定状態での導電率値の20%(すなわち第2の所定閾値)まで落ちたときの時間。1つの実装では、変数「t2」は、導電率が所定期間(例えば60秒)にわたって第2の所定閾値または第2の所定閾値未満に落ちたときの時間を表すことができる
(iii) 周囲の導電率
(iv) 時間「t0」から時間「t1」までの平均導電率
(v) 「t2」での平均導電率
水及び油の動粘度
導電率データ
密度データ
K0及びK1を以下の表4に従って規定する。
Claims (22)
- 原油から水を分離するためのシステムであって、
未精製原油を貯蔵する大量貯蔵タンクと;前記大量貯蔵タンク内の原油から分離した水を収容システムに送る第1のパイプと;原油を出荷システムに送る第2のパイプと;前記第1のパイプ内の流れを制御する第1のバルブと;前記第2のパイプ内の流れを制御する第2のバルブと;前記第1のバルブ及び第2のバルブの動作を制御する制御システムとを備えるシステムにおいて、
前記制御システムが、前記第1のバルブ及び第2のバルブを制御する制御デバイスと、水が前記第1のパイプを流れている間の音圧レベルを感知するために、前記第1のパイプに取り付けられた音響センサアレイと、前記感知した音圧レベルを、前記パイプを流れる油と水との混合物の流れを特徴付けている所定の音圧閾値レベルと比較する手段と;前記計測した音圧レベルが前記音圧閾値レベルに達した際に、前記第1のバルブを閉鎖して前記第2のバルブを開口する手段とを有する
ことを特徴とするシステム。 - 前記制御システムは、前記制御デバイスを遠隔操作で動作させるローカルコンピュータネットワークを介して制御デバイスと接続可能なコンピュータを備える
請求項1に記載のシステム。 - 前記コンピュータは、前記制御デバイスを作動させる手動入力手段を備える
請求項3に記載のシステム。 - 前記制御デバイスは、前記第1のバルブ及び第2のバルブを動作させるプロセッサを有するとともに比較手段を備える埋込型制御装置を備える
請求項1に記載のシステム。 - 前記制御システムは、前記パイプを流れる水の導電率を感知する前記第1のパイプに取り付けられた手段と、前記感知した導電率を、前記パイプ内の水と油との混合物の流れを特徴付けている導電率閾値と比較する手段とを備え、前記プロセッサは、前記分離システムの動作結果に基づいて、前記音圧レベル及び前記導電率の計測値に関連する重み付けを調整する
請求項1に記載のシステム。 - 原油から水を分離するシステムで、未精製原油を貯蔵する大量貯蔵タンクと、前記大量貯蔵タンク内の原油から分離した水を収容システムに送る第1のパイプと、原油を出荷システムに送る第2のパイプと、前記第1のパイプ内の流れを制御する第1のバルブと;前記第2のパイプ内の流れを制御する第2のバルブとを備えるシステムを動作させる方法であって、
水を前記大量貯蔵タンクから前記第1のパイプを通って前記収容システムに流し始めるために、前記第1のバルブを作動させるステップと;
前記第1のパイプを流れる水の音圧レベルを感知するステップと;
前記感知した音圧レベルを、水と原油との混合物の音圧レベルを特徴付けている所定の音圧閾値レベルと比較するステップと;
前記感知した音圧レベルが前記音圧閾値レベルに達したことに応答して、前記第1のバルブを閉鎖して前記第2のバルブを開口するステップとを有する
ことを特徴とする方法。 - 前記第1のパイプを流れる水の導電率を感知するステップと;前記感知した導電率を、前記パイプ内の水と油との混合物の流れを特徴付けている導電率の閾値と比較するステップと;前記分離システムの動作結果に基づいて、前記音圧レベル及び前記導電率の計測値に関連する重み付けを調整するステップと;前記調節した重み付けに従って、前記第1のバルブを閉鎖して前記第2のバルブを開口するステップとを有する
請求項6に記載の方法。 - 原油から水を分離するシステムであって、
未精製原油を貯蔵する大量貯蔵タンクと;前記大量貯蔵タンク内の原油から分離した水を収容システムに送る第1のパイプと;原油を出荷システムに送る第2のパイプと;前記第1のパイプ内の流れを制御する第1のバルブと;前記第2のパイプ内の流れを制御する第2のバルブと;前記第1のバルブ及び第2のバルブの動作を制御する制御システムであって、前記第1のバルブ及び第2のバルブの動作を制御する制御デバイスと;前記第1のパイプを流れる液体についての少なくとも1つの特定の特性を計測する第1のパイプであって、計測した値を通信するために前記制御デバイスと接続している第1のパイプに構成されたセンサ手段とを備え、
前記制御デバイスが、前記計測した値を、特定の油対水の比を有する油と水との混合物の流れを特徴付けている前記少なくとも1つの特定の特性の所定閾値と比較する手段を有し、前記制御デバイスが、前記計測した値が前記所定閾値に達した際に、前記第1のバルブを閉鎖して前記第2のバルブを開口する、制御システムと;グラフィカルユーザインタフェースを用いたディスプレイを有するコンピュータであって、分離工程について表示されたデータにしたがって前記ディスプレイを遠隔操作するために、ローカルエリアネットワークを介して前記制御デバイスに接続しているコンピュータとを備える
ことを特徴とするシステム。 - 前記制御デバイスは、埋込型制御装置と、前記第1のバルブ及び第2のバルブならびに前記センサ手段を前記制御装置に接続している入力/出力(I/O)インターフェースとを備える
請求項8に記載のシステム。 - 前記制御装置は、水と原油とを分離するアプリケーションプログラムを実行するプロセッサを備える
請求項9に記載のシステム。 - 前記制御装置は、前記アプリケーションプログラムを記憶する内部記憶装置を備える
請求項9に記載のシステム。 - 前記ローカルエリアネットワークは、インターネットまたはプライベートワイドエリアネットワークであり、前記アプリケーションプログラムは、前記ローカルエリアネットワークを介して前記制御装置に通信される
請求項9に記載のシステム。 - 前記センサ手段は、前記液体の音圧レベルを計測する音響センサアレイを備える
請求項8に記載のシステム。 - 前記センサ手段は、前記第1のパイプ内の振動を計測する加速度計を備える
請求項8に記載のシステム。 - システムにおける水と原油とを分離する工程を制御する装置であって、
未精製原油を貯蔵する大量貯蔵タンクと、前記大量貯蔵タンク内の原油から分離した水を収容システムに送る第1のパイプと、原油を出荷システムに送る第2のパイプと、前記第1のパイプ内の流れを制御する第1のバルブと、前記第2のパイプ内の流れを制御する第2のバルブとを備える装置において、
前記第1のパイプを流れる液体についての少なくとも2つの特定の特性を計測するために、前記第1のパイプに構成可能な少なくとも2つのセンサ素子と;前記第1のバルブ及び第2のバルブの動作を制御する制御デバイスとを備え、前記制御デバイスが、埋込型制御装置と、前記第1のバルブ及び第2のバルブならびに前記少なくとも2つのセンサ素子を前記制御装置に接続している入力/出力(I/O)インターフェースとを備え、前記制御装置が、水と原油とを分離するアプリケーションプログラムを実行するプロセッサを備える
ことを特徴とする
装置。 - 前記制御装置は、前記アプリケーションプログラムを記憶する内部記憶装置を備える
請求項15に記載の装置。 - 前記アプリケーションプログラムは、遠隔のコンピュータからインターネットまたはプライベートワイドエリアネットワークを介して前記制御装置に通信される
請求項15に記載の装置。 - 前記少なくとも2つのセンサ素子はそれぞれ、前記第1のパイプを流れる水の音圧レベルを計測する音響センサアレイとして、及び前記水の流れの導電率を計測する導電率センサとして形成される
請求項15に記載の装置。 - 前記プロセッサは、前記分離システムの動作結果に基づいて、前記少なくとも2つの特定の特性の各々の計測値に関連する重み付けを調整する
請求項15に記載の装置。 - 原油から水を分離するシステムを動作させる方法であって、
未精製原油を貯蔵する大量貯蔵タンクと;前記大量貯蔵タンク内の原油から分離した水を収容システムに送る第1のパイプと;原油を出荷システムに送る第2のパイプと;前記第1のパイプ内の流れを制御する第1のバルブと;前記第2のパイプ内の流れを制御する第2のバルブとを備える方法において、
水を前記大量貯蔵タンクから前記第1のパイプを通って前記収容システムに流し始めるために、前記第1のバルブを作動させるステップと;
前記第1のパイプを流れる液体についての少なくとも2つの特定の特性を計測するステップと;
前記少なくとも2つの特定の特性を、水と原油との混合物を特徴付けている前記2つの特定の特性のそれぞれの閾値の計測値と比較するステップと;
前記少なくとも2つの特定の特性の計測値が前記閾値を超えたことに応答して、前記第1のバルブを閉鎖して前記第2のバルブを開口するステップとを有する
ことを特徴とする方法。 - 前記計測ステップは、前記液体の音圧レベル及び前記液体の導電率を計測することを有する
請求項20に記載の方法。 - 前記分離システムの動作結果に基づいて、前記音圧レベル及び前記導電率の計測値に関連する重み付けを調整するステップを有する
請求項21に記載の方法。
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