JPH0330816B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、基底沈降物（basic sediment）お
よび水分の記録系におけるワツクス析出
（waxing）および／または静電容量測定誤差を減
少させるための方法および装置に関するものであ
る。

主として非水性液の流れ（たとえばパイプライ
ン原油）における基底沈降物および水分（以下、
BS＆Ｗと云う）の測定装置が、米国特許第
4184952号明細書に開示されている。この装置は、
当該流体の固有の誘電率が経時的に変化する程度
を測定する型式の装置すなわち静電容量型装置の
改良装置である。原油の比重と物理的組成とは、
その固有の誘電率を決定する２つの因子である。
これら性質の一方または双方が変化する場合、装
置はそれに伴なう誘電率の変化をBS＆Ｗ％とし
て測定する。しかしこれはBS＆Ｗの不正確な測
定値をもたらす。何故なら、装置は先ず最初に流
体の固有の誘電率において、BS＆Ｗの読みがゼ
ロとなるよう設定せねばならないからである。従
来の静電容量型装置は、BS＆Ｗのゼロ設定を自
動補正して上記の油特性における時間的変化を補
償する手段を備えていない。これに対し、米国特
許第4184952号の装置は、経路通過流体のきれい
な乾燥試料を生成させてその固有の誘電率を測定
することにより、BS＆Ｗ測定の自動補償を行う
ものである。この方法において、流体の真のBS
＆Ｗ含量は、湿潤流れと乾燥流れとの誘電率の差
を知ることにより測定される。

米国特許第4184952号の発明により示される技
術改良は相当なものであるが、この先行発明の効
率および精度をさらにより以上に向上させる改良
をなしうることが見出された。たとえば、この先
行発明の装置における温度変化は、読みの精度を
若干低下させることがある。たとえば、装置の湿
潤セルおよび乾燥セルからの“指示”を比較して
BS＆Ｗ含量を決定するのであるが、この比較は、
温度を含め油の全ての他の性質が同一であること
を前提とする。温度差によつてもたらされる誤差
は華氏1゜当り約0.02％のBS＆Ｗである。温度差が
僅か1゜または2°であればこの誤差は無視しうるで
あろうが、米国特許第4184952号の装置について
認められるような湿潤セルと乾燥セルとの間の温
度差はかなり大きく、たとえば温度差が18〓にも
及ぶ時は、それによりもたらされる誤差がかなり
大きいので、この誤差を減少させるのが望まし
い。

さらに、米国特許第4184952号の装置内におけ
る温度変化は、装置の種々な部分の内表面にワツ
クスを析出させる傾向がある。通常、これはパイ
プラインから出る流れが著しく冷却されて微量の
固化ワツクスを含有する場合に生ずる。装置、遠
心分離フイルタおよび関連配管のポンプによる通
過は、油の温度を上昇させて幾らかの結晶を溶融
させる傾向を示す。かくして、溶融したワツクス
は、油より冷たい任意の表面上で再固化するであ
ろう。これは、たとえば、後記の如く遠心分離器
から出る温かい乾燥油がパイプラインからの流入
湿潤流れによつて冷却されるような熱交換器にお
いて生ずる。この場合、ワツクスは次の２つの理
由で悪影響を及ぼす：すなわち(1)これは流れを妨
げる傾向があること、および(2)これは、影響を受
けた表面の熱交換容量を低下させることである。
さらに、或る量の残留物が、乾燥油の静電容量測
定セル中に集まる傾向を有することも観察され
た。このセルは２つの同軸管を有し、これら管体
の間に環状空間をもつて互いに電気的に絶縁され
て電気コンデンサを構成し、その値は環状空間中
の物質に依存する。通常、残留物の蓄積は、“湿
潤側への方向”に誤差をもたらす傾向がある。し
たがつて、乾燥セルは、流れがより急速であつて
残留物が蓄積する傾向を示さないような湿潤セル
に比較して、“より低い乾燥度”を示す。

それ故、本発明は上記問題を解決するために完
成されたものである。

したがつて、本発明の目的は、BS＆Ｗ測定系
内の温度変化から生ずる困難を軽減しかつ克服す
ることである。

本発明は、基底沈降物および水分の記録系にお
けるワツクス析出および／または静電容量測定誤
差の減少方法を提供し、しかしてこの方法は前記
記録系内における流体流れの温度変化を制御する
ことを特徴とするものである。

さらに、本発明は基底沈降物および水分の記録
系におけるワツクス析出および／または静電容量
測定誤差を減少させる装置をも提供し、しかして
この装置は、前記系内における流体の温度変化を
制御する手段を備えることを特徴とするものであ
る。本発明は、その好適具体例において、湿潤流
れの試料を取り出し、この湿潤流れの試料から乾
燥流れ試料を抽出し、この乾燥流れ試料を湿潤流
れ試料と熱交換させてそれらの間の温度差を減少
させ、かつ湿潤流れ試料と乾燥流れ試料との誘電
率を測定して湿潤流れの水分含量の測定を容易化
させることを特徴とする、主として非水性液であ
る湿潤流れの水分含量を測定する方法および装置
を提供する。

また本発明は、他の有利な具体例において、湿
潤流れは水分と沈降物とを含有しかつ誘電率の値
が既述の如く変化するパイプライン原油であり、
湿潤流れ試料を、フイルタで形成された壁部を備
える内室を内蔵した外室に流入させ、湿潤流れ試
料を外室から内室中へ圧入させながら内室を回転
させ、沈降物を、内室中に流入する湿潤流れ試料
から別し、かつ内室中の遠心力により湿潤流れ
試料中の水分を外室中へ押し戻し、かくしてきれ
いな乾燥試料を内室から抜き取るようにする。

さらに本発明は、ワツクス含有油の温度を、こ
の油がワツクス沈着物を溶解させるのに充分な温
度となるまでポンプを介しこの油を循環させて上
昇させることにより、油のワツクス成分がそれと
の接触表面上に沈着するような温度にて、ポンプ
によりワツクス含有油を受け入れる装置の内表面
からワツクスを除去する方法を提供する。ワツク
ス含有油は水分を含有することがあり、したがつ
てこの装置は、ワツクス含有油中の水の量を測定
する装置とすることができる。さらに、この装置
を使用して乾燥流れを湿潤なワツクス含有流れか
ら抽出し、かつ湿潤流れと乾燥流れとの誘電率の
差を測定してワツクス含有油の真の水分含量の測
定を容易化することができる。

さらに、本発明は、流れの温度を所望範囲まで
上昇させる方法および装置を提供し、しかしてこ
の方法および装置は、前記流れをポンプにより供
給源から所定個所に供給し、次いでその少なくと
も一部を供給源に戻し、前記温度の上昇は、流れ
の温度を所望範囲まで上昇させるのに充分なエネ
ルギーがポンプから付与されるまで、供給源に戻
すべき流れの部分をポンプを介して少なくとも一
時的に循環させることによつて行なわれるように
構成したことを特徴とするものである。

以下、添付図面を参照して本発明を実施例につ
いてより一層詳細に説明する。

図面を参照して、原油または他の主として非水
性の流体を含有するパイプライン１０を示す。流
れ方向は矢印「Ａ」によつて示されている。湿潤
流れ試料を、等速プローブ（isokinetic probe）
１１または当業界で公知の他の手段によつてパイ
プライン１０から抜き取る。この試料を弁３を通
して経路１２により、好ましくは可変速型のポン
プ１３に流入させる。そこから、流れ１４は熱交
換器１５を通過し、次いで湿潤セル１６中に流入
し、この湿潤セルは好ましくは同軸管を備えるコ
ンデンサであつて、これら管体間の流体の静電容
量を湿潤状態で測定する。そこから、流れ１７
は、米国特許第4184952号明細書に記載されたよ
うな遠心分離器１８中に流入する。きれいな乾燥
流れ１９を遠心分離器１８から抜き取り、これを
熱交換器１５中に通過させて乾燥セル２０中に流
入させる。乾燥セル２０から、流れ２１は、弁２
を通過する流れ２２と合流して流れ２３を形成
し、この流れ２３を、弁１を通過する流れ２４と
共に、流れ２５としてパイプライン１０に戻す。

系の温度を上昇させかつそこの沈着ワツクスを
溶解させるため、本発明の加熱方法では、弁３を
閉鎖すると共に弁４を開放させ、それにより流れ
２５を経路２６を介してポンプ１３へ戻すことを
必要とする。かくして、この過程は、循環ポンプ
のエネルギーを利用して、系内の摩擦により熱を
生ぜしめる。この弁操作は流れをそれ自身で循環
させる一方、新たな油の添加を止める。その結
果、数分間以内に50〓もしくはそれ以上の急速な
温度上昇が生じて、ワツクス沈着物を溶融させ
る。このワツクス除去サイクルは、多かれ少なか
れ毎日１回、或いは冬季にはたとえば８時間毎に
１回必要であろう。タイマーおよび電磁弁（図示
せず）を系中に配置して、ワツクス除去サイクル
を自動的に行うこともできる。

熱交換器１５を使用して系内の温度平衡を達成
し、それにより湿潤セル１６と乾燥セル２０との
間の静電容量測定値の差を相殺する。熱交換器１
５が存在しない場合は、18〓程度に大きい温度差
が生じることは稀でない。したがつて、遠心分離
器１８から流出しかつ乾燥セル２０中に流入する
温かい流れ１９は、先ず最初にその熱を、流入す
る流れ１４へ放出する。これら流れの容積比はた
とえば約30でありかつ一般に５〜100もしくはそ
れ以上の範囲であるため、流入する流れの温度は
殆んど影響を受けない。何故なら、乾燥流れ温度
が湿潤流れ温度の程度近辺まで低下するからであ
る。熱交換器周囲の手動バイパス（図示せず）の
操作により、温度誤差要因を調べることができ
る。熱交換器を迂回すると乾燥流れの温度が上昇
し、その際温度変化に対するBS＆Ｗ変化の比の
変化を測定することができる。

本発明の種々な変更をなしうることが、当業者
には上記の説明および添付図面から明らかであろ
う。これらの変更も、本発明の範囲内に入るもの
である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明のBS＆Ｗ測定系内における油の
流れを示す略式流れ図である。 １０……パイプライン、１１……プローブ、１
３……ポンプ、１５……熱交換器、１６……湿潤
セル、１８……遠心分離器、２０……乾燥セル、
１，２，３，４……弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 湿潤流れ試料を取り出し、この湿潤流れ試料
   から乾燥流れ試料を抽出し、この乾燥流れ試料を
   湿潤流れ試料と熱交換して両者間の温度差を減少
   させ、湿潤流れ試料と乾燥流れ試料との誘電率の
   測定により湿潤流れの水分含量を測定することか
   らなる主として非水性である湿潤流れの水分含量
   を測定する方法であつて、湿潤流れが水分と基底
   沈降物とを含有しかつ誘電率の値が変化するパイ
   プライン原油であり、湿潤流れ試料をフイルタで
   形成された壁部を有する内室を内蔵した外室に流
   入させ、内室を回転させながら湿潤流れ試料を外
   室から内室に圧入させ、沈降物を内室に圧入した
   湿潤流れ試料から別すると共に内室中の遠心力
   により湿潤流れ試料を外室へ押し戻してきれいな
   乾燥流れ試料を内室から抜き取ることを特徴とす
   る前記方法。 ２ 湿潤流れ試料対乾燥流れ試料の容積比が約５
   〜約100もしくはそれ以上であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 湿潤流れ試料を取り出し、この湿潤流れ試料
   から乾燥流れ試料を抽出し、この乾燥流れ試料を
   湿潤流れ試料と熱交換して両者間の温度差を減少
   させ、湿潤流れ試料と乾燥流れ試料との誘電率の
   測定により湿潤流れの水分含量を測定することか
   らなる主として非水性である湿潤流れの水分含量
   を測定するための装置であつて、湿潤流れ試料を
   取り出す手段と、湿潤流れ試料から乾燥流れ試料
   を抽出するための手段と、乾燥流れ試料と湿潤流
   れ試料との温度差を減少させるための熱交換器
   と、乾燥流れ試料と湿潤流れ試料の誘電率を測定
   するための手段とを備えており、湿潤流れが水分
   と基底沈降物とを含有するパイプライン原油であ
   り、抽出手段が水分と基底沈降物を測定するため
   の器具の一部であることを特徴とする前記装置。