KR20110129931A - 벙커 연료 전송 - Google Patents
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Abstract
다중 측정 계량 시스템 및 벙커링 수신 발행 장비(BRIE)를 포함하는 벙커 연료 전송 시스템. 벙커 연료 전송 시스템은 벙커 바지선 또는 벙커 연료를 수용하는 선박 중 한쪽에 설치된다. 다양한 구현예들은 벙커 연료 인도 거래의 수량 확실성을 제공하며, 자동화된 벙커 연료 전송 리포트들을 제공할 수 있다. 벙커 연료 전송 리포트들은 수량 측정 확인을 허용하도록 벙커 연료 전송들의 세부사항들 및 트랜드들을 포함할 수 있다. 덧붙여, 일부 실시예들은 상기 리포트들이 포함될 수 있는 관련 측정치들을 포함함으로써 품질 확인을 허용할 수 있다.
Description
우선권 주장
본 출원은 35 USC §119(e)하에 2009년 2월 26일에 출원된 미국 특허 출원 일련 번호 61/155,883호 및 2009년 5월 28일 출원된 미국 특허 출원 일련 번호 61/181,963호에 우선권을 주장하는 2009년 8월 6일 출원된 미국 특허 출원 일련 번호 12/536,541호에 대한 우선권을 주장한다. 양쪽의 전체 내용은 본 발명에서 참조되었다.
본 설명은 벙커 연료의 전송에 관한 것이다.
벙커 연료는 일반적으로 선박에 선적된 임의 타입의 연료유를 말한다. 벙커 연료는 종종 큰 탱크에서 벙커 연료를 홀딩하는 벙커 바지선들을 통해 상업 선박에 전송된다. 벙커 연료들을 전송하는 행위는 이러한 벙커 바지선들이 또한 벙커링하는 바지선들로 알려져 있기 때문에 보통 "벙커링"으로 지칭된다. 벙커 연료는 일반적으로 바지선의 탱크들로부터 상업 선박들로 펌핑된다. 때때로, 벙커 연료는 벙커 바지선들 사이에서 전송된다. 벙커 바지선 소유자/작동자는 메이저 오일 공급자에 벙커 바지선의 작동을 시간 용선 계약하고, 여기서 계약된 벙커 바지선 서비스가 오일 공급자에 의해 사용되어 선박들에 해양 연료들을 인도한다. 용어 "스템(stem)"은 특정 벙커 인도시 인도된 연료를 지칭하는데 사용된다. 예를 들어, 선박은 500t의 스템을 수용할 수 있다.
일 양태에서, 벙커 연료 전송 시스템은 코리올리 유량계, 적어도 하나의 센서 및 컴퓨팅 시스템을 포함한다. 코리올리 유량계는 벙커 바지선으로부터 벙커 연료를 제공하는 제 1 도관에 연결되도록 구성된 입구 및 수용 베슬(vessel)에 벙커 연료를 전송하는 제 2 도관에 연결되도록 구성된 출구를 가진 유동관을 구비한다. 코리올리 유량계는 벙커 연료가 유동관을 통해 유동하는 동안 벙커 연료의 유량을 측정하도록 구성된다. 벙커 연료가 유동관을 통해 유동하는 동안 센서는 벙커 연료의 파라미터를 측정하도록 구성된다. 컴퓨팅 시스템은 코리올리 유량계에서 측정된 유량을 수신하고, 센서로부터 측정된 파라미터를 수신하며, 수신된 유량 및 수신된 파라미터에 기초하여 벙커 전송 리포트를 생성하도록 구성된다. 벙커 전송 리포트는 벙커 바지선으로부터 수용 베슬에 전송된 벙커 연료의 총량 및 센서에 의해 측정된 파라미터에 관한 정보를 포함한다.
구현예들은 다음 특징들의 하나 이상을 포함할 수 있다. 벙커 전송 리포트는 시간별 벙커 연료의 유량 측정 유량 및 시간별 측정 파라미터를 표시하는 하나 이상의 그래프들을 포함할 수 있다. 벙커 전송 보고서는 시간별 전송된 벙커 연료의 총량을 표시하는 하나 이상의 그래프들을 포함할 수 있다.
코리올리 유량계는 벙커 연료가 유동관을 통해 유동하는 동안 혼입 공기를 가진 벙커 연료의 혼합 밀도를 측정하도록 구성될 수 있다. 벙커 전송 리포트는 시간별 혼합 밀도를 표시하는 하나 이상의 그래프와 같은 혼합 밀도에 관한 정보를 포함할 수 있다.
코리올리 유량계는 벙커 연료가 유동관을 통해 유동하는 동안 공기가 벙커 연료에 혼입되는 때를 검출하도록 구성될 수 있다. 벙커 전송 리포트는 벙커 연료가 유동관을 통해 유동하는 동안 벙커 연료에 혼입된 공기에 관한 정보를 포함할 수 있다.
벙커 전송 리포트는 벙커 연료가 유동관을 통해 유동하는 동안 벙커 연료의 품질에 관한 정보를 포함할 수 있다. 시스템은 벙커 연료가 유동관을 통해 유동하는 동안 벙커 연료의 점도를 측정하도록 구성된 점도계, 또는 벙커 연료가 유동관을 통해 유동하는 동안 벙커 연료의 물 함량을 측정하도록 구성된 물 컷 미터, 또는 벙커 연료가 유동관을 통해 유동하는 동안 벙커 연료의 유황 함량을 측정하도록 구성된 유황 분석기 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 벙커 연료가 유동관을 통해 유동하는 동안 벙커 연료의 품질에 관한 정보는 상기 점도계에 의해 측정된 벙커 연료의 점도에 관한 정보, 또는 물 컷 미터에 의해 측정된 벙커 연료의 물 함량에 관한 정보, 또는 유황 분석기에 의해 측정된 벙커 연료의 유황 함량에 관한 정보를 포함할 수 있다.
하나 이상의 센서는 온도 센서를 포함할 수 있으며 파라미터는 유동관의 입구에서의 온도일 수 있다. 하나 이상의 센서는 압력 센서일 수 있으며 파라미터는 유동관의 입구 또는 출구에서의 압력일 수 있다. 하나 이상의 센서는 두 압력 센서들을 포함할 수 있으며 파라미터는 유동관의 입구와 출구 사이의 차압일 수 있다.
시스템은 하나 이상의 센서에서 컴퓨팅 시스템으로 측정된 파라미터를 전송하도록 구성된 다중 변수 송신기를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치는 디스플레이 장치상에 유속과 측정 파라미터에 관한 정보를 디스플레이하도록 구성될 수 있다.
다른 양태에서, 코리올리 유량계의 유동관의 입구는 벙커 바지선으로부터 벙커 연료를 제공하는 제 1 도관에 연결된다. 유동관의 출구는 수용하는 베슬에 벙커 연료를 제공하는 제 2 도관에 연결된다. 벙커 연료의 유량은 벙커 연료가 유동관을 통해 유동하는 동안 코리올리 유량계를 사용하여 측정된다. 벙커 연료의 파라미터는 벙커 연료가 유동관을 통해 유동하는 동안 하나 이상의 센서를 사용하여 측정된다. 벙커 전송 보고서는 측정 유량 및 측정 파라미터를 기반으로 생성된다. 벙커 전송 리포트는 벙커 바지선으로부터 수용하는 베슬에 전송된 벙커 연료의 총량 및 센서에 의해 측정된 파라미터에 관한 정보를 포함한다.
이러한 양태의 구현예들은 다음 특징들 중 하나 이상 포함될 수 있다.
벙커 전송 리포트는 시간별 벙커 연료의 유량 측정 유량 및 시간별 측정 파라미터를 표시하는 하나 이상의 그래프들을 포함할 수 있다. 벙커 전송 리포트는 시간별 전송된 벙커 연료의 총량을 표시하는 하나 이상의 그래프들을 포함할 수 있다.
혼입된 공기를 가진 벙커 연료의 혼합 밀도는 벙커 연료가 유동관을 통해 유동하는 동안 코리올리 유량계를 사용하여 측정될 수 있다. 벙커 전송 리포트는 시간별 혼합 밀도를 표시하는 하나 이상의 그래프와 같은 혼합 밀도에 관한 정보를 포함할 수 있다.
코리올리 유량계는 벙커 연료가 유동관을 통해 유동하는 동안 공기가 벙커 연료에 혼입되는 때를 검출하도록 사용될 수 있다. 벙커 전송 리포트는 벙커 연료가 유동관을 통해 유동하는 동안 벙커 연료에 혼입된 공기에 관한 정보를 포함할 수 있다.
벙커 전송 리포트는 벙커 연료가 유동관을 통해 유동하는 동안 벙커 연료의 품질에 관한 정보를 포함할 수 있다. 벙커 연료가 유동관을 통해 유동하는 동안 벙커연료의 점도가 측정될 수 있고, 또는 벙커 연료가 유동관을 통해 유동하는 동안 벙커 연료의 물 함량, 또는 벙커 연료가 유동관을 통해 유동하는 동안 벙커 연료의 유황 함량이 측정될 수 있다. 벙커 연료가 유동관을 통해 유동하는 동안 벙커 연료의 품질에 관한 정보는 벙커 연료의 측정 점도에 관한 정보, 또는 벙커 연료의 측정 물 함량에 관한 정보, 또는 벙커 연료의 측정된 유황 함량에 관한 정보를 포함할 수 있다.
하나 이상의 센서는 온도 센서를 포함할 수 있으며 파라미터는 유동관의 입구에서의 온도일 수 있다. 하나 이상의 센서는 압력 센서일 수 있으며 파라미터는 유동관의 입구 또는 출구에서의 압력일 수 있다. 하나 이상의 센서는 두 압력 센서들을 포함할 수 있으며 파라미터는 유동관의 입구와 출구 사이의 차압일 수 있다.
측정 파라미터는 다중 변수 송신기를 사용하여 하나 이상의 센서로부터 컴퓨팅 시스템에 전송될 수 있다. 유량 및 측정된 파라미터에 관한 정보는 디스플레이 장치에 표시될 수 있다. 위에서 설명된 임의의 기술들의 구현예들은 방법이나 프로세스, 시스템, 또는 저장 장치 상에 저장된 명령어들을 포함할 수 있다. 특정 구현예들의 세부사항들은 첨부된 아래의 도면 및 상세한 설명에서 설명된다. 다른 특징들은 도면들, 및 청구범위를 포함하여 후속하는 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.
도 IA는 벤딩 유동관를 사용하는 코리올리 유량계의 도면이다.
도 IB는 직선 유동관을 사용하는 코리올리 유량계의 도면이다.
도 2는 코리올리 유량계의 블록도이다.
도 3은 스키도 상에 설치된 다중-측정 계량 시스템 및 베슬 제어 룸에 설치된 BRIE 시스템의 예시의 블록도이다.
도 4 및 5는 스키드 상에 설치된 다중-측정 계량 시스템의 예시도이다.
도 6은 벙커 바지선의 갑판 상에 설치된 스키드의 예시도이다. 도 7은 BRIE 시스템의 예시도이다.
도 8A 및 8B는 간단화된 다중-측정 계량 시스템의 예시도이다. 도 9A 내지 도 9C는 벙커 전송 리포트의 예시도이다.
도 10A 내지 도 1OC는 다른 벙커 전송 리포트의 예시도이다.
도 11은 BRIE 시스템에 의해 생성될 수 있는 벙커 인도 노트의 예시를 도시한다.
도 12 내지 도 19는 벙커 연료 전송의 실시간 모니터링을 허용하도록 BRIE 시스템에 의해 표시될 수 있는 스크린들의 예시들이다.
도 IB는 직선 유동관을 사용하는 코리올리 유량계의 도면이다.
도 2는 코리올리 유량계의 블록도이다.
도 3은 스키도 상에 설치된 다중-측정 계량 시스템 및 베슬 제어 룸에 설치된 BRIE 시스템의 예시의 블록도이다.
도 4 및 5는 스키드 상에 설치된 다중-측정 계량 시스템의 예시도이다.
도 6은 벙커 바지선의 갑판 상에 설치된 스키드의 예시도이다. 도 7은 BRIE 시스템의 예시도이다.
도 8A 및 8B는 간단화된 다중-측정 계량 시스템의 예시도이다. 도 9A 내지 도 9C는 벙커 전송 리포트의 예시도이다.
도 10A 내지 도 1OC는 다른 벙커 전송 리포트의 예시도이다.
도 11은 BRIE 시스템에 의해 생성될 수 있는 벙커 인도 노트의 예시를 도시한다.
도 12 내지 도 19는 벙커 연료 전송의 실시간 모니터링을 허용하도록 BRIE 시스템에 의해 표시될 수 있는 스크린들의 예시들이다.
개요
다음은 다중 측정 계량 시스템 및 벙커링 수신 발행 장치(bunkering receipt issuing equipment, BRIE)를 포함하는 벙커 연료 전송 시스템의 구현예들을 도시한다. 벙커 연료 전송 시스템은 벙커 연료를 수용하는 벙커 바지선 또는 선박 중 한쪽에 설치될 수 있다. 다양한 구현예들은 벙커 연료 인도 거래의 수량 확실성을 제공할 수 있으며, 자동화된 벙커 연료 전송 리포트를 제공할 수 있다. 벙커 연료 전송 리포트는 수량 측정 확인을 허용하도록 벙커 연료 전송의 세부사항 및 동향을 포함할 수 있다. 또한, 일부 구현예들은 리포트들에 포함될 수 있는 관련 측정치들을 포함함으로써 품질 확인을 허용할 수 있다.
일 구현예에서, 다중 측정 계량 시스템은 코리올리 유량계, 온도 센서, 압력 센서 및 다중 변수 송신기를 포함한다. 벙커 연료는 전송시에 코리올리 유량계를 통해 펌핑되고, 그리고 코리올리 유량계는 액체(예 : 벙커 연료)의 질량 유량, 혼합 밀도(예, 혼입 공기가 존재할 때 결합된 벙커 연료와 공기 또는 혼입 공기가 존재하지 않을 때 오직 벙커 연료) 전송의 총 질량, 및 예를 들어 연료에 존재하는 가스 공극 분률에 관한 파라미터들과 같은 다른 파라미터들을 측정한다. 온도 센서는 측정 시스템의 입구에 벙커 연료의 유체 온도를 측정한다. 압력 센서들은 계량 시스템의 입구에서의 유체 압력 및 계량 시스템의 입구와 출구 사이의 압력 강하를 감지한다.
코리올리 유량계는 BRIE에 질량 유량, 밀도, 총 질량 및 다른 측정치들을 전송한다. 또한, 다중 변수 송신기는 온도 및 압력 측정치를 BRIE에 전송한다. 이후 BRIE는 전송된 총 질량, 및 다른 측정 파라미터들에 관한 정보를 포함하는 벙커 리포트를 생성한다. 예를 들어, 리포트는 전송 내내 혼합 밀도, 유체 온도, 입구 유체 압력의 질량 가중 평균을 포함할 수 있다. 리포트는 또한 액체 질량 유량, 혼합 밀도, 누적 액체 질량 총합, 유체 온도, 입구 유체 압력 및 전송 동안 압력 강하 중 하나 이상의 그래프들을 포함할 수 있다.
다른 측정 파라미터들에 관한 정보는 전송된 질량에 영향을 주는 전송 동안 벙커 연료의 다양한 조건들에 통찰력을 제공함으로써 전송된 보고 총 질량을 확인하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 혼합 밀도에서 변동들은 액체 질량 유량의 변동을 가져온다. 혼합물의 밀도는 벙커 연료의 온도에서의 변동의 결과로, 혼입 공기의 결과로 또는 양자의 결합으로 변동할 수 있다. 또한, 압력에서의 증가는 질량 유량을 증가시키는 반면, 압력에서의 감소는 유량을 감소시킨다. 따라서, 전송 중에 질량 유량의 변동들은 예를 들어 혼합 밀도, 온도, 및/또는 압력에서의 상응하는 변동분들에 앎으로써 적출의 변동분들로서 확인될 수 있다. 질량 유량, 벌크 밀도, 유체 압력, 및 유체 온도, 또는 이들 일부의 조합에 관한 정보를 포함하는 것은 리포트의 리뷰자가 전달된 보고 총 질량을 확인할 수 있는 전송 중에 벙커 연료의 다양한 조건들을 이해하도록 할 수 있다.
또한, 다양한 구현예들에서, 다른 측정 파라미터들에 관한 정보는 벙커 연료의 품질을 확인하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 참조 밀도 및 압력에서의 연료 밀도가 결정되어서 이것이 설정 기준들 내에 있는지를 평가할 수 있다. 일부 구현예들은 또한 유황 함량 및/또는 점도와 같은 품질에 대한 추가적 측정치들을 포함할 수 있다.
다양한 구현예들에서, 코리올리 유량계는 벙커 연료가 혼입 공기를 포함할 때의 지시를 제공할 수 있으며 벙커 거래 리포트들은 또한 혼입 가스를 포함했던 회분(batch) 동안의 벙커 연료의 양을 지시할 수 있다. 또한, 다양한 구현예들에서, BRIE는 액체 질량 유량, 혼합 밀도, 누적 액체 질량 유량 총합, 유체 온도, 유체 압력, 및 압력 강하와 같은 전송에 관한 실시간 정보를 보여주는 인간-기계-인터페이스(human-machine-interface, HMI)를 제공할 수 있다.
코리올리 유량계
코리올리-타입 질량 유량계는 도관을 통해 유동하는 물질이 코리올리력에 의해 영향을 받는 반경방향-경로 이동 질량(radially-travelling mass)이 되어서 가속을 경험하는 코리올리 효과에 기초한다. 대부분의 코리올리 타입 질량 유량계는 도관의 길이에 직교하는 피봇 축선을 중심으로 도관을 사인파로 오실레이팅함으로써 코리올리력을 유도한다. 이러한 질량 유량계에서,경로 이동하는 유체 질량에 의해 경험된 코리올리 반력이 도관 자체에 전송되며 회전 평면에서 코리올리력 벡터의 방향으로 도관의 편향 또는 오프셋으로서 나타난다.
유량계의 타입들은 디지털 코리올리 유량계를 포함한다. 예를 들어, 본 발명에서 참조된 미국 특허 6,311,136호는 신호 처리 및 측정 기술들을 포함하는 관련 기술과 디지털 코리올리 유량계의 사용을 개시한다. 이러한 디지털 유량계는 거의 없는 또는 무시할 수 있는 노이즈로 그 측정치에서 매우 정밀할 수 있고, 도관을 구동하기 위한 드라이버 회로에서 양 및 음의 게인들의 넓은 범위를 부여할 수 있다. 따라서 이러한 디지털 코리올리 유량계는 다양한 설정에서 바람직하다. 예를 들어, 본 발명에서 참조된 일반 양도된 미국 특허 6,505,519호는 2개-상 유동(예, 액체 및 기체의 혼합물을 포함하는 유동)과 같은 어려운 조건들 동안에서조차, 유동관의 더 정밀한 제어를 실행하고 정지(stalling)를 방지하도록 넓은 게인 범위의 사용, 및/또는 음의 게인의 사용을 개시한다. 또한, 본 발명에서 참조되고 일반 양도된 미국 특허 7,480,576호는 유량계를 통해 유동하는 유체의 하나 이상의 속성들을 결정하기 위해 유동관의 진동의 모드들을 나타내는 신호들을 프로세싱하기 위한 다양한 방법을 개시한다. 개시된 프로세싱 방법들은 주파수 변화의 효과를 보상하도록 만곡된 큰 질량 유량계들을 사용하는 유량계 어플리케이션들(예, 벙커링)에서 특히 유용할 수 있다.
디지털 코리올리 유량계가 예를 들어, 도 IA, 도 IB 및 도 2에 대해 하기에 상세하게 설명된다고 할지라도, 아날로그 코리올리 유량계가 또한 존재한다는 것을 이해하여야 한다. 이러한 아날로그 코리올리 유량계가 아날로그 회로의 전형적인 단점들, 예를 들어 디지털 코리올리 유량계들에 대해 낮은 정밀도 및 높은 노이즈 측정치들을 갖는 경향을 가진다할지라도, 이것들은 또한 여기서 설명된 다양한 기술들 및 구현예들과 양립될 수 있다. 따라서, 다음의 설명에서, 용어 "코리올리 유량계" 또는 "코리올리 미터"는 코리올리 효과가 질량 유량, 밀도, 및/또는 유동관 또는 다른 도관을 통해 이동하는 물질(들)의 다른 파라미터들을 측정하기 위해 사용되는 임의 타입의 장치 및/또는 시스템을 지칭하는데 사용된다.
도 IA는 벤딩 유동관(102)를 사용하는 디지털 코리올리 유량계의 도면이다. 구체적으로, 벤팅 유동관(102)은 전술된 바와 같이, 예를 들어 (경로이동 또는 비-경로이동) 유체의 하나 이상의 물리적 특성들을 측정하는데 사용될 수 있다. 도 1A에서, 디지털 송신기(104)는 센서 및 드라이브 신호들을 벤딩 유동관(102)과 교환하여서, 벤딩 유동관(102)의 오실레이션을 감지하고, 및 이에 의해 벤딩 유동관(102)의 오실레이션을 구동하는 것 모두를 한다. 신속하고 정밀하게 센서와 드라이브 신호를 결정함으로써, 위에서 언급한 디지털 송신기(104)는 벤딩 유동관(102)의 신속하고 정밀한 작동을 제공할 수 있다. 벤딩 유동관과 사용되는 디지털 송신기(104)의 예시들은 예를 들어 일반 양도된 미국 특허 6,311,136호에서 제공된다.
도 IB는 직선 유동관(106)을 사용하는 코리올리 유량계의 도면이다. 좀 더 구체적으로, 도 IB에서, 직선 유동관(106)은 디지털 송신기(104)와 상호 작용한다. 이러한 직선 유동관은 개념적 수준에서 벤딩 유동관(102)과 비슷하게 작동하며, 벤딩 유동관(102)에 비해 다양한 장점들/단점들을 가진다. 예를 들어, 직선 유동관(106)은 그 구축의 기하형태로 인해 간단하게, 벤딩 유동관(102)보다 채우고 비우는 것이 더 용이하다. 작동에서, 벤딩 유동관(102)은 예를 들어 50-110 Hz의 주파수에서 작동하는 반면, 직선 유동관(106)은 예를 들어 300-1,000 Hz의 주파수에서 작동할 수 있다. 벤딩 유동관(102)은 다양한 직경들을 가지는 유동관들을 나타내며, 예를 들어 수직 또는 수평 배향으로와 같이 다중 배향들로 작동될 수 있다. 직선 유동관(106)은 또한 다양한 직경들을 가질 수 있으며, 다중 배향들에서 작동될 수 있다.
도 2를 참조하면, 디지털 질량 유량계(200)는 디지털 송신기(104), 하나 이상의 모션 센서(205), 하나 이상의 드라이버들(210), 유동관(215)(이는 또한 도관으로 지칭될 수 있으며, 벤딩 유동관(102), 직선 유동관(106), 또는 일부 다른 타입의 유동관 중 하나를 나타낼 수 있음), 온도 센서(220), 및 압력 센서(225)를 포함한다. 디지털 송신기(104)는 예를 들어, 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 현장 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), ASIC, 다른 프로그래머블 로직 또는 게이트 어레이들, 또는 프로세서 코어를 가진 프로그래머블 로직 중 하나 이상을 사용하여 구현될 수 있다. 미국 특허 번호 6,311,136호에 기재될 바와 같이, 관련 디지털-대-아날로그 변환기는 드라이버들(210)의 작동을 위해 포함될 수 있고, 아날로그-대-디지털 변환기들은 디지털 송신기(104)에 의해 사용을 위해 센서들(205)로부터 센서 신호들을 변환하는데 사용될 수 있다.
디지털 송신기(104)는 벌크 밀도 측정 시스템(240) 및 벌크 질량 유량 측정 시스템(250)을 포함할 수 있다. 벌크 속성들은 일반적으로 다중-상 유동이 (하기에 기술된 바와 같이) 존재할 때 유체의 구성하는 구성요소들의 속성들과 대조적으로 전체적으로 유체의 속성들을 지칭한다. 밀도 측정 시스템(240) 및 질량 유량 측정 시스템(250)은 적어도 모션 센서(205)로부터 수신된 신호들에 기초하여 유동관(215)을 통해 흐르는 물질의 밀도 및/또는 질량 유량 측정치를 각각 생성할 수 있다. 디지털 송신기(104)는 또한 드라이버들(210)을 제어하여서 유동관(215)에서 움직임을 유도한다. 이 움직임은 모션 센서들(205)에 의해 감지된다.
유동관을 통해 유동하는 재료의 밀도 측정치는 예를 들어 드라이버들(210)에 의해 공급된 구동력에 의해 유동관(215)에 유도된 유동관(215)의 운동 주파수(전형적으로 공명 주파수), 및/또는 유동관(215)의 온도에 관련된다. 마찬가지로, 유동관(215)을 통하는 질량 유동은 유동관(215)의 운동 주파수 및 상과 관련되며, 유동관(215)의 온도와 관련된다.
유동관(215)에서의 온도는 온도 센서(220)를 사용하여 측정되고, 그 강성 및 치수들과 같은 유동관의 특정 속성들에 영향을 미친다. 디지털 송신기(104)는 이들의 온도 영향을 보상할 수 있다. 또한 도 2에서, 압력 센서(225)는 송신기(104)와 통신하며, 유동관(215)에 연결되어서 유동관(215)을 통해 유동하는 물질의 압력을 감지하도록 작동한다.
유동관(215)에 유입하는 유체의 압력 및 상기 유동관 상의 관련 포인트에 걸친 압력 강하는 특정 유동 조건들의 지표들일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 외부 온도 센서들이 유체 온도를 측정하는데 사용될 수도 있고, 이러한 센서들은 유동관 교정을 위한 대표 온도를 측정하도록 설계된 내부 유량계 센서에 추가하여 사용될 수 있다. 또한, 일부 유동관들은 프로세스 유체와 환경 사이의 프로세스 유체와 환경 사이의 차동 온도(differential temperature)의 영향에 대한 측정치를 보정하기 위해 다중 온도 센서들을 사용한다.
도 2에서, 통신 링크들이 명료함을 위해 명확하게 도시되지 않았다고 할지라도, 디지털 송신기(104)의 다양한 구성요소들이 서로 통신한다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 디지털 송신기(104)의 기존 구성요소들이 도 2에 도시되지 않지만, 디지털 송신기(104) 내에 존재하거나 이에 도달할 수 있다고 가정되는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 디지털 송신기(104)는 전형적으로 드라이버(210)를 구동하기 위한 드라이브 회로, 및 센서들(205)로부터 센서 신호들에 기초하여 유동관(215)의 오실레이션 주파수를 측정하고 센서들(205)로부터 센서 신호들 사이의 위상을 측정하기 위한 측정 회로를 포함할 것이다.
특정 조건들에서, 코리올리 유량계는 유동관(215)에서의 프로세스 유체의 벌크(혼합물) 밀도 및 벌크(혼합) 질량 유량을 정밀하게 결정할 수 있다. 즉, 프로세스 유체의 정밀한 벌크 밀도 및/또는 벌크 질량 유량이 특정 조건들 하에서 결정될 수 있다.
또한, 일부 상황에서, 프로세스 유체는 둘 이상의 물질들의 혼합물(오일 및 물 또는 혼입 가스를 가진 유체)이 있음으로써, 상이한 상들에서 동일한 물질(예를 들어, 액체 물 및 수증기)임으로써, 또는 상이한 상들에서 상이한 물질들(예, 수증기 및 오일)임으로써 하나의 상 이상을 포함할 수 있다. 일부 다중 위상 유동 조건들에서, 코리올리 유량계는 유체의 벌크 밀도 및 벌크 질량 유량을 정밀하게 결정할 수 있고, 이는 이후 구성요소 상들의 밀도 및/또는 질량 유량을 정밀하게 결정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 미국 특허들 6,311,136; 6,505,519; 및 7,059,199는 다중 상 유동을 처리하고, 구성요소 상들의 벌크 밀도, 벌크 질량 유량, 구성요소 상들의 밀도들, 및 구성요소 상들의 질량 유량과 같은 파라미터들을 정밀하게 결정하기 위한 다양한 기술들을 기재한다.
벙커 연료 전송 시스템(Bunker Fuel Transfer System)
도 3을 참조하여, 벙커 연료 전송 시스템(300)은 스키드(310) 상에 설치된 다중-측정 계량 시스템 및 베슬 제어 룸(320)에 설치된 BRIE 시스템을 포함한다.
스키드(310)는 위험 영역에서 벙커 바지선의 갑판 상에 설치되도록 구성된다. 코리올리 유동관(310a)(예 : TX, 피아노의 인벤시스 프로세스 시스템즈로부터 입수가능한 모델 CSF40), 코리올리 송신기(310b)(예 : TX, 피아노의 인벤시스 프로세스 시스템즈로부터 입수가능한 모델 CFT50), 레지스턴스 온도 검출기(31Od)(RTD), 및 유황 분석기(31Oe)에 연결된 다중-변수 송신기(310c)가 스키드(310) 상에 설치된다. 코리올리 유동관(310a)은 벙커 유체가 전송 동안 코리올리 유동관(310a)을 통해 유동하게 하는 파이프에 연결되어서 코리올리 송신기(310b)가 액체 질량 유량 및 혼합 밀도를 결정할 수 있다. 예를 들어, 유량계는 벙커 바지선으로부터 벙커 연료를 제공하는 제 1 도관에 연결된 입구 및 수용하는 베슬에 벙커 연료를 전송하는 제 2 도관에 연결된 출구를 포함할 수 있다. 다중 변수 송신기(310c) 및 RTD(31Od)은 상기 파이프에 연결되어 스키드(310)의 입구에서 유체 온도 측정치들, 스키드(310)의 입구에서의 유체 압력 측정치들, 및 스키드(310)의 입구와 출구 사이의 유체 압력 차를 얻는다. 유황 분석기(31Oe)는 벙커 연료의 유황 함량의 측정치들을 얻기 위해 파이프에 연결된다. 코리올리 송신기(310b), 다중 변수 송신기(310c), 및 유황 분석기에 의해 측정된 측정치들은 스키드(310)에 설치된 DC 전원 접속 배선함 및 Mdbus를 통해 BRIE 시스템에 송신된다.
추가 수량들은 코리올리 송신기 및/또는 다중 변수 송신기에 의해 계산되고 BRIE 시스템에 제공된다. 예를 들어, 유체 온도, 입구 압력, 액체 밀도, 액체 혼합 밀도의 질량 유량 가중 평균은 코리올리 송신기 및 다중-변수 송신기에 의해 적절히 계산되어 BRIE 시스템에 송신된다. 일 구현예에서, 관련 계산들 및 측정들은 모두 코리올리 송신기 및 다중-변수 송신기(및 적절한 다른 측정 장치들)에 의해 수행되며, BRIE 시스템은 이러한 아이템들의 일부 또는 전부를 간단하게 디스플레이하며, 이러한 아이템들의 일부 또는 전부를 포함하는 리포트들을 생성한다. 다른 구현예에서 BRIE 시스템은 코리올리 송신기 및/또는 다중 변수 송신기로부터 읽음을 기초로 하여 일부 수량들을 계산할 수 있다.
스키드(310)는 또한 코리올리 송신기(310b) 및 유황 분석기(31Oe)에 AC 전원 배선을 위한 AC 전원 접속 배선함(31Oh)을 포함한다. 유황 분석기 접속 배선함(31Og)은 유황 분석기로부터 전원 인버터(320f) 및 카고 펌프 스위치(cargo pump switch, 320g)에 배선하기 위해 포함된다. 샘플링 펌프(310j)는 벙커 연료를 샘플링하여 유황 분석기(31Oe)에 샘플을 제공한다. 열 추적부(31Oi)는 벙커 연료가 유황 함량에 대한 유황 분석기의 측정을 위한 허용 점도를 가지는 것을 보장한다. 바이패스 유동 스위치(310k)는 바이패스 밸브가 스키드(310)에 의해 벙커 연료를 유동시키도록 개방될 때를 검출한다(스키드(310)가 사용되는 때 또는 사용되지 않는 때를 검출한다). 스키드(310)를 설치하거나 제거하는 감소된 시간을 위해 빠른 전원 분리 스타일 케이블 종단부들(terminations)이 모든 접속 배선함 종단부들에서 사용된다.
BRIE 시스템은 베슬 제어 룸(320)에 설치된다. BRIE 시스템은 (예, 미터 톤으로)전송된 총 질량과 코리올리 송신기(310b), 다중 변수 송신기(310c), 및 유황 분석기(31Oe)로부터 측정치들을 기초로 한 다른 파라미터들을 제공하도록 프로그램된 컴퓨터(및 모니터)를 포함한다. 예를 들어, 전송된 총 질량에 추가하여, 유체 온도, 컴퓨터(320a)는 입구 압력, 액체 밀도, 액체 혼합 밀도(2상 유동이 검출될 경우) 및 유황 함량% m/m의 질량 유동 가중 평균들을 제공할 수 있다.
컴퓨터(320a)는 또한 이것들로부터 파생된 파라미터들 또는 측정치들 중 일부 또는 전부를 포함하는 벙커 전송 리포트들을 생성하도록 프로그램된다. 벙커 전송 리포트는 예를 들어, 각 벙커 연료 거래 동안 벙커 연료 온도, 압력, 전송된 총 질량, 액체 질량 유량 및 혼합 밀도를 포함할 수 있다. 컴퓨터(320a)는 전자 파일 포멧(예 : 휴대용 문서 포멧(PDF))으로 벙커 전송 리포트들을 생성하여 보관하고 상기 리포트들을 인쇄하고 임의의 지정된 네트워크 저장 위치에 이것들을 전자적으로(예 : 파일 전송 프로토콜(FTP)을 통해) 포워딩하도록 프로그램될 수 있다. 전송 리포트들은 미래의 참조 또는 회계 목적을 위해 보관될 수 있다. 벙커 인도 회분 총량 및 벙커 수용 기록들은 보안 변조 방지 메모리에 저장될 수 있다.
또한, 컴퓨터(320a)는 작동자을 위해 HMI를 제공하도록 프로그램될 수 있다. HMI는 작동자가 계량 시스템의 온라인 모니터링을 시작하고, 벙커 연료 인도를 그래픽으로 모니터링하고, 온라인 모니터링을 종료하고, 그리고 바지선들로부터 선박들로 벙커 전송 리포트들을 전송의 기록으로서 인쇄하거나 포워딩하게 한다. HMI는 작동자가 인도 호스 및 갑판 파이프가 계량 시스템 배관구조를 통해 역으로로 배수되기 전에 계량 시스템의 온라인 모니터링을 종료하도록 경고한다. 일부 구현예에서, 컴퓨터(320a)는 또한 바지선-대-선박 또는 바지선-대-바지선 관리 전송(custody transfers)을 위한 벙커 인도 노트들을 생성할 수 있으며, HMI는 작동자가 벙커 바지선의 관리 전송 거래들의 기록으로서 벙커 인도 노트들을 인쇄하게 할 수 있다. 또한, 컴퓨터(320a)는 계산된 변수들을 충분한 해상도까지 디스플레이하도록 프로그램되어서 계산들이 모니터 상에서 시각적으로 확인될 수 있게 하며, 높고 낮은 유량 제한들 및 계기 측정 실패와 같은 계량 시스템의 건전 상태를 모니터링하도록 경보를 제공할 수 있다.
컴퓨터(320a)는 질량, 공기에서 질량, 체적 및 기준 체적에 대한 누적 회분 적재 레지스터들(batch load registers)을 유지하도록 프로그램될 수 있다. 이러한 레지스터들은 적절한 보안 코드 하에서만 리셋-가능하도록 설계될 수 있다. 보드(ROB) 벙커 연료 계산 상에 지속적인 나머지(continuous remaining)는 누적 적재 레지스터들로부터 선박(또는 다른 바지선)에 각각의 회분 적재를 공제하여 디스플레이될 수 있다. 누적 적재 레지스터들은 벙커 탱크들로 계량 시스템을 통해 확인된 벙커 베슬 적재 동안 증가시키도록 설계될 수 있다. 누적 적재 레지스터들은 또한 인도 호스가 계량 스키드를 통해 벙커 저장 탱크들로 역으로 배수될 때에만 선박에 벙커 연료 인도의 종료에서 감소되도록 설계될 수 있다.
컴퓨터(320a)는 또한 벙커 바지선 상의 파이프를 채우는데 필요한 벙커 연료의 양, 또는 인도후에 벙커 바지선 상에 파이프에 남겨진 벙커 연료의 양을 고려하도록(예, 오프셋 또는 다른 보정을 사용함으로써) 프로그램될 수 있다. 예를 들어, 벙커 베슬이 완전히 빈 파이프를 가지고 일련의 인도들을 시작할 수 있다. 훅-업에서, 벙커 연료는 계량 시스템을 통해 계량 시스템과 셧오프 매니폴드 밸브 사이의 파이프 길이를 포함하여, 벙커 베슬의 파이프를 채우는 것을 필요로 할 수 있는 수용 선박에 인도된다. 일부 인도 프로시저들에 대해, 벙커 인도의 완성 및 종료시에, 바지 펌프들이 정지되고, 매니폴드 밸브가 폐쇄되며, 벙커 베슬(매니폴드 밸브의 배의 밖)과 수용하는 선박 사이의 호스가 압축 공기에 의해 세척된다. 계량 시스템 출구와 매니폴드 밸브 사이의 파이프의 짧은 길이는 처음(및 후속하는) 벙커 인도 후에 벙커 베슬의 탱크들에 역으로 배수되지 않게 될 수 있어서 파이프 섹션이 채워져 남을 수 있다. 따라서, 일련의 인도들의 첫번째에서, 계량 시스템에 의해 측정되는, 파이프의 이러한 섹션을 채우기 위한 벙커 연료 수량은 실제로 선박에 인도되지 않을 수 있어서 상기 계량 수량은 이러한 파이프의 섹션에서의 양만큼 빠질 수 있다. 그러나 (매니폴드 밸브에 완전히 찬 파이프를 가진) 첫 번째에 후속하는 인도들은 정확하게 계량된다. 오프셋 또는 다른 보정이 예를 들어 파이프가 완전히 비어 시작된 상황에서 첫 번째 인도에 적용될 수 있다.
또한, 예를 들어, 일련의 인도들 중 최후의 것 후에, 파이프가 계량 시스템을 통해 역으로 배수될 수 있으며, 만약 보정되지 않다면, 바지선 탱크들의 실제 나머지 벙커 연료가 계량 시스템과 매니폴드 밸브 사이의 파이프에 있는 수량만큼 계산된(예를 들어, 누적적인 벙커 인도들을 공제함에 의해) 것보다 더 클 수 있다. 파이프에 남겨진 벙커 연료를 고려하도록 이러한 예시에서 벙커 탱크들의 계산된 수량에 보정이 또한 적용될 수 있다.
컴퓨터(320a)는 Modbus 마스터 제어기(320b)(예 : TX, 피아노의 인벤시스 프로세스 시스템즈의 제어기 모델 T2550 Modbus 마스터, TX) 또는 유사한 프로그래머블 로직 제어기(PLC)에 연결되어 코리올리 송신기(310b), 다중-변수 송신기(310c), 및 Modbus 접속 배선함(31Of)을 통해 유황 분석기(31Od)와 통신을 위해 제공된다.
BRIE 시스템은 또한 벙커 전송 또는 다른 리포트들을 인쇄하기 위해 컴퓨터에 연결된 프린터(320c), 및 주 전원이 꺼질 경우 백업 전원을 제공하도록 무정전 전원 공급 장치(UPS)(320d)를 포함할 수 있다. UPS(320d)는 50 내지 60Hz에서 208V AC의 공급 전압 또는 다른 공급 전압을 가질 수 있다. 주 공급 전압의 정전의 경우, UPS(320d)는 음성 및/또는 시각적인 경보를 제공하도록 설계될 수 있다. 정의된 시구간보다 길게 유지되는 주 공급 전원 정전의 경우에, 그리고 UPS(320d)의 배터리 수명이 모두 소진되기 전에, UPS(320d)는 BRIE 시스템에 임박한 UPS 셧 다운을 통신하여서 BRIE 시스템에 손상없이 안전한 셧 다운이 가능하도록 설계될 수 있다.
컴퓨터(320a)에 연결된 무선 라우터(320e)는 셀룰러 또는 광대역 무선 연결을 통해 벙커링 전송 정보의 업로드를 허용함으로써 전자 발권 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 무선 라우터(320e)는 클라이언트 FTP 사이트에 벙커 전송 리포트들 및 벙커 인도 노트들을 보내는데 사용될 수 있으며, 또한 클라이언트들에 전자 파일 형식으로 첨부 리포트와 함께 벙커 전송의 이메일 통지를 제공할 수 있다.
다른 구현예들은 추가 측정들 및 관련 장비를 포함할 수 있다. 예를 들어, 점도계가 전송 동안 벙커 연료의 점도의 측정을 제공도록 계량 시스템의 일부로서 포함될 수 있다. 또 다른 예제에서, 물 컷 미터가 전송 동안 벙커 연료의 물 농도의 측정을 제공하기 위해 포함될 수 있다. 이러한 추가 정보는 수량 측정을 추가로 확인하고(validate) 및/또는 벙커 연료의 품질을 확인하는데 사용될 수 있다.
도 4 및 도 5 스키드(400)의 일 예시를 도시한다. 스키드(400)는 8피트 높이×8피트 폭×10피트 길이이며 DIN ISO1611 코너 캐스팅(corner castings)으로 ISO 1496-1 치수에 부합하는 개방 프레임 구조물일 수 있다. 유동관(402), 파이프(404), 다중 변수 송신기, 코리올리 송신기, 및 배선 접속함들은 모두 스키드 프레임워크 내에 설치될 수 있고 스키드 프레임워크의 외측으로 돌출되지 않는다. 유동관(402)에 연결된 파이프(404)는 8"파이프일 수 있다. 유동관(402)은 수직 평면상에 그리고 입구 유동이 상방 방향으로 장착될 수 있다. 스키드 입구(404a) 및 출구 파이프(404b)는 8" PN 16 플랜지 연결들(406a 및 406b) 또는 다른 크기 플랜지 연결을 각각 가질 수 있다. 제 1 캐노피(408)은 다중 변수 송신기 및 코리올리 송신기를 하우징하도록 제공될 수 있고 제 2 캐노피(410)가 유황 분석기 및/또는 다른 계기들을 하우징하도록 제공될 수 있다. 또한, 코리올리 유량계를 통해 통과하는 것없이 입구로부터 출구로 벙커 연료가 경로를 정하도록 바이패스 파이프에는 바이패스 밸브가 제공될 수 있다.
스키드는 중력 중심이 대략 스키드 프레임워크에 중앙이 되어 스키드의 균형 맞춘 리프팅 및 운송을 촉진하도록 무게 분포를 가진다. 트위스트 잠금 베이스 피팅들이 스키드 프레임 코너들에 고정되는 표준화된 컨테이너 장착 장치에 의해 스키드가 용이하게 설치되고 벙커 바지선 갑판으로부터 제거되도록 스키드는 모듈 구조일 수 있다.
스키드 프레임의 8'× 8'× 10'은 2개의 스키드들이 직렬로 함께 트위스트-잠금되어 기준 20' 선적 컨테이너와 동일하게 쉽게 리프팅되고, 스태킹되고 컨테이너 선박 운송될 수 있는 8'× 8'× 20' 컨테이너 프레임을 형성할 수 있는 가능성을 가지고, 절반의 "20-풋 등가 단위(Twenty-Foot Equivalent Unit)"(TEU)으로 고려될 수 있다.
스키드 내에 케이블링 및 베슬 제어 룸까지 케이블 연장은 일반적으로 IEC 60092와 따를 수 있고 또한 IEC 60092가 초과되는 배 선상 사용에 대한 해양 및 지역 규정을 충족 수 있다. 유량계, 관련 계측 및 접속 배선함들은 와이어 및 리드 변조-방지 밀봉을 위한 설비가 조정 및 연결의 모든 포인트들에 피팅되게 할 수 있다.
도 6을 참조하면, 스키드(400)는 벙커 바지선의 갑판(420) 상에 설치된다. 스키드 입구 파이프(404a)는 플랜지 연결(406a)을 통해 제 1 도관(422)에 연결된다. 제 1 도관은 벙커 바지선으로부터 벙커 연료를 제공한다. 스키드 입구 파이프(404b)는 플랜지 연결(406b)을 통해 제 2 도관(424)에 연결된다. 제 2 도관(424)은 수용하는 베슬에 벙커 연료를 제공하도록 구성된다. 인도하는 동안, 벙커 연료는 제 1 도관(422)을 통해, 스키드 입구 파이프(404a) 내로, 유동관(402)을 통해, 출구 파이프(404b) 밖으로, 그리고 제 2 도관(424)을 통해 수용 베슬로 흐른다.
도 7을 참조하여, BRIE 시스템의 일예가 랙 마운팅 캐비넷(rack mounting cabinet)(예, 19" 캐비닛)과 같은 산업 인클로저(702)를 포함한다. 캐비닛(702)은 Modbus 제어기(704), 컴퓨터 및 모니터 (706), 컴퓨터와 상호작용하기 위한 키보드 및 마우스(708), 레이저 프린터(710), 및 UPS(712)와 같은 BRIE 시스템(700)의 구성요소들 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
도 8A 및 도 8B을 참조하면, 스키드 상에서 대신, 간단화된 다중-측정 계량 시스템(800)이 구현될 수 있다. 예를 들어, 플랜지 파이프 스풀 피스들(802a 및 802b)(예, 클래스 300 용접 넥 플랜지 파이프 스풀 피스들)이 코리올리 유동관(804)의 입구(806a) 및 출구(806b)에 연결될 수 있으며, 유동관 입구 및 출구 플랜지에 (압력 밀봉들(808a 및 808b)을 포함하는) 다중-변수 송신기(810), 저항 온도 검출기 (RTD)(812), 및 코리올리 송신기(814)의 밀접 연결 장착을 제공한다. 예를 들어, 다중-변수 송신기(810) 및 RTD(812)에 대한 고압 밀봉(808a)은 입구 파이프 스풀 피스(802a) 상에 장착될 수 있다. 다중 변수 송신기(810)를 위한 저압 밀봉(808b), 다중 변수 송신기(810), 그리고 코리올리 송신기(814)는 출구 파이프 스풀 피스(802b) 상에 장착될 수 있다. 이 간단화된 다중-측정 계량 시스템 장치(800)는 갑판 아래 또는 위 한쪽의 선박 장착에 매우 적합할 수 있으며, 모듈화된 스키드 장치보다 훨씬 더 적은 공간을 차지할 수 있고, 이는 벙커 바지선들에 더 양호하게 적합할 수 있다. 유동관(804)은 수직 평면에 그리고 상방 방향으로 입구 유동을 가지면서 장착될 수 있거나, 또는 다양한 다른 방향으로 입구 유동을 위한 다양한 장착 평면들에 장착될 수 있다. 도시된 구현예에서 유황 미터가 사용되나, 유황 미터 또는 다른 기기들(예를 들어 점도계 또는 물 컷 미터)이 연료 품질을 모니터링하기 위해 계량 시스템의 가까운 부근에서 사용될 수 있다.
도 9A 내지 도 9C는 벙커 전송 리포트(900)의 예시도이다. 도 9A를 참조하면, 리포트(900)의 요약 섹션은 제 1 테이블(902), 제 2 테이블(904), 제 3 테이블(906)을 포함한다. 제 1 테이블(902)은 포트 이름, 바지선 이름, 베슬 이름, 제품 ID, 거래 번호, 전송 시작 시간, 전송 종료 시간 및 전송 기간과 같은 전송에 대한 정보를 포함한다. 제 2 테이블(904)은 전송된 총 질량을 포함한다. 제 3 테이블(906)에는 질량 가중 평균, 유체 온도의 최소값 및 최대값, 입구 압력, 혼합 밀도, 라인 조건들에서 액체 밀도, (유황 분석기가 계량 시스템의 일부로서 포함되어 있다면) 유황 함량 및 (점도계가 계량 시스템의 일부로서 포함되어 있다면) 점도와 같은 일부 품질 정보를 포함할 수 있다.
도 9B 및 도 9C를 참조하면, 리포트(900)의 나머지는 전송 동안 여려 조건들을 도시한 그래프들을 포함한다. 액체 질량 유동 그래프(908)는 전송 동안 코리올리 유량계에 의해 측정된 액체 질량 유량을 도시한다. 혼합 밀도 그래프(910)는 전송 동안 코리올리 유량계에 의해 측정된 혼합 밀도를 도시한다. 유체 온도 그래프(912)는 전송 동안 RTD 및 다중 변수 송신기에 의해 측정된 유체 온도를 도시한다. 입구 압력 그래프(914) 및 차압 그래프(916)는 전송 동안 다중 변수 송신기 및 압력 센서들에 의해 측정된 압력들을 도시한다.
도 9B 및 도 9C에 대한 연속적인 참조에 의해, 그래프들은 (7:30 주위에서 시작하고 약 8시 45분 때까지 지속하는) 벙커 전송을 통해 미드 웨이, (혼입 가스를 가진) 2-상 유동 조건들 동안 실시간 액체 질량 유량 및 혼합 밀도 측정치들에 중요한 영향을 확인하는, 코리올리 유량계가 검출해 온 (혼입 가스을 가진) 2개-상 유동 조건의 연장 기간을 도시한다. 또한 벙커 바지선 탱크가 마르게 펌핑되어 벙커 바지선 탱크의 바닥으로부터 펑핑되는 나머지 벙커 연료 내로 공기가 펌핑되는 (10:30 주위에서 시작하는) 벙커 전송의 종료에서 기록된 탱크 스트리핑 프로세스가 명백하다. 유체 온도 그래프(912)는 또한 벙커 전송 동안 변하는 벙커 연료 온도를 도시하며, 벙커 연료 온도는 측정된 온도가 증가하는 벙커 전송의 후반부분 동안 액체 질량 유동 그래프(908)에 도시된 액체 질량 유량의 증가하는 경향을 확인해 준다.
도 10A 내지 도 1OC는 다른 벙커 전송 리포트(1000)의 예시도이다. 도 10A를 참조하면, 리포트(900)와 유사하게 리포트(1000)는 제 1 테이블(1002), 제 2 테이블(1004), 제 3 테이블(1006)을 포함한다. 리포트(1000)의 제 1 테이블(1002) 및 제 3 테이블(1006)은 리포트(900)의 제 1 테이블(902) 및 제 3 테이블(906)과 동일한 정보를 포함한다. 리포트(1000)의 제 2 테이블(1004)은 전송된 총 질량 및 공기에서의 총 겉보기 질량(ASTM D1250 IP200 석유 측정 테이블 56, 공기 보정 인자에서 무게로 정의됨)을 포함한다. 덧붙여, 리포트(1000)의 제 2 테이블(1004)은 또한 질량(미터 톤(metric tons))의 관점에서 (혼입 공기없이) 단상으로 전송된 총 질량, 질량(미터 톤)의 관점에서 (혼입 공기를 가진) 2상으로 전송된 총 질량, 및 (혼입 가스를 가진) 2-상으로 전송된 총 질량과 같은 벙커 연료에서 혼입 가스에 관한 정보를 전송된 총 질량의 퍼센티지로서 포함한다.
도 1OB 및 도 1OC를 참조하면, 리포트(1000)는 또한 액체 질량 유동 그래프(1008), 혼합 밀도 그래프(1010), 유체 온도 그래프(1014), 입구 압력 그래프(1016), 그리고 차압 그래프(1018)를 포함한다. 그러나, 이러한 그래프들에 덧붙여, 리포트(1000)는 또한 누적적인 액체 질량 유동 총 그래프(1012) 및 하류 압력 그래프(1020)를 포함한다. 누적 액체 질량 유동 총 그래프(1012)는 코리올리 유량계에서 얻은 질량 유량 측정치로부터 BRIE 시스템에 의해 계산되는 전송의 과정을 통해 전송된 총 질량을 도시한다. 하류 압력 그래프(1020)는 전송 동안 압력 센서들 및 다중-변수 송신기에 의해 측정되는 계량 시스템의 출구에서의 압력을 도시한다.
도 1OB 및 도 1OC를 계속 참조하면, 상기 그래프들은 늦게 액체 질량 유동 그래프(1008)에서 도시된 질량 유량에서 간헐적인 강하에 의해 벙커 바지선 펌핑이 하나의 벙커 연료 탱크로부터 다른 벙커 연료 탱크로 스위칭되는 벙커 전송(약 10:15)에서 도시된다. 또한 벙커 바지선 탱크가 마르게 펌핑되어 벙커 바지선 탱크의 바닥으로부터 펌핑되는 나머지 벙커 연료 내로 펌핑되는 벙커 전송의 종료(약 10:45)에 기록된 탱크 스트리핑 프로세스가 명백하다. 누적 액체 질량 유량 총 그래프(1012)는 인도될 벙커 연료의 수용 선박의 주문된 질량을 달성하기 위해 벙커 연료 전송을 완료하는 시간 및 벙커 연료 전송 동안 프로세스를 도시한다.
도 11은 BRIE 시스템에 의해 생성될 수 있는 벙커 인도 노트의 예시를 도시한다. 위에서 설명한 바와 같이, 벙커 바지선으로부터 선박으로 계량 전송에 덧붙여, 벙커 연료 전송 시스템은 또한 바지선들 사이의 벙커 연료의 전송을 계량하기 위해 사용될 수 있다. 벙커 인도 노트는 이러한 전송들에 대해 전형적이며, BRIE 시스템은 이러한 벙커 인도 노트를 (전송에 대한 노트에 포함된 적절한 정보에 의해) 자동으로 생성할 수 있다.
도 12 내지 도 19는 벙커 연료 전송의 실시간 모니터링을 허용하도록 BRIE 시스템에 의해 표시될 수 있는 스크린들의 예시들이다. 도 12A는 다중-측정 계량 스키드 시스템에 의해 측정된 여러 파라미터들이 모니터링될 수 있도록 하는 스크린(1200A)을 도시한다. 예를 들어, 스크린(1200A)은 입구 온도(1202), 입구 압력(1204) 및 출구 압력(1206)을 표시한다. 스크린(1200A)은 또한 바이패스 밸브가 (바이패스 밸브가 개방일 때 바이패스 파이프를 통해 또는 바이패스 밸브가 폐쇄일 때 유동관을 통해 유체의 흐름을 보여주는 화살표들에 의해) 개방인지 폐쇄인지를 보여주는 아이콘(1208)을 포함한다. 유량계에 의해 측정된 파라미터들(예를 들어, 질량 유동, 밀도, 그리고 전송된 총 질량)은 또한 그래픽(1210)의 스크린(1200A) 상에 표시된다. 그래픽(1210)은 또한 입구와 출구 사이의 압력 강하를 보여준다. 스크린(1200A) 상의 아이콘(1212)은 또한 유황 함량을 표시한다. 또한, 스크린(1200A)은 인도가 개시된 시간, (또는 현재 활성화된 경우) 인도가 완성된 시간, 및 인도의 시작이래 경과 시간과 같은 특정한 인도에 대한 정보(1214)를 포함한다. 아이콘들(1216)은 작동자가 벙커 연료 전송 온라인 인도의 계량을 시작하고 정지하게 한다.
도 12B는 다중-측정 계량 스키드 시스템에 의해 측정된 여러 파라미터들이 모니터링되도록 하는 스크린(1200B)의 다른 예시를 도시한다. 스크린(1200A)에 도시된 정보에 덧붙여, 스크린(1200B)은 주문된 양, 완료된 인도의 퍼센티지, 및 인도를 위해 남은 평가 시간과 같은 전송에 대한 추가적 정보를 도시한다. 이러한 정보는 질량 유량, 밀도, 인도 시작 시간 및 날짜, 인도의 시작이래 경과 시간, 종료가 발생하는 인도 종료의 시간 및 날짜, 및 벙커 연료 전송 온라인 인도의 계량을 시작 및 정지하기 위한 아이콘들(1216)에 의해 그래픽(1218)에서 도시된다. 차압은 그래픽(1220)에 의해 도시된다.
도 13A는 간단화된 계량 시스템에 의해 측정된 여러 파라미터들이 모니터링되고 작동자가 또한 간단화된 다중-측정 계량 및 BRIE 시스템에 의해 벙커 연료 전송의 온라인 모니터링의 시작 및 종료를 기동시킬 수 있는 작동자 인터페이스 스크린(1300A)의 예시를 도시한다. 스크린(1200A)와 유사하게, 스크린(1300A)은 입구 온도(1302), 입구 압력(1304) 및 출구 압력(1306)을 포함한다. 스크린(1300A)은 또한 질량 유량, 밀도, 인도된 총 질량, 그리고 입구와 출구 사이의 압력 강하를 보여주는 그래픽(1310)을 포함한다. 덧붙여, 스크린(1300A)은 인도가 개시된 시간, (또는 인도가 현재 활성화된다면)인도가 완성된 시간, 및 인도의 시작이래 경과 시간과 같은 특정 인도에 대한 정보(1314)를 포함한다. 아이콘(1316)은 인도의 벙커 연료 전송 온라인 계량을 시작하고 정지하도록 작동자에 의해 사용될 수 있다.
도 13B는 계량 시스템에 의해 측정된 다양한 파라미터들이 모니터링되고 작동자가 또한 간단화된 다중-측정 계량 및 BRIE 시스템에 의해 벙커 연료 전송의 온라인 모니터링의 시작 및 종료를 기동시킬 수 있는 작동자 인터페이스 스크린(1300B)의 다른 예시를 도시한다. 스크린(1300A)에 도시된 정보에 덧붙여, 스크린(1300B)은 주문된 수량, 완료된 인도의 퍼센티지및 인도를 위해 남은 평가 시간과 같은 전송에 대한 추가적 정보를 도시한다. 이러한 정보는 질량 유량, 밀도, 인도 시작 시간 및 날짜, 인도의 시작이래 경과 시간, 종료가 발생하는 인도 종료의 시간 및 날짜, 및 벙커 연료 전송 온라인 인도의 계량을 시작 및 정지하기 위한 아이콘들(1316)에 의해 그래픽(1318)에서 도시된다. 차압은 그래픽(1320)에 의해 도시된다.
도 14는 작동자가 수용 선박 이름, 벙커 연료의 등급, 카고 담당자, 등과 같은 벙커 거래의 여러 세부사항들을 입력하는 작동자 인터페이스 스크린의 예시를 도시한다. 이러한 정보는 영역(1402)에 반영된다. 인도된 수량에 대한 정보는 영역(1404)에 도시된다. 아이콘(1406)은 인도의 벙커 연료 전송 온라인 계량을 시작하고 정지하도록 작동자에 의해 사용될 수 있다.
도15 내지 도 17은 코리올리 유량계의 성능이 전송 동안 모니터링될 수 있도록 코리올리 유량계에 관한 여러 파라미터들을 표시하는 스크린들의 예시를 도시한다.
도 18은 다중 변수 송신기의 성능이 전송동안 모니터링될 수 있도록 다중-변수 송신기에 의해 만들어진 측정치들(1802)을 포함하는, 다중-변수 송신기의 여러 파라미터들을 표시하는 스크린(1800)의 예시를 도시한다.
도 19는 유황 분석기의 성능이 전송동안 모니터링될 수 있도록 유황 분석기에 의해 만들어진 측정치들(1902)을 포함하는, 유황 분석기의 여러 파라미터들을 표시하는 스크린(1900)의 예시를 도시한다. 도시되지 않지만, 다른 스크린들, 예를 들어 다른 측정 장치들이 추가로 포함된다면, 점도계 또는 물 컷 미터가 제공될 수 있다.
여러 구현예들은 국내 밍 국제 표준들 및 환경 조건들 의 범위를 준수하여 설계될 수 있다.
다양한 구현예들은 다음과 같은 장점 중 하나 이상을 제공할 수 있다. 예를 들어, 구현예들은 온도, 압력, 밀도 및 유량 파라미터들의 실시간 모니터링에 의해 벙커 연료 전송의 고도로 정확한 디지털 유량 측정을 제공할 수 있다. 구현예들은 공기 혼입을 검출하여서 인도된 실제 벙커 연료의 순 질량을 측정하도록 보상할 수 있고 및/또는 벙커 인도에 걸쳐 데이터 운전기록 및 연속적인 측정치들을 제공할 수 있다. 구현예들은 인도 수량의 정밀한 측정을 제공하고 및 다른 지표들의 품질을 제공할 수 있다. 구현예들은 각 벙커 연료 전송에 걸쳐 온도, 압력, 밀도 및 유량 변동치들의 그래프들 및 경향들에 의한 전자 벙커 전송 리포트들을 제공할 수 있고, 이것은 '반박할 수 없는' 벙커 인도 노트 또는 다른 영수증을 제공하도록 벙커 인도 노트들의 지지로 사용되어서, 벙커 인도 거래들의 불일치들 및 논쟁들을 최소화할 수 있다. 이러한 리포트들은 또한 벙커 바지선 연료 전송 프로세스 가변성에 통찰력을 제공하여서 탱크-스트리핑 행위 또는 다른 사기 또는 과실 행위들을 감소시킬 수 있다. 이러한 리포트는 벙커 인도들의 정밀한 그리고 안정적인 기록들을 추가로 제공하여 전자 포멧으로 벙커 인도 데이터의 빠른 원본대조, 로깅, 송신 및 프리젠테이션을 제공한다.
Claims (32)
- 유동관을 가진 코리올리 유량계로서, 상기 유동관이 벙커 바지선으로부터의 벙커 연료를 제공하는 제 1 도관에 연결되도록 구성된 입구 및 상기 벙커 연료를 수용 베슬(vessel)에 제공하는 제 2 도관에 연결되도록 구성된 출구를 가지고, 상기 벙커 연료가 상기 유동관을 통해 유동하는 동안 상기 코리올리 유량계가 상기 벙커 연료의 유량을 측정하도록 구성된 코리올리 유량계;
상기 벙커 연료가 상기 유동관을 통해 유동하는 동안 상기 벙커 연료의 파라미터를 측정하도록 구성된 하나 이상의 센서; 및
상기 코리올리 유량계로부터 측정된 유량을 수신하고, 상기 센서로부터 측정된 파라미터를 수신하고, 그리고 수신된 상기 유량 및 수신된 상기 파라미터를 기초로 벙커 전송 리포트를 생성하도록 구성된 컴퓨팅 시스템을 포함하고,
상기 벙커 전송 리포트가 상기 벙커 바지선에서 상기 수용 베슬로 전송되는 벙커 연료의 총량 및 상기 센서에 의해 측정된 파라미터에 관한 정보를 포함하는,
벙커 연료 전송 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 벙커 전송 리포트가 시간이 지남에 따라 측정된 벙커 연료의 유량 및 시간이 지남에 따라 측정된 파라미터를 표시하는 하나 또는 둘 이상의 그래프들을 포함하는
벙커 연료 전송 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 벙커 연료가 상기 유동관을 통해 유동하는 동안 상기 코리올리 유량계가 혼입 공기를 가진 벙커 연료의 혼합 밀도를 측정하도록 구성된
벙커 연료 전송 시스템.
- 제 3 항에 있어서,
상기 벙커 전송 리포트가 상기 혼합 밀도에 관한 정보를 포함하는
벙커 연료 전송 시스템.
- 제 4 항에 있어서,
상기 벙커 전송 리포트가 시간이 지남에 따라 상기 혼합 밀도를 표시하는 하나 또는 둘 이상의 그래프들을 포함하는
벙커 연료 전송 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 벙커 연료가 상기 유동관을 통해 유동하는 동안 상기 코리올리 유량계는 상기 벙커 연료에서 공기가 혼입되는 때를 검출하도록 구성된
벙커 연료 전송 시스템.
- 제 6 항에 있어서,
상기 벙커 연료가 상기 유동관을 통해 유동하는 동안 상기 벙커 전송 리포트가 상기 벙커 연료에 혼입된 공기에 관한 정보를 포함하는
벙커 연료 전송 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 벙커 전송 리포트가 시간이 지남에 따라 전송된 벙커 연료의 총량을 표시하는 하나 또는 둘 이상의 그래프들을 포함하는
벙커 연료 전송 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 센서가 온도 센서를 포함하고 상기 파라미터가 상기 유동관의 입구에서의 온도를 포함하는
벙커 연료 전송 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 센서가 압력 센서를 포함하고 상기 파라미터가 상기 유동관의 입구 또는 출구에서의 압력을 포함하는
벙커 연료 전송 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 센서가 2 개의 압력 센서를 포함하고 상기 파라미터가 상기 유동관의 입구와 출구 사이의 차압을 포함하는
벙커 연료 전송 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 벙커 연료가 상기 유동관을 통해 유동하는 동안 상기 벙커 전송 리포트가 상기 벙커 연료의 품질에 관한 정보를 포함하는
벙커 연료 전송 시스템.
- 제 12 항에 있어서,
상기 벙커 연료가 상기 유동관을 통해 유동하는 동안 상기 벙커 연료의 점도를 측정하도록 구성된 하나 또는 둘 이상의 점도계, 또는 상기 벙커 연료가 상기 유동관을 통해 유동하는 동안 상기 벙커 연료의 물 함량을 측정하도록 구성된 물 컷 미터(water cut meter), 또는 상기 벙커 연료가 상기 유동관을 통해 유동하는 동안 상기 벙커 연료의 유황 함량을 측정하도록 구성된 유황 분석기를 더 포함하는
벙커 연료 전송 시스템.
- 제 13 항에 있어서,
상기 벙커 연료가 상기 유동관을 통해 유동하는 동안 상기 벙커 연료의 품질에 관한 정보는 상기 점도계에 의해 측정된 벙커 연료의 점도에 관한 정보, 또는 상기 물 컷 미터에 의해 측정된 벙커 연료의 물 함량에 관한 정보, 또는 상기 유황 분석기에 의해 측정된 상기 벙커 연료의 유황 함량에 관한 정보를 포함하는
벙커 연료 전송 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 센서에서 상기 컴퓨팅 시스템으로 측정된 상기 파라미터를 전달하도록 구성된 다중-변수 송신기를 더 포함하는
벙커 연료 전송 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 컴퓨팅 시스템이 상기 유량 및 측정된 상기 파라미터에 관한 정보를 디스플레이 장치에 표시하도록 구성된
벙커 연료 전송 시스템.
- 벙커 바지선으로부터의 벙커 연료를 제공하는 제 1 도관에 코리올리 유량계의 유동관의 입구를 연결하는 단계;
상기 벙커 연료를 수용 베슬에 제공하는 제 2 도관에 상기 유동관의 출구를 연결하는 단계;
상기 벙커 연료가 상기 유동관을 통해 유동하는 동안 상기 코리올리 유량계를 사용하여 상기 벙커 연료의 유량을 측정하는 단계;
상기 벙커 연료가 상기 유동관을 통해 유동하는 동안 하나 이상의 센서를 사용하여 상기 벙커 연료의 파라미터를 측정하는 단계; 및
측정된 상기 유량 및 측정된 상기 파라미터에 기초하여 벙커 전송 리포트를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 벙커 전송 리포트가 상기 벙커 바지선으로부터 상기 수용 베슬로 전송된 벙커 연료의 총량 및 상기 센서에 의해 측정된 파라미터에 관한 정보를 포함하는, 방법.
- 제 17 항에 있어서,
상기 벙커 전송 리포트가 시간이 지남에 따른 벙커 연료의 측정 유량 및 시간이 지남에 따라 측정된 파라미터를 표시하는 하나 또는 둘 이상의 그래프들을 포함하는 방법.
- 제 17 항에 있어서,
상기 벙커 연료가 상기 유동관을 통해 유동하는 동안 코리올리 유량계를 사용하여, 혼입 공기를 가진 벙커 연료의 혼합 밀도를 측정하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제 19 항에 있어서,
상기 벙커 전송 리포트가 상기 혼합 밀도에 관한 정보를 포함하는
방법.
- 제 20 항에 있어서,
상기 벙커 전송 리포트가 시간이 지남에 따라 상기 혼합 밀도를 표시하는 하나 또는 둘 이상의 그래프들을 포함하는 방법.
- 제 17 항에 있어서,
상기 벙커 연료가 상기 유동관을 통해 유동하는 동안 코리올리 유량계를 사용하여, 상기 벙커 연료에 공기가 혼입된 때를 검출하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제 22 항에 있어서,
상기 벙커 연료가 상기 유동관을 통해 유동하는 동안 상기 벙커 연료 리포트가 상기 벙커 연료에 혼입된 공기에 관한 정보를 포함하는 방법.
- 제 17 항에 있어서,
상기 벙커 전송 리포트가 시간이 지남에 따라 전송된 벙커 연료의 총량을 표시하는 하나 또는 둘 이상의 그래프들을 포함하는 방법.
- 제 17 항에 있어서,
상기 하나 이상의 센서가 온도 센서를 포함하고 상기 파라미터가 상기 유동관의 입구에서의 온도를 포함하는 방법.
- 제 17 항에 있어서,
상기 하나 이상의 센서가 압력 센서를 포함하고 상기 파라미터가 상기 유동관의 입구 또는 출구에서의 압력을 포함하는 방법.
- 제 17 항에 있어서,
상기 하나 이상의 센서가 2 개의 압력 센서를 포함하고 상기 파라미터가 상기 유동관의 입구와 출구 사이의 차압을 포함하는 방법.
- 제 17 항에 있어서,
상기 벙커 연료 리포트가 상기 유동관을 통해 유동하는 동안 상기 벙커 전송 리포트가 상기 벙커 연료의 품질에 관한 정보를 포함하는 방법.
- 제 28 항에 있어서,
상기 벙커 연료가 상기 유동관을 통해 유동하는 동안 상기 벙커 연료의 점도를 측정하하는 단계, 또는 상기 벙커 연료가 상기 유동관을 통해 유동하는 동안 상기 벙커 연료의 물 함량을 측정하는 단계, 또는 상기 벙커 연료가 상기 유동관을 통해 유동하는 동안 상기 벙커 연료의 유황 함량을 측정하는 단계를 포함하는 방법.
- 제 29 항에 있어서,
상기 벙커 연료가 상기 유동관을 통해 유동하는 동안 상기 벙커 연료의 품질에 관한 정보는 벙커 연료의 측정된 점도에 관한 정보, 또는 벙커 연료의 측정된 물 함량에 관한 정보, 또는 상기 벙커 연료의 측정된 유황 함량에 관한 정보를 포함하는 방법.
- 제 17 항에 있어서,
상기 하나 이상의 센서로부터 컴퓨팅 시스템으로 다중-변수 송신기를 사용하여 측정된 상기 파라미터를 송신하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제 17 항에 있어서,
상기 유량 및 측정된 상기 파라미터에 관한 정보를 디스플레이 장치에 표시하는 방법을 더 포함하는 방법.
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