NL1032192C2 - Opslagtank voor een vloeistof. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Opslagtank voor een vloeistof.

BESCHRIJVING

De uitvinding heeft betrekking op een opslagtank voor een vloeistof 5 voorzien een bodem en opstaande wanden en afsluitbaar door middel van een op de vloeistof drijvend afdeklichaam, welke afdeklichaam met zijn omtreksrand nagenoeg aanligt tegen de opstaande wanden en waarbij vaststellingsmiddelen aanwezig zijn voor het vaststellen van het vloeistofniveau in de tank.

Een opslagtank volgens bovengenoemde aanhef wordt veel 10 toegepast in met name de procesindustrie of in een olieraffinaderij voor de opslag van water of een aardolieproduct, zoals olie of benzine. De vaststellingsmiddelen worden gebruikt om effectief het niveau van de vloeistof in de opslagtank vast te stellen om zo inzage te krijgen in de voorraad vloeistof die nog in de opslagtank aanwezig is. Bij de toepassing van vluchtige en brandbare aardolieproducten, in het 15 bijzonder benzine, wordt in de opslagtank een afdeklichaam gebruikt dat op het vloeistofniveau drijft en zodoende de vluchtige en/of brandbare vloeistof afschermt. Daar de meeste opslagtanks veelal een cilindervormige maatvoering bezitten is ook het afdeklichaam veelal rond uitgevoerd met een dusdanige maatvoering dat zijn omtreksrand nauw aanligt tegen de binnenzijde van de opstaande wanden van de 20 opslagtank.

Hoewel het gebruik van een afdeklichaam op een brandbare en/of vluchtige vloeistof zoals benzine een effectieve afscherming biedt kan het voorkomen dat door mechanische onvolkomenheden het afdeklichaam tussen de opstaande wanden van de opslagtank vast komt te zitten of dat door overvloedige 25 regenval het afdeklichaam door het toegenomen gewicht tot onder het vloeistofniveau terecht komt en vervolgens door kantelen of schuinstand wegzinkt naar de bodem van de opslagtank.

De uitvinding beoogt bovengenoemde bezwaren te ondervangen en een inrichting volgens bovenvermelde aanhef te verschaffen, waarmee ook inzicht 30 kan worden verkregen of het afdeklichaam zich op dezelfde positie als het vloeistofniveau in de tank bevindt en zo de vloeistof op een correcte wijze afdekt. Hiertoe is overeenkomstig de uitvinding de opslagtank voorts voorzien van detectiemiddelen, welke de positie van het afdeklichaam in de tank detecteren.

Bij een uitvoeringsvorm zijn de detectiemiddelen ingericht voor het 1032192 2 vergelijken van de gedetecteerde positie van het afdeklichaam met de door de vaststellingsmiddelen het vastgestelde vloeistofniveau, waarbij de detectiemiddelen verder zijn ingericht voor het op basis van de vergelijking van de gedetecteerde positie van het afdeklichaam in de tank met de door de vaststellingsmiddelen het 5 vastgestelde vloeistofniveau afgeven van een waarschuwingssignaal. Hierdoor kan op een adequate wijze snel inzicht verkregen worden of en hoe de positie van het afdeklichaam in de tank afwijkt van het eronder gelegen vloeistofniveau.

Bij een functionele uitvoeringsvorm omvatten de detectiemiddelen tenminste één boven het afdeklichaam opgestelde positiesensor welke 10 positiesensor met behulp van een detectiesignaal de positie van het afdeklichaam detecteert.

Voor een nauwkeurige vaststelling van de positie van het afdeklichaam in de opslagtank is de tenminste ene positiesensor ter hoogte van het meetkundig middelpunt van het afdeklichaam is opgesteld.

15 Een meer nauwkeurige positiebepaling van het afdeklichaam in de opslagtank, waarbij tevens vastgesteld kan worden of het afdeklichaam een schrankende of schuine stand in de opslagtank inneemt ten opzichte van het vloeistofniveau kan worden gerealiseerd, doordat bij een dergelijke functionele uitvoeringsvorm de detectiemiddelen tenminste drie boven het afdeklichaam 20 opgestelde positiesensoren omvatten.

Door de drie positiesensoren op onderlinge posities van 120° ten opzichte van elkaar boven het afdeklichaam op te stellen, kan een nauwkeurige driepuntsmeting worden uitgevoerd, waarmee ondubbelzinnig de positie en de oriëntatie van het afdeklichaam in de opslagtank kan worden vastgesteld.

25 De nauwkeurigheid van de meerpuntsmeting kan verder worden verbeterd doordat overeenkomstig de uitvinding de detectiemiddelen zijn ingericht voor het onderling vergelijken van de door de verschillende positie-sensoren gedetecteerde posities van het afdeklichaam in de tank en het op basis van deze onderlinge vergelijking afgeven van een verder waarschuwingssignaal.

30 Bij een functionele uitvoeringsvorm detecteren de detectiemiddelen de positie van het afdeklichaam in de tank op basis van uitgestraalde en gereflecteerde radargolven, waarbij de tenminste ene positiesensor als een radarantenne is uitgevoerd voor het uitstralen van radargolven naar het afdeklichaam en het ontvangen van door het afdeklichaam gereflecteerde 3 radargolven.

Door gebruik te maken van een contactloze positiebepaling op basis van reflecterende radarsignalen kan een snelle, bij bovenal nauwkeurige meting worden verkregen voor het bepalen van de positie en oriëntatie van het 5 afdeklichaam in de opslagtank.

Ter verbetering van de contactloze positiebepaling is het afdeklichaam ter hoogte van elke positie-sensor voorzien van een het detectiesignaal reflecterend materiaal.

De uitvinding zal nu aan de hand van een tekening nader worden 10 toegelicht, welke tekening achtereenvolgens toont:

Figuur 1 een eerste uitvoeringsvorm van een inrichting overeenkomstig de uitvinding;

Figuur 2 een bovenaanzicht van Figuur 1.

Voor een beter begrip van de uitvinding zullen in de navolgende 15 figuurbeschrijving de identieke onderdelen met hetzelfde referentiecijfer worden aangeduid.

In Figuur 1 wordt schematisch een uitvoeringsvorm getoond van een opslagtank overeenkomstig de uitvinding. De opslagtank 10 is opgebouwd uit opstaande wanden 11 met een bovenrand 13 en een bodem 12 en gevuld met een 20 vloeistof 1, veelal een aardolieproduct zoals benzine en dergelijke.

Vanwege het vluchtige en brandbare karakter van de vloeistof 1 in de opslagtank 10 wordt de vloeistof 1 afgedekt door een afdeklichaam 15, dat hiertoe op de vloeistofspiegel 1a drijft. Het afdeklichaam 15 is daarbij veelal als een star lichaam uitgevoerd, dat met zijn omtreksrand nagenoeg aanligt tegen de 25 binnenzijde van de opstaande wand 11. Dit laatste wordt met name mogelijk gemaakt, doordat dergelijke opslagtank rond zijn uitgevoerd, hetgeen de toepassing van cirkelvormige afdeklichamen bewerkstelligt.

De hoogte van het vloeistofniveau ten opzichte van de bodem 12 wordt aangeduid wordt met de letter H. Om inzicht te verkrijgen in de niveauhoogte 30 H van het vloeistofniveau van de vloeistof 1 in de opslagtank 10 is elke standaard opslagtank 10 voorzien van vaststellingsmiddelen 14 welke zijn ingericht voor het vaststellen van dit vloeistofniveau H. Dergelijke vaststellingsmiddelen zijn algemeen bekend en kunnen daarbij veelal gebruik maken van een standpijp 14a waarin de hoogte H van de in de standpijp 14a verzamelde vloeistofkolom wordt gemeten met 4 geschikte meetmethodieken. Een meetmethodiek is de toepassing van radargolven, maar ook kan gebruik worden gemaakt van een servo-vlotter constructie.

Zoals in de inleiding reeds uiteengezet bestaat de kans dat het afdeklichaam 15 mechanisch vast komt te zitten tussen de opstaande wanden 11 en 5 zodoende het dalen c.q. het stijgen van het niveau van de vloeistof 1 in de opslagtank 10 niet kan volgen. Dit kan tot ongewenste bedrijfssituaties leiden, terwijl anderzijds het afdeklichaam bijvoorbeeld als gevolg van hevige regenval onder het gewicht van het verzamelde regenwater een schuinstand inneemt en zo gedeeltelijk door de vloeistof 1 wordt ondergedompeld en in het uiterste geval schuin wegzakt 10 door de vloeistof 1 in de richting van de bodem 12.

Daarbij wordt nog opgemerkt dat het afdeklichaam 15 vrij op de vloeistof 1 drijft en dat door onverhoopte vastklemming tussen de opstaande wanden 11 en in een later stadium onverhoopt losschieten daarvan vonken vrij kunnen komen, welke in een omgeving met een brandbare, vluchtige vloeistof 15 ongewenst zijn.

Om inzicht te verkrijgen in de positie en de stand van het afdeklichaam 15 in de opslagtank 10 is de opslagtank hiertoe overeenkomstig de uitvinding voorzien van aanvullende detectiemiddelen 20, welke zijn ingericht voor het detecteren van de daadwerkelijke positie van het afdeklichaam 15 in de 20 opslagtank. Op deze wijze kan op een effectieve wijze worden bepaald of het afdeklichaam 15 zich op gelijke hoogte ais het vloeistofniveau H van de vloeistof 1 bevindt. Verder kunnen de detectiemiddelen 20 zijn ingericht voor het vergelijken van de gedetecteerde positie van het afdeklichaam 15 in de opslagtank 10 met het door de vaststellingsmiddelen 14 (met behulp van de standpijp 14a) vastgestelde 25 vloeistofniveau H.

In het geval van een geconstateerde afwijking tussen de positie van het afdeklichaam 15 (zoals gedetecteerd door de detectiemiddelen 20) en het vloeistofniveau H (zoals vastgesteld door de vaststellingsmiddelen 14) kan op een adequate wijze een waarschuwingssignaal worden afgegeven. Dit waarschuwings-30 signaal kan enerzijds door de detectiemiddelen 20 worden gegenereerd en afgegeven aan het bedienend personeel van de opslagtank 10, of anderzijds kunnen de beide meetwaarden zoals gegenereerd door de detectiemiddelen 20 en de vaststellingsmiddelen 14 via (verderop de bespreken) voorzieningen worden weggeleid naar een regelkamer alwaar de onderlinge vergelijking en verdere acties 5 bij eventuele geconstateerde afwijkingen worden verricht.

Voor het verkrijgen van een nauwkeurige positie van het afdeklichaam 15 in de opslagtank 10 omvatten de detectiemiddelen 20 tenminste één positiesensor 21a, terwijl in de uitvoeringsvorm zoals getoond in de figuren 1 en 5 2 drie positiesensoren 21a-21b-21c worden gebruikt. De positiesensor 21a of beide meer -sensoruitvoering de positiesensoren 21a-21c zijn daarbij gemonteerd op de bovenrand 13 van de opstaande wand 11 en zijn daarbij boven het afdeklichaam 15 georiënteerd.

Bij een (niet weergegeven) uitvoeringsvorm omvatten de detectie-10 middelen 20 één positiesensor 21a, waarmee de actuele positie van het afdeklichaam 15 in de opslagtank 10 kan worden gedetecteerd. Meer specifiek bevindt zich deze enkelvoudige positiesensor 21a zich precies boven het meetkundig middelpunt van de (cirkelvormige) afdeklichaam 15. Door de gedetecteerde positie van het afdeklichaam 15 te vergelijken met het door de 15 vaststellingsmiddelen 14 vastgestefde niveau H van de vloeistofspiegel 1a kan vastgesteld worden of het afdeklichaam 15 nog op de vloeistofspiegel 1a drijft of dat er een afwijking aanwezig is tussen de positie van het afdeklichaam en het vloeistofniveau A.

In het laatste geval kan zich de situatie voordoen dat het 20 afdeklichaam 15 klem zit tussen de opstaande wand 11 en dat door daling van de vloeistofspiegel 1a er een luchtkamer is ontstaan tussen de vloeistofspiegel 1a en het afdeklichaam 15. Zeker bij brandbare en vluchtige vloeistoffen 1 (zoals benzine) kan zo een explosief gasmengsel tussen de vloeistofspiegel 1a en het vastgeklemde afdeklichaam 15 ontstaan hetgeen in gevaarlijke bedrijfssituaties resulteert. Het 25 vastgeklemde afdeklichaam 15 kan bijvoorbeeld onder invloed van zijn eigen gewicht vrijkomen van de opstaande wand 11 waarbij mogelijk vonken kunnen ontstaan. Het plotseling loskomen van een vastgeklemd afdeklichaam kan ook worden bewerkstelligd door hevige regenval, waarbij het gewicht van het op het afdeklichaam 15 verzamelde regenwater het afdeklichaam 15 plotseling doet 30 loskomen van de opstaande wand 11.

In dat laatste geval kan het afdeklichaam 15 een schuinstand innemen en daarbij tot onder de vloeistofspiegel 1a geraken en eventueel tot in de vloeistof 1 wegzinken in de richting van de bodem 12.

Een onderdompeling van het al dan niet vastgeklemde 6 afdeklichaam 15 door een stijgende vloeistofspiegel 1a van de vloeistof 1 kan eveneens leiden tot ongewenste bedrijfssituaties omdat nu de vloeistof 1 in open verbinding staat met de buitenomgeving hetgeen bij brandbare en vluchtige vloeistoffen uiteraard ongewenst is. Het onderdompelde afdeklichaam 15 kan ook 5 hier onder invloed van het gewicht van de erop rustende vloeistof 1 wegzinken in de richting van de bodem 12.

Zowel een geconstateerde afwijking tussen de positie van het afdeklichaam en het daadwerkelijke niveau H van de vloeistofspiegel 1a, waarbij het afdeklichaam 15 zich tot boven of tot onder het vloeistofspiegel 1a kan bevinden kan 10 met geschikte apparatuur worden vastgesteld en resulteren in een waarschuwings-signaal. De vergelijking kan worden uitgevoerd door enerzijds de detectiemiddelen 20 die hiertoe is voorzien van een regeleenheid 23. Anderzijds kan deze van de detectie-middelen 20 deel uitmakende regeleenheid 23 elders, dat wil zeggen niet op de opslagtank, zijn opgesteld, bijvoorbeeld in een regel- of controlekamer. Deze 15 regel- of controlekamer kan op enige afstand van de tank zijn gelegen, alwaar de signalen afgegeven door de detectie-middelen 20 (positie van het afdeklichaam) en door de vaststellingsmiddelen 14 (niveau-hoogte vloeistof) worden ontvangen, verwerkt en met elkaar vergeleken, op basis waarvan een geschikt waarschuwingssignaal wordt gegenereerd en afgegeven aan het bedienend 20 personeel.

Zoals getoond in figuur 2 wordt hier een functionele uitvoeringsvorm van de opslagtank 10 overeenkomstig de uitvinding getoond, waarbij de detectiemiddelen 20 meerdere en bij deze uitvoeringsvorm drie positiesensoren 21a-21c, omvat die op verschillende posities aan de bovenrand 13 van de 25 opstaande wand 11 zijn bevestigd en tot boven het afdeklichaam 15 zijn opgesteld. De onderlinge opstelling van de verschillende positiesensoren 21a-21c is zodanig dat zij een onderlinge oriëntatie van zo’n 120° ten opzichte van elkaar innemen.

Op deze wijze kan een zogenoemde driepuntsmeting worden uitgevoerd, waarbij elke positiesensor 21a-21c lokaal de positie van het afdek-30 lichaam 15 ten opzichte van de tank 10 bepaalt. Hiertoe kan elke positiesensor 21a-21c zijn voorzien van elektronica 22a-22c, die het door de positiesensor 21a-21c gegenereerde detectiesignaal ontvangen en verwerken ten behoeve van de vergelijking met het door de vaststellingsmiddelen 14 vastgestelde vloeistofniveau.

Door de driepuntsmeting met behulp van de drie verschillende 7 positiesensoren 21a-21c kan een eventuele scheefstand of “schranken” van het afdeklichaam 15 tussen de opstaande wanden 11 worden vastgesteld. Elke positiesensor 21a-21c genereert een lokaal positiesignaal van het afdeklichaam 15 en doordat de detectiemiddelen 20 overeenkomstig de uitvinding verder zijn 5 ingericht in het onderling vergelijken van deze lokale meetsignalen kan eenvoudig een schuinstand of schranken van het afdeklichaam tussen de opstaande wanden 11 worden gedetecteerd.

Indien binnen een bepaalde bandbreedte de verschillende lokale meetsignalen afgegeven door de verschillende positiesensoren 21a-21c geen 10 afwijkingen vertonen, kan geconstateerd worden dat het afdeklichaam 15 een horizontale positie inneemt tussen de opstaande wanden 11. Door overeenkomstig de uitvinding vervolgens een vergelijking uit te voeren met het door de vaststellingsmiddelen 14 vastgestelde vloeistofniveau H kan eenvoudig worden vastgesteld of het afdeklichaam 15 op de vloeistofspiegel 1a drijft (de 15 geconstateerde afwijking is minimaal) of dat bij een geconstateerde afwijking het afdeklichaam 15 zich ver boven of ver onder het vastgestelde vloeistofniveau H bevindt.

Zowel bij een geconstateerde schuinstand van het afdeklichaam 15 met behulp van de verschillende lokale meetsignalen van de positiesensor 21a-21c 20 dan wel bij een geconstateerde afwijking tussen de positie van het afdeklichaam 15 en het vastgestelde vloeistofniveau H kunnen bijvoorbeeld met behulp van de regeleenheid 23 geschikte waarschuwingssignalen worden afgegeven aan het bedienend personeel van de opslagtank 10.

Voor een geschikte signaalverwerking is elke positiesensor 21a-21c 25 voorzien van regelelektronica 22a-22c die met behulp van geschikte signaallijnen 24 met elkaar zijn verbonden en voorts gekoppeld zijn aan een regeleenheid 23 die eveneens signalen ontvangt van de vaststellingsmiddelen 14. De onderlinge vergelijking van de meetsignalen afgegeven door de verschillende positiesensoren 21a-21c (ten behoeve van de vaststelling van een eventuele schuinstand) en/of de 30 vergelijking tussen de door de detectiemiddelen 20 gemeten positie van het afdeklichaam 15 en het door de vaststellingsmiddelen 14 vastgestelde vloeistofniveau H kan eveneens door de regeleenheid 23 worden uitgevoerd of door geschikte regelmiddelen elders, bijvoorbeeld in een controlekamer van de opslagtank 10.

Bij een vereenvoudigde constructie kan omwille van de veiligheid 8 (brand/explosie-gevaar) en het onderhoud deze elektronica 22a-22c ook verwerkt zijn in de regeleenheid 23, die op zijn beurt ook elders, dat wil zeggen niet op de opslagtank, maar bijvoorbeeld in een regel- of controlekamer kan zijn opgesteld en zowel de meetsignalen van de verschillende positie-sensoren 21a-21c als van de 5 vaststellingsmiddelen 14 ontvangt en verwerkt. De regeleenheid 23 kan daarbij de verschillende positie-signalen afgegeven door de positie-sensoren 21a-21c onderling vergelijken om zo inzicht te verkrijgen omtrent de oriëntatie van het afdeklichaam in de opslagtank (vlak of schuin/geschrankt). De verschillende positie-signalen aangaande de positie van het afdeklichaam 15 kunnen ook door de 10 regeleenheid 23 vergeleken worden met het vloeistofniveau H zoals vastgesteld door de vaststellingsmiddelen 14. Voor beide vergelijkingen (tussen de positie-sensoren onderling dan wel tussen de positie-sensoren en de vaststellingsmiddelen) kan de regeleenheid 23 geschikte waarschuwingssignalen afgeven bij geconstateerde afwijkingen.

15 Bij voorkeur maken de positiesensoren 21a-21c gebruik van radargolven om de positie van het afdeklichaam 15 in de opslagtank 10 vast te stellen. Hiertoe bezit elke positiesensor 21a-21c een naar het afdeklichaam 15 gerichte radarantenne welke is ingericht voor het uitstralen van radargolven naar het afdeklichaam 15 en voor het ontvangen van door het afdeklichaam 15 20 gereflecteerde radargolven. De positie van het afdeklichaam ten opzichte van de radarantenne van de positiesensor 21a-21c kan dan nauwkeurig worden vastgesteld op basis van het looptijdverschil tussen de uitgestraalde en de gereflecteerde radargolven. Teneinde de positiebepaling door de radarantenne te verbeteren kan het afdeklichaam ter hoogte van elke positiesensor 21a-21c voorzien zijn van een 25 geschikt materiaal 25 dat de uitgezonden radarsignalen effectief reflecteert en terugkaatst naar de radarantenne.

Het mag duidelijk zijn dat op deze wijze een nauwkeurige positiebepaling van het afdeklichaam 15 in de opslagtank 10 kan worden gerealiseerd en dat zodoende op een adequate wijze afwijkingen tussen de positie 30 van het afdeklichaam 15 en het daadwerkelijke vloeistofniveau H kunnen worden geconstateerd en hier op geschikte maatregelen worden genomen.

1032192 .

Claims (11)

1. Opslagtank voor een vloeistof voorzien een bodem en opstaande wanden en afsluitbaar door middel van een op de vloeistof drijvend afdeklichaam, 5 welke afdeklichaam met zijn omtreksrand nagenoeg aanligt tegen de opstaande wanden en waarbij vaststellingsmiddelen aanwezig zijn voor het vaststellen van het vloeistofniveau in de tank, met het kenmerk, dat de opslagtank voorts is voorzien van detectiemiddelen, welke de positie van het afdeklichaam in de tank detecteren.

2. Opslagtank volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 10 detectiemiddelen zijn ingericht voor het vergelijken van de gedetecteerde positie van het afdeklichaam met de door de vaststellingsmiddelen het vastgestelde vloeistofniveau.

3. Opslagtank volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de detectiemiddelen zijn ingericht voor het op basis van de vergelijking van de 15 gedetecteerde positie van het afdeklichaam in de tank met de door de vaststellingsmiddelen het vastgestelde vloeistofniveau afgeven van een waarschuwingssignaal.

4. Opslagtank volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de detectiemiddelen tenminste één boven het afdeklichaam 20 opgestelde positiesensor omvatten, welke positiesensor met behulp van een detectiesignaal de positie van het afdeklichaam detecteert.

5. Opslagtank volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de tenminste ene positiesensor ter hoogte van het meetkundig middelpunt van het afdeklichaam is opgesteld.

6. Opslagtank volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat de detectiemiddelen tenminste drie boven het afdeklichaam opgestelde positiesensoren omvatten.

7. Opslagtank volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de drie positiesensoren op onderlinge posities van 120° ten opzichte van elkaar boven het 30 afdeklichaam zijn opgesteld.

8. Opslagtank volgens één of meer van de conclusies 4-7, met het kenmerk, dat de detectiemiddelen zijn ingericht voor het onderling vergelijken van de door de verschillende positie-sensoren gedetecteerde posities van het 1032192 afdeklichaam in de tank en het op basis van deze onderlinge vergelijking afgeven van een verdere waarschuwingssignaal.

9. Opslagtank volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de detectiemiddelen de positie van het afdeklichaam in de 5 tank detecteren op basis van uitgestraalde en gereflecteerde radargolven.

10. Opslagtank volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de tenminste ene positiesensor als een radarantenne is uitgevoerd voor het uitstralen van radargolven naar het afdeklichaam en het ontvangen van door het afdeklichaam gereflecteerde radargolven.

11. Opslagtank volgens één of meer van de conclusies 4-10, met het kenmerk, dat het afdeklichaam ter hoogte van elke positiesensor is voorzien van een het detectiesignaal reflecterend materiaal. 15 1032192