NO802784L - Olje-i-vann overvaakningsinnretning. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en målecelle egnet for overvåkning av oljeinnholdet i olje-i-vannblandinger,spesielt blandinger støtt på i løpet av deballasteringen av oljetanker.

I løpet av deballasteringen er det nødvendig å fastslå mengden av olje i vannet som blir.tømt ut for å sikre at blandingen blir kanalisert til egnet bestemmelsessted ifølge dets oljeinn-hold, for således å minske forurensningsrisikoen som kan resultere i uttømming av olje i sjøen. Prosesser som benytter forskjellige optiske egenskaper ved væsker har blitt benyttet for å overvåke mengden av olje tilstede i en olje-i-vannblan-ding, men har gitt forskjellige og unøyaktige resultater siden reaksjonen oppnådd ved slike anordninger blir underlagt virk-ningen av spredt lys som resultat av cellegeometrien og av cellevinduet-urenheter. —.rMan har funnet at disse virkningene, spesielt de ved cellevin-duforurensningen, kan bli redusert ved hjelp av en ny celle-konstruksjon.

Ifølge foreliggende oppfinnelse blir det tilveiebragt en anordning for overvåkning av oljeinnholdet til en olje-i-vann-blanding, som er kjennetegnet ved at den innbefatter en celle som har: (a) En væskeinnløpinnretning tilpasset til å tilveiebringe en fallende ikke-turbulent væskestrøm over cellen. (b) En innretning for å detektere dempningen av innfallende stråling av væsken som innbefatter en kilde for elektromagnetisk stråling tilpasset for å tilveiebringe en stråle for stråling som passerer gjennom væskestrømmen vesentlig ved rette vinkler, og en detektor tilpasset til å motta, dempet stråling ..>og for å tilveiebringe et signal proporsjonalt med intensiteten til strålingen.

(c) En gass-strømningsinnretning for tilveiebringelse

av en gassformet gardin mellom strålekilden og væskestrømmen og mellom detektoren og væskestrøm-men, idet den gassformede gardinen er en strøm av gass som strømmer vesentlig parallellt til, men med avstand fra væskestrømmen, for å forhindre forstyrrelse av sistnevnte.

(d) En gass/væskeutløpsinnretning.

Cellen og dens komponentdeler er på egnet måte fremstilt av metall eller plastmateriale som ikke tillater innføring av uønsket spredt stråling og som ikke blir skadelig påvirket av væskestrømmen gjennom cellen under omgivelsesforhold.

Væskeinnløpinnretningen er på egnet måte formet slik at den tilveiebringer en fallende ikke-turbulent væskestrøm over cellen. Formen av væskestrømmen er fortrinnsvis sylindrisk, men væskeinnløpinnretningen kan være fortrinnsvis formet således for å tilveiebringe en væskestrøm av annen form, for eksempel som en film, tilveiebragt slik at ingen turbulens-strøm blir opprettholdt. Væskeinnløpinnretningen kan være enheter som er framonterbare, og således tilveiebringe forskjellige dimensjoner for innløpet for bruk over et stort om-råde med oljekonsentrasjoner.

Det er viktig at væskeblandingen som går inn i cellen i løpet av overvåkningen er helt homogen. Væskeblandingen vil i al-minnelighet bli matet til cellen ved hjelp av en matepumpe,

og pumpen er fortrinnsvis forbundet med væskeinnløpsinnret-ningen via en strømstyrer. Matepumpen homogeniserer og strøm-styreren kan være integrert med cellen eller frakoblingsbar.

Væskeutløpsinnretningen er fortrinnsvis en forlenget del av den nedre del av cellen som fører den fallende væskestrømmen kanalmessig inn i et avløp eller andre egnede anordninger for tømming.

Innretningen for detektering av dempningen av innfallende stråling ved hjelp av væsken innbefatter en strålingskilde og en detektor som er fortrinnsvis plassert slik at strålen til utstrålingen passerer gjennom væskestrømmen ved et punkt tett opp til væskeinnløpsinnretningen hvor den fallende væske-strømmen er i det vesentlige fri for- turbulens. Den elektro-magnetiske strålingen kan være synlig hvit eller mono-kromatisk lys av enhver bølgelengde, ultrafiolett lys eller infra-rød stråling og kan bli polarisert eller upolarisert i løpet av dens passering fra kilden til detektoren. Strålingskilden • er fortrinnsvis en som tilveiebringer hvitt eller mono-kromatisk lys. Detektoren kan være en vanlig fotoelektrisk celle. Lyset fra strålingskilden blir fortrinnsvis projisert og dempet lys mottatt av detektoren ved hjelp av fiberoptiske lysledere. Disse lyslederne kan være anbragt i omhyllinger i celleveggene som danner vindu i åpen kommunikasjon med cellens indre. Vinduene kan imidlertid være dekket med transparent materiale slik som glass eller transparent polymer, og i dette tilfelle har vinduet som er dekket fortrinnsvis en flat eller halvkuleformet overflate tilliggende lyslederen,

og en i det vesentlige halvkuleformet overflate tilliggende det indre' av cellen slik at vinduet som dekkes danner en kon-veks linse for lys som sendes ut fra og som blir mottatt av de fiberoptiske lyslederne. Bruken av en gassformet gardin i anordningen ved foreliggende oppfinnelse muliggjør imidlertid cellen til å funksjonere virksomt og kontinuerlig, med eller uten slike vindustildekninger.

cGasstrømningsinnretningen for å tilveiebringe en gassformet gardin innbefatter fortrinnsvis en ringformet åpning i toppen av cellen som omgir væskeinnløpsinnretningen, og er tilpasset til å tilveiebringe en - sylindrisk gassformet gardin, konsen-trisk med og som strømmer i en retning i det vesentlige paral-lell med den fallende væskestrømmen. Gasstrømningsinnretnin-

gen kan alternativt innbefatte to åpninger i toppen av cellen på begge sidene av væskeinnløpsinnretningen for således å tilveiebringe to gassformede gardiner på begge sidene av. den fallende væskestrømmen som strømmer i en retning i det vesentlige parallellt med denne for å be-skytte strålingskilden på den ene siden, og detektoren på den andre siden. Strømmen av gass som danner den gassformede gardinen er anbfagt med et mellomrom fra den fallende væskestrømmen for å forhindre enhver forstyrrelse av denne. Gassen, som ved drift blir pumpet inn i cellen for å tilveiebringe den gassformede gardinen, er fortrinnsvis inert, ikke bare med hensyn til olje-i-vannblandingen, men skal også være ikke-korrosiv i forhold til celleanord-ningen, Eksempler på egnede gasser er luft, nitrogen og argon.

Ved den foretrukne utførelsesform av anordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse er cellens indre under cellevinduene utsparet. for å minimalisere enhver turbulens dannet av det gassformede gardinet.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere ved hjelp av et utførel-seseksempel med henvisning til tegningen som viser et riss av cellen i vertikalt tverrsnitt.

På tegningen er cellehuset 1 utført med et væskeinnløpsrør

2 som har et tilspisset utløp 12 som tillater en ikke-turbulent strøm av væske å strømme ut derfra. Innløpsrøret er forbundet med en pumpe 9 gjennom en homogeniseringsinnret-ning 8 og en strømstyrer 7. Innløpsrøret 2 er omgitt av et ringformet gassinnløp 3 som tillater en gasstrøm å bli til-ført cellen i form av et sylindrisk gassgardin som omgir

den fallende væskestrømmen. Cellehuset 1 er utført med åpninger 4 og 5 på dets begge sider for innføring av elektromagnetisk stråling og detektering av dempet stråling utstrålt fra cellen ved hjelp av strålingskilden 14 og detektoren 15 henholdsvis. Åpningene 4 og 5 er plassert på en linje i det vesentlige ved rett vinkel i forhold til og så nær opp til

tilspisset utløp 12 som mulig. Strålingskilden 14 og detektoren 15 er utført med lysledere 16 og 17 for å rette strålingen inn i og bort fra cellen. Den nedre halvdelen av cellehuset under åpningene er innskåret ved 11 for å forhindre forstyrrelse av ikke-turbulent væskestrøm. For å forhindre inngang av enhver strø-stråling, er den nedre halvdelen av cellen utført med tilformet beskyttelse 6, som også hjelper til å opprettholde gassgardinene vesentlig parallellt med den fallende væskestrømmen 10. Den fallende væskestrømmen og de gassformede gardinene er ført ut av cellen gjennom utløps-innretningen 13.

Ved drift blir en luftstrøm tilført gjennom gassinnløpene 3 inn i cellen. Luftstrømhastigheten i cellen er justert for å være forenlig med den ønskede strømningshastigheten til olje-i-vannblandingen inn i cellen. Før innførselen av enhver væske i cellen, men med luftstrømmen strømmende gjennom cellen, blir en lysstråle fra strålingskilden 14 projisert inn i cellen gjennom åpningen 4 ved hjelp av lyslederen 16. Dempningen kommer,dersom noen, av luftstrømmen i cellen detektert av detektoren 15 gjennom åpningen 5 ved hjelp av lyslederen 17 forbundet med detektoren 15. En lignende avlesning blir utført ved bruk av en fallende strøm med rent vann. Denne avlesningen blir benyttet for å kaliberére apparatet. Olje-i-vannblandingen som skal undersøkes blir så pumpet ved hjelp av pumpen 9 via homogeniseringsinnretningen 8 og strømnings-styreren 7 inn i innløpsrøret 2. Variasjon i lysintensiteten som passerer gjennom væskeblandingen som strømmer ut fra ut-løpet 12 blir detektert som før ved å benytte detektoren 15. Utgangsspenningen ved detektoren 15 blir ført til en logarit-misk forsterker som vil gi et lineært forhold mellom utgangen og forurenset oljekonsehtrasjon i væskeblandingen under an-tagelse av at partikkelstørrelsesfordelingen til forurens-ningen forblir konstant over hele konsentrasjonsområdet.

De prinsipielle fordelene ved foreliggende oppfinnelse er at den gir kontinuerlig og virksom drift av cellen uten fare for spruting på strålingskilden eller detektoromhylningen, og reduserer vesentlig "elding" på grunn av finfordelt olje-belegging av disse omhyIlingene. Dette er spesielt viktig i tilfelle hvor oljekonsentrasjonen til blandingen er over 500 ppm. Foreliggende celle muliggjør detektering av oljekonsentrasjoner opp til 5000 ppm med nøyaktighet, på grunn av at det gassformede gardinet holder strålingskilden og detektoromhyllingen i det vesentlige ren.

Claims (10)

1.A nordning for overvåkning av oljeinnholdet i en olje-i-vannblanding karakterisert ved at den innbefatter en celle som har: (a) en væskeinnløpsinnretning tilpasset til å tilveiebringe en fallende ikke-turbulent væskestrøm over cellen, (b) innretninger for å detektere dempningen til innfallende stråling av væsken som innbefatter en kilde med elektromagnetisk stråling tilpasset til å tilveiebringe en strålingsstråle som passerer gjennom væskestrømmen vesentlig ved rette vinkler, og en detektor tilpasset til å motta den dempede strålingen og for å tilveiebringe et signal proporsjonalt med intensiteten til strålingen, (c) gass-strøm for å tilveiebringe en gassformet gardin mellom strålingskilden og væskestrømmen og mellom detektoren og væskestrømmen, idet den gassformede gardinen er en strøm med gass som strømmer i det vesentlige parallellt til, men med avstand fra væske-strømmen for å forhindre forstyrrelse av sistnevnte, (d) en gass/væskeutløpsinnretning.

2 <:> . Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at væske-innløpsinnretningen er gitt en form som gjør at den tilveiebringer en fallende ikke-turbulent væskestrøm over cellen.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at den ikke-turbulente væskestrømmen er sylindrisk.

4. Anordning ifølge hvilke som helst ett av de foregående kravene, karakterisert ved at væskeinnløpsinnretnin-gen er enheter som kan taes fra hverandre.

5. Anordning ifølge hvilket som helst av.de foregående kravene, karakterisert ved at væskeutløpsinnretningen er en langstrakt forlengelse av den nedre delen av cellen.

6.. Anordning ifølge hvilket som helst av de foregående kravene, karakterisert ved at strålingskilden og detektoren er plassert slik at strålen med stråling fra kilden passerer væskekilden ved et punkt tett opp til væskeinnløpsinnretnin-gen.

7. Anordning ifølge hvilket som helst ett av de foregående kravene, karakterisert ved at kilden med elektromagnetisk stråling er synlig hvitt eller mono-kromatisk lys.

8. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved detektoren, er en fotoelektrisk celle.

9. Anordning ifølge hvilket som helst ett av de foregående kravene, karakterisert ved at detektoren mottar dempet stråling gjennom fiberoptiske lysledere.

10. Anordning ifølge hvilket som helst ett av de foregående kravene, karakterisert ved at strålingskilden og detektoren er anbragt i en omhylning i celleveggene, idet omhylnin-gen er i form av vinduer som er enten i åpen kommunikasjon med eller adskilt av et transparent deksel fra cellens indre.