RU141963U1

RU141963U1 - FILLING MEASUREMENT SYSTEM

Info

Publication number: RU141963U1
Application number: RU2013134679/12U
Authority: RU
Inventors: Владимир Петрович Коваль
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Спутник-Интеграция"
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2014-06-20

Abstract

1. Измерительная система налива жидкостей, содержащая одну или несколько рабочих линий, каждая из которых содержит трубопровод, фильтр-газоотделитель, датчики температуры и давления, датчик расхода, наливной клапан, узел соединения с атмосферой и дренажную линию, состоящую, в свою очередь, из трубопроводов, насоса откачки, отсечного клапана, датчика наличия жидкости и датчика расхода, одна или несколько рабочих линий посредством кранов с контролем протечек соединяются с одной или несколькими резервными линиями, каждая из которых содержит датчики температуры и давления, датчик расхода и дренажную линию, содержащую насос откачки, отсечной клапан, датчик наличия жидкости и датчик расхода, при этом датчики, краны, клапаны и насосы системы выполнены с возможностью подключения к управляющему контроллеру.2. Измерительная система по п.1, отличающаяся тем, что резервная линия содержит фильтр-газоотделитель, наливной клапан и узел соединения с атмосферой.3. Измерительная система по п.1, отличающаяся тем, что дренажная линия каждой рабочей линии соединена с резервной дренажной линией.1. A measuring liquid filling system containing one or more working lines, each of which contains a pipeline, a filter gas separator, temperature and pressure sensors, a flow sensor, a filling valve, an atmospheric connection unit and a drainage line, which, in turn, consists of pipelines, pumping pump, shut-off valve, liquid presence sensor and flow sensor, one or more working lines are connected to one or more backup lines by means of leakage control taps, each of which contains temperature and pressure sensors, a flow sensor and a drain line containing a pump, a shut-off valve, a liquid presence sensor and a flow sensor, while the sensors, taps, valves and pumps of the system are configured to be connected to a control controller. 2. The measuring system according to claim 1, characterized in that the backup line contains a filter gas separator, a filling valve and a connection unit to the atmosphere. The measuring system according to claim 1, characterized in that the drainage line of each working line is connected to a backup drainage line.

Description

Измерительная система налива жидкостей.Measuring system for filling liquids.

Полезная модель относится к устройствам налива жидкости в транспортные средства, может использоваться в качестве узла учета в составе установок налива нефтепродуктов в железнодорожные цистерны.The utility model relates to devices for loading liquid into vehicles; it can be used as a metering unit as a part of oil product loading units in railway tanks.

Известен автоматизированный измерительный комплекс налива и слива нефтепродуктов в автомобильные и железнодорожные цистерны по патенту РФ на полезную модель №64196, B67D 5/00, 2007. Комплекс выполнен в виде отдельного одноуровневого модуля, на раме которого установлен блок гидравлический. Блок гидравлический состоит из устройства заземления цистерн, электронасосного агрегата, фильтра-газоотделителя, измерительной камеры, счетчика с датчиком импульсов, блока индикации и управления с электронной юстировкой, клапана с электромагнитным управлением и гидравлическим запором, заправочных консолей. Недостатком является снижение качества наливаемых нефтепродуктов в результате их смешения при последовательном прохождении через измерительный комплекс.There is a well-known automated measuring complex for loading and unloading oil products into automobile and railway tanks according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 64196, B67D 5/00, 2007. The complex is designed as a separate single-level module with a hydraulic unit mounted on its frame. The hydraulic unit consists of a grounding device for tanks, an electric pump unit, a gas separator filter, a measuring chamber, a counter with a pulse sensor, an indication and control unit with electronic adjustment, an electromagnetic control valve with hydraulic lock, and fueling consoles. The disadvantage is the decrease in the quality of the poured petroleum products as a result of their mixing during sequential passage through the measuring complex.

Известен комплекс измерительный по патенту РФ на полезную модель №28682, B67D 5/04, 2003, содержащий стояки наливные, насосные агрегаты, счетчики жидкости, клапаны-отсекатели, фильтры жидкости. Блок гидравлики комплекса оборудован плотномером, термодатчиком, газоотделителем, клапаном-отсекателем плавного регулирования и дренажной системой. Отсутствие системы слива и учета остатков при смене нефтепродукта вызывает его потери, смешение жидкостей при смене продукта снижает качество наливаемых продуктов.Known measuring complex according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 28682, B67D 5/04, 2003, containing bulk risers, pumping units, liquid meters, shutoff valves, liquid filters. The hydraulics unit of the complex is equipped with a densitometer, a temperature sensor, a gas separator, a modulating shut-off valve and a drainage system. The absence of a drainage system and accounting for residues during the change of an oil product causes its loss; mixing of liquids during a change of a product reduces the quality of the products being poured.

В качестве ближайшего аналога заявляемому техническому решению выбрана измерительная система налива жидкостей из складских резервуаров по патенту РФ на полезную модель №37710, B67D 5/04, 2004. Система содержит последовательно установленные по потоку насос с электродвигателем, фильтр, датчик температуры жидкости, датчик расхода с формирователем импульсов, клапан отсекатель и шаровой кран, персональный компьютер, соединенный с управляющим контроллером, отсчетное устройство количества наливаемой жидкости с панелью индикации. Выходы датчика температуры и формирователя импульсов подключены к соответсвующим входам отсчетного устройства и управляющего контроллера. Система налива дополнительно содержит частотный преобразователь, соединенный с управляющим контроллером, клапаном-отсекателем и электродвигателем насоса. Недостатком является невозможность налива различных типов нефтепродуктов через одну наливную трубу, невозможность прохождения через измерительную систему одновременно двух различных нефтепродуктов.As the closest analogue to the claimed technical solution, a measuring system for filling liquids from warehouse tanks according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 37710, B67D 5/04, 2004 was selected. The system contains a pump with an electric motor, a filter, a liquid temperature sensor, a flow sensor with pulse generator, shutoff valve and ball valve, a personal computer connected to the control controller, a metering device for the amount of liquid being poured with an indication panel. The outputs of the temperature sensor and pulse shaper are connected to the corresponding inputs of the reading device and the control controller. The filling system further comprises a frequency converter connected to a control controller, a shut-off valve and a pump motor. The disadvantage is the impossibility of loading various types of oil products through one filling pipe, the impossibility of passing through two different oil products simultaneously through the measuring system.

Технической задачей заявленной полезной модели является расширение функциональных возможностей измерительной системы налива жидкостей.The technical task of the claimed utility model is to expand the functionality of the measuring liquid filling system.

Технический результат заключается в обеспечении возможности прохождения через измерительную систему различных нефтепродуктов без снижения их качества, без потерь продуктов и времени налива.The technical result consists in providing the possibility of passing through the measuring system of various petroleum products without reducing their quality, without loss of products and loading time.

Технический результат достигается тем, что в измерительной системе налива жидкостей, содержащей одну или несколько рабочих линий, каждая из которых содержит трубопровод, фильтр-газоотделитель, датчики температуры и давления, датчик расхода, наливной клапан, узел соединения с атмосферой и дренажную линию, состоящую в свою очередь из трубопроводов, насоса откачки, отсечного клапана, датчика наличия жидкости и датчика расхода, одна или несколько рабочих линий посредством кранов с контролем протечек соединяются с одной или несколькими резервными линиями, каждая из которых содержит датчики температуры и давления, датчик расхода и дренажную линию, содержащую насос откачки, отсечной клапан, датчик наличия жидкости и датчик расхода, при этом датчики, краны, клапаны и насосы системы выполнены с возможностью подключения к управляющему контроллеру.The technical result is achieved in that in a measuring system for filling liquids containing one or more working lines, each of which contains a pipeline, a filter gas separator, temperature and pressure sensors, a flow sensor, a filling valve, a connection unit with the atmosphere and a drainage line consisting of in turn, from pipelines, a pump-down pump, a shut-off valve, a liquid presence sensor and a flow sensor, one or more working lines are connected to one or more cuttings through valves with leakage control In straight lines, each of which contains temperature and pressure sensors, a flow sensor and a drain line containing a pump for pumping, a shut-off valve, a liquid presence sensor and a flow sensor, the sensors, taps, valves and pumps of the system are configured to be connected to a control controller.

Технический результат обеспечивается за счет того, что система может содержать одну, две, и более рабочих линии, снабженных всем необходимым оборудованием для учета наливаемого продукта, для переключения измерительных линий и их освобождения для приема нового продукта. По рабочим линиям может осуществляться налив различных нефтепродуктов, например, разных типов бензинов или дизельных топлив, в железнодорожные цистерны. Каждая из рабочих линий соединена посредством кранов, снабженных механизмом контроля протечки, с резервной линией. Две рабочие линии могут быть соединены с одной общей резервной линией, или каждая рабочая линия может иметь резервную линию, или одной рабочей линии могут соответствовать несколько резервных линий. Резервные линии позволяют производить учет и налив продукта в железнодорожную цистерну при выходе из строя рабочей линии. Рабочие линии соединены с резервной линией посредством кранов, снабженных механизмом контроля протечки. Данный механизм позволяет исключить протечку жидкости через кран в его закрытом состоянии, что позволяет исключить неучтенный нефтепродукт и снизить потери. Рабочие линии соединены трубопроводами с резервными линиями таким образом, что бы обеспечить возможность переключения налива с рабочей на резервную линию при неисправности рабочей и при сохранении полной функциональности измерительной системы. Переключение осуществляется при помощи кранов с автоматическим управлением, снабженных механизмом контроля протечки. Каждая рабочая и резервная линия снабжены датчиками расхода жидкости и наливными клапанами, позволяющими регулировать производительность налива в зависимости от режима и стадии налива. Датчики системы, краны и иное оборудование выполнены с возможностью подключения к управляющему контроллеру, например, через клеммные коробки. В качестве управляющего контроллера могут использоваться специализированные или универсальные микропроцессорные программно-логические контроллеры, в которых реализуются алгоритмы налива и смены продукта измерительной системы. Для визуализации и управления процессом измерения и управления используются промышленные компьютеры с установленной SCADA - системой и специализированным программным обеспечением человеко-машинного интерфейса. Управляющий контроллер и промышленный компьютер с установленным программным обеспечением образуют Автоматизированную систему налива АСУН, которая может быть реализована на различных программно-технических средствах.The technical result is ensured due to the fact that the system can contain one, two, or more working lines, equipped with all necessary equipment for metering the product being poured, for switching the measuring lines and releasing them to receive a new product. Various oil products, for example, various types of gasolines or diesel fuels, can be loaded onto railway tanks along production lines. Each of the working lines is connected by means of taps equipped with a leakage control mechanism to a backup line. Two work lines may be connected to one common standby line, or each work line may have a standby line, or several standby lines may correspond to one work line. Redundant lines allow metering and loading of the product into the railway tank when the working line fails. The working lines are connected to the backup line by means of taps equipped with a leakage control mechanism. This mechanism eliminates the leakage of fluid through the tap in its closed state, which eliminates unaccounted oil product and reduce losses. The working lines are connected by pipelines to the backup lines in such a way as to provide the possibility of switching the loading from the working to the backup line in case of a malfunction of the working and while maintaining the full functionality of the measuring system. Switching is carried out using automatic taps equipped with a leakage control mechanism. Each working and standby line is equipped with liquid flow sensors and bulk valves, allowing you to adjust the filling capacity depending on the mode and stage of filling. System sensors, cranes and other equipment are configured to be connected to a control controller, for example, via terminal boxes. As a control controller, specialized or universal microprocessor programmable logic controllers can be used, in which the loading and changing algorithms of the measuring system product are implemented. For visualization and control of the measurement and control process, industrial computers with installed SCADA - system and specialized software for human-machine interface are used. The control controller and an industrial computer with installed software form the Automated ASUN filling system, which can be implemented on various software and hardware tools.

На выходе рабочих линий установлены наливные клапаны, служащие для регулирования производительности налива и его отсечки при достижении заданной дозы. Между датчиком расхода жидкости и наливным клапаном на каждой рабочей линии установлен узел соединения с атмосферой. Данный узел позволяет предотвратить образование вакуума в трубопроводе и быстро освободить трубопровод после окончания налива или при смене нефтепродукта. Наливные клапаны, фильтры-газоотделители и узлы соединения с атмосферой так же могут устанавливаться на резервную измерительную линию, обеспечивая полное резервирование системы налива. Смешение нефтепродуктов при переходе с налива одного продукта на другой вызывает ухудшение их качества. Для предотвращения смешения каждая рабочая линия соединена со своей дренажной линией. Дренажные линии так же соединены между собой при помощи кранов, за счет чего имеется возможность переключения дренажных линий с одной на другую с полным сохранением их функциональности. Каждая дренажная линия включает в себя центробежный насос для дренажа, переключающую арматуру и датчик расхода. Дренаж осуществляется в ту же емкость, куда производится основной налив. Учет дренируемого продукта осуществляется по датчику расхода. Для повышения надежности работы дренажных линий дренажные линии, соответствующие рабочим линиям, могут быть соединены с общей резервной дренажной линией. Выполнение приборов и оборудования рабочих, резервных, дренажных и резервных дренажных линий с возможностью связи с управляющим контроллером позволяет отслеживать весь процесс налива на участке измерительной системы и передавать управляющие сигналы на оборудование. Это помогает избежать смешения разнородных продуктов в трубопроводе, предотвратить потери продуктов и сократить время налива.At the output of the working lines, bulk valves are installed, which serve to regulate the performance of the filling and its cut-off when the desired dose is reached. An atmospheric connection unit is installed between the fluid flow sensor and the filling valve on each working line. This unit allows you to prevent the formation of vacuum in the pipeline and quickly release the pipeline after filling or when changing the oil product. Bulk valves, gas separator filters and atmospheric connection units can also be installed on a backup measuring line, providing complete redundancy of the filling system. The mixing of petroleum products during the transition from loading one product to another causes a deterioration in their quality. To prevent mixing, each working line is connected to its own drainage line. Drainage lines are also interconnected by taps, due to which it is possible to switch drainage lines from one to another with full preservation of their functionality. Each drain line includes a centrifugal pump for drainage, switching valves and a flow sensor. Drainage is carried out in the same tank where the main filling is carried out. Accounting for the drained product is carried out by the flow sensor. To increase the reliability of the drainage lines, drainage lines corresponding to the working lines can be connected to a common backup drainage line. The implementation of instruments and equipment for working, reserve, drainage and reserve drainage lines with the possibility of communication with the control controller allows you to monitor the entire loading process on the measuring system site and transmit control signals to the equipment. This helps to avoid mixing dissimilar products in the pipeline, to prevent product losses and to reduce the loading time.

На фиг. представлена гидравлическая схема измерительной системы налива жидкостей с двумя рабочими и одной резервной линией.In FIG. The hydraulic circuit of the measuring system for filling liquids with two workers and one backup line is presented.

Измерительная система налива жидкостей состоит из рабочей линии 1, рабочей линии 2, резервной линии 3, общей для рабочих линий 1 и 2, дренажной линии 4, соответствующей рабочей линии 1, дренажной линии 5, соответствующей рабочей линии 2, дренажной линии 6. Каждая рабочая линия содержит фильтр-газоотделитель 7, шаровой кран с ручным управлением 8, датчик расхода жидкости 9, датчики температуры 11, датчики давления 12, узел соединения с атмосферой 13, состоящий из воздушного и обратного клапанов и крана с пневмоприводом, наливной клапан 14. На трубопроводах, связывающих рабочие линии 1, 2 с резервной линией 3 установлены шаровые краны 15 с механизмом контроля протечки. Резервная линия 3 содержит датчики температуры 11 и датчики давления 12, датчик расхода жидкости 9. Каждая дренажная линия содержит отсечной клапан 16, насос откачки 17, датчик расхода жидкости 18, датчики наличия жидкости 19. Для переключения с одних линий на другие служат отсечные клапаны 20.The measuring liquid filling system consists of a working line 1, a working line 2, a backup line 3, common for working lines 1 and 2, a drain line 4, a corresponding working line 1, a drain line 5, a corresponding working line 2, drain line 6. Each working line the line contains a filter-gas separator 7, a manually controlled ball valve 8, a liquid flow sensor 9, temperature sensors 11, pressure sensors 12, an atmospheric connection unit 13, consisting of air and non-return valves and a pneumatically actuated valve, a filling valve 14. On the pipeline x, connecting the working lines 1, 2 to the standby line 3 fitted with ball valves 15, leakage control mechanism. The backup line 3 contains temperature sensors 11 and pressure sensors 12, a liquid flow sensor 9. Each drain line contains a shut-off valve 16, a pump for pumping 17, a liquid flow sensor 18, and sensors for the presence of liquid 19. Shut-off valves 20 are used to switch from one line to another. .

Измерительная система налива жидкостей работает следующим образом.The measuring system for filling liquids is as follows.

Входные трубопроводы измерительной системы налива жидкости с помощью шарового крана подключают к коллекторам с выбранными автобензинами или дизельными топливами. По рабочим линиям 1, 2 возможен налив как одинаковых нефтепродуктов, так и различных. Со входа рабочей линии измерительной системы нефтепродукт поступает в фильтр-газоотделитель 7, в котором проходит фильтрация нефтепродукта и отделение возможных воздушных пробок. Далее нефтепродукт через шаровой кран с ручным управлением 8 проходит через датчик расхода жидкости 9, осуществляющий непрерывное измерение количества прошедшего через него нефтепродукта. Перед и после датчика расхода жидкости 9 установлены датчики температуры 11 и датчики давления 12, предназначенные для контроля измерения данных. Вся информация об измерениях, которым подвергается нефтепродукт, поступает на управляющий контроллер, связанный с АСУН. Далее через шаровой кран с пневматическим приводом и наливной клапан 14 учтенный нефтепродукт поступает на выход измерительной системы. Наливной клапан 14 предназначен для регулирования производительности налива в зависимости от режима и стадии налива, которые определяются по показаниям датчика расхода жидкости 9. Налив в начальной стадии ведут со скоростью 1 м/с до заполнения 6% объема цистерны, после чего система автоматически переводит налив в режим номинальной производительности, определяемой диаметром трубопроводов измерительной линии и свойствами продукта (по условиям безопасности). В конечной стадии производительность налива плавно снижается для безударной и точной отсечки налива. Наливной клапан 14 также имеет функцию быстрого закрытия по показателям безопасности. Для предотвращения вакуума в трубопроводах после окончания налива и при смене нефтепродуктов полость трубопровода соединяют с атмосферой посредством клапанов узла соединения с атмосферой 13. Рабочие измерительные линии 1, 2 являются основными, через них осуществляют отгрузку нефтепродуктов в железнодорожные цистерны. Резервная линия 3 позволяет производить отгрузку в цистерну при выходе из строя одной из основных линий 1 или 2. Для этого в измерительной системе предусмотрена соответствующая арматура и программное обеспечение. Переключение производят с помощью шаровых кранов 15, в конструкции которых предусмотрен механизм контроля протечки. Информация о наливе с приборов и оборудования через управляющий контроллер поступает в АСУН, где происходит ее обработка, после чего выдаются управляющие сигналы на оборудование измерительной системы. Для исключения смешения при смене одного продукта на другой предусмотрены дренажные линии 4 и 5 для основных рабочих линий 1 и 2. Первоначальный продукт, подлежащий замене, откачивают в ту же цистерну, в которую осуществляли налив. Окончание дренирования определяют по датчику наличия жидкости, устанавливаемому перед насосом откачки 17. Количество наливаемой жидкости, проходящей через основной датчик расхода жидкости 9, перед сменой продукта задают меньше номинального на величину нефтепродукта, содержащегося в дренажной линии. Дренажные линии 4 и 5 могут быть соединены с общей резервной дренажной линией 6, это позволяет без задержки произвести откачку нефтепродукта при выходе из строя одной из основных дренажных линий.The inlet pipelines of the measuring system for filling the liquid with a ball valve are connected to the collectors with selected gasolines or diesel fuels. On working lines 1, 2, it is possible to load both the same oil products and different ones. From the input of the working line of the measuring system, the oil product enters the filter-gas separator 7, in which the oil product is filtered and possible air jams are separated. Next, the oil through a manually controlled ball valve 8 passes through a fluid flow sensor 9, which continuously measures the amount of oil passed through it. Before and after the fluid flow sensor 9, temperature sensors 11 and pressure sensors 12 are installed for monitoring data measurement. All information about the measurements that the oil product is subjected to is sent to the control controller associated with the ASUN. Then, through a ball valve with a pneumatic actuator and a filling valve 14, the recorded oil product enters the output of the measuring system. The filling valve 14 is designed to control the filling capacity depending on the mode and stage of filling, which are determined by the readings of the liquid flow sensor 9. The filling in the initial stage is carried out at a speed of 1 m / s until 6% of the tank volume is filled, after which the system automatically transfers the filling to nominal performance mode, determined by the diameter of the measuring line pipelines and product properties (according to safety conditions). In the final stage, the filling performance gradually decreases for shock-free and accurate cut-off of the filling. The fill valve 14 also has a quick close function for safety reasons. To prevent vacuum in the pipelines after the end of filling and when changing oil products, the pipeline cavity is connected to the atmosphere through the valves of the atmospheric connection unit 13. The working measuring lines 1, 2 are the main ones, through which oil products are shipped to railway tanks. The backup line 3 allows for shipment to the tank in case of failure of one of the main lines 1 or 2. For this, the corresponding fittings and software are provided in the measuring system. Switching is performed using ball valves 15, in the design of which a leakage control mechanism is provided. Information about loading from instruments and equipment through the control controller goes to the control system, where it is processed, after which control signals are issued to the equipment of the measuring system. To avoid mixing when changing one product to another, drainage lines 4 and 5 are provided for the main working lines 1 and 2. The initial product to be replaced is pumped into the same tank into which it was loaded. The end of the drainage is determined by the liquid presence sensor installed in front of the pump for pumping 17. The amount of liquid to be poured through the main liquid flow sensor 9 is set less than the nominal value of the oil contained in the drain line before changing the product. Drain lines 4 and 5 can be connected to a common backup drain line 6, which allows pumping out the oil product without delay if one of the main drain lines fails.

Таким образом, заявленная полезная модель позволяет обеспечить прохождение через измерительную систему различных нефтепродуктов без снижения их качества, без потерь продуктов и времени налива.Thus, the claimed utility model allows for the passage through the measuring system of various oil products without reducing their quality, without loss of products and loading time.

Claims

1. A measuring liquid filling system containing one or more working lines, each of which contains a pipeline, a filter gas separator, temperature and pressure sensors, a flow sensor, a filling valve, an atmospheric connection unit and a drainage line, which, in turn, consists of pipelines, pumping pump, shut-off valve, liquid presence sensor and flow sensor, one or more working lines are connected to one or more backup lines by means of leakage control taps, each of which contains temperature and pressure sensors, a flow sensor and a drainage line containing a pumping pump, a shut-off valve, a liquid presence sensor and a flow sensor, while sensors, taps, valves and pumps of the system are configured to be connected to a control controller.

2. The measuring system according to claim 1, characterized in that the backup line contains a filter-gas separator, a filling valve and a connection unit to the atmosphere.

3. The measuring system according to claim 1, characterized in that the drainage line of each working line is connected to a backup drainage line.