RU170698U1 - Устройство учета сжиженных углеводородных газов при хранении в резервуарах - Google Patents

Устройство учета сжиженных углеводородных газов при хранении в резервуарах Download PDF

Info

Publication number
RU170698U1
RU170698U1 RU2016129661U RU2016129661U RU170698U1 RU 170698 U1 RU170698 U1 RU 170698U1 RU 2016129661 U RU2016129661 U RU 2016129661U RU 2016129661 U RU2016129661 U RU 2016129661U RU 170698 U1 RU170698 U1 RU 170698U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lpg
tank
temperature
level
liquid
Prior art date
Application number
RU2016129661U
Other languages
English (en)
Inventor
Ришат Рифкатович Загидуллин
Рим Гиниятуллович Рафиков
Вячеслав Михайлович Чичков
Николай Иванович Харенко
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина (ПАО "Татнефть" им. В.Д. Шашина)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина (ПАО "Татнефть" им. В.Д. Шашина) filed Critical Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина (ПАО "Татнефть" им. В.Д. Шашина)
Priority to RU2016129661U priority Critical patent/RU170698U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU170698U1 publication Critical patent/RU170698U1/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F22/00Methods or apparatus for measuring volume of fluids or fluent solid material, not otherwise provided for
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D9/00Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области учета сжиженных углеводородных газов (далее СУГ) и, в частности, к измерениям массы СУГ при хранении на автомобильных газозаправочных станциях и многотопливных автозаправочных станциях. Технический результат заключается в повышении точности учета СУГ при хранении в резервуарах и обеспечивается благодаря учету отличия температур жидкой и паровой фаз СУГ в резервуаре и их влияния на температурное расширение резервуара. Устройство учета СУГ содержит резервуар для хранения СУГ, средство определения уровня, выполненное с возможностью определять уровень H раздела жидкой и паровой фаз СУГ, по меньшей мере, три датчика температуры, закрепленных в нижней, средней и верхней частях резервуара, и прикрепленный к резервуару блок обработки. Причем блок обработки выполнен с возможностью определения температуры tжидкой и температуры tпаровой фаз на основании данных, полученных от датчиков температуры, и с возможностью определения объема, занимаемого жидкой Vи паровой Vфазами, на основании известных объема Vи формы резервуара и определенного уровня H. Также блок обработки выполнен с возможностью корректировать объем, занимаемый жидкой и паровой фазами с учетом температурного расширения резервуара. 4 з.п. ф-лы, 7 табл.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области учета сжиженных углеводородных газов (далее - СУГ) и, в частности, к измерениям массы СУГ при хранении на автомобильных газозаправочных станциях (далее - АГЗС) и многотопливных автозаправочных станциях (далее - МАЗС).
Уровень техники
Учет углеводородов всегда являлся важным аспектом при их хранении и реализации, поэтому было разработано множество способов и средств для его осуществления.
Из уровня техники известно выбранное в качестве прототипа решение (RU 115090 «Устройство коммерческого учета углеводородного топлива», опубл. 20.04.2012), это решение относится к средствам одновременного контроля физических и экономических параметров углеводородного топлива и позволяет повысить качество и полноту контроля углеводородного топлива, транспортируемого по трубопроводам или хранящегося в стационарных резервуарах. Устройство коммерческого учета углеводородного топлива выполнено на основе, по меньшей мере, одного программируемого логического контроллера и содержит модули ввода-вывода, связанные с выходом, по меньшей мере, одного датчика, контактирующего с углеводородным топливом; коммуникационный процессорный модуль, подключенный через промышленную сеть передачи данных к средствам интерфейса; запоминающий модуль, центральный процессорный модуль на основе высокоскоростного логического процессора, включающий в себя блоки средств контроля измерительных каналов и формирования учетной информации, относящейся к углеводородному топливу. Причем устройство коммерческого учета углеводородного топлива выполнено на основе, по меньшей мере, одного программируемого логического контроллера с монтажом модулей на профильной шине, содержит модули ввода-вывода, связанные с выходом, по меньшей мере, одного датчика, контактирующего с углеводородным топливом и выбранного из перечня, включающего: объемный расходомер, массовый расходомер, датчик температуры, датчик давления, датчик влажности, датчик плотности, датчик вязкости, уровнемер и/или датчик гидростатического давления.
Однако в данном решении не раскрывается учета температурного расширения резервуара, хранящего жидкую и паровую составляющие СУГ, что приводит к снижению точности учета СУГ при хранении в резервуарах.
Также из уровня техники известно решение, раскрытое в патенте RU 2262667 «Способ определения физических параметров сжиженного газа в емкости» (опубл. 20.10.2005), которое может быть использовано в различных технологических системах, связанных с наливом и сливом жидкостей, в частности сжиженных углеводородных газов, в системах газоснабжения. Цель изобретения - расширение диапазона измерения в сторону нижней границы. Устройство содержит три конденсатора, жестко закрепленных в горловине резервуара, и измерительный блок. Конденсаторы служат для калибровки прибора, причем первый конденсатор находится в паровом пространстве резервуара, второй конденсатор размещен в жидкой среде. При этом эти конденсаторы выполнены плоскими, установлены горизонтально и жестко закреплены на верхнем и нижнем торцах третьего конденсатора. Вертикально расположенный коаксиальный третий конденсатор расположен между калибровочными первым и вторым конденсаторами и изменяет свою емкость в зависимости от уровня заполнения резервуара. Устройство для измерения уровня жидкости может работать в режиме непрерывного измерения во всем диапазоне наполнения резервуара от минимальной до максимальной величины.
Однако в данном решении не раскрывается учета температурного расширения резервуара, хранящего жидкую и паровую составляющие СУГ, что приводит к снижению точности учета СУГ при хранении в резервуарах.
Известны источники RU 2454661 C2, 27.06.2012; RU 2277200 C2, 27.05.2006; WO 2010066813 A1, 17.06.2010; CN 202748106 U, 20.02.2013.
Заявитель проанализировал упомянутые источники и сообщает, что
- в RU 2454661 раскрыт способ прогнозирования сроков хранения углеводородных горючих в средствах хранения и не раскрывается учета температурного расширения резервуара, хранящего топливо, для повышения точности учета;
- в RU 2277200 раскрыта заправочная станция сжиженных углеводородных газов, которая решает задачу выявления утечки газа через изменение веса резервуара СУГ с учетом изменяющихся условий, т.е. с учетом возможной выдачи газа потребителю и с учетом дополнительного наполнения резервуара, в данном решении не предлагается учета температуры топлива или резервуара;
- в WO 2010066813 A1 раскрыто устройство для обнаружения наличия воды в резервуаре с углеводородами, но в данном решении не предлагается учета температуры углеводородов или резервуара;
- в CN 202748106 U раскрыто устройство определения уровня воды и нефти в резервуаре, но в данном решении не предлагается учета температуры нефти или резервуара.
Раскрытие полезной модели
В одном аспекте полезной модели раскрыто устройство учета сжиженных углеводородных газов (СУГ), содержащее:
резервуар для хранения СУГ;
средство определения уровня, выполненное с возможностью определять уровень H раздела жидкой и паровой фаз СУГ в резервуаре, причем средство определения уровня закреплено в резервуаре;
по меньшей мере три датчика температуры, закрепленных в нижней, средней и верхней частях резервуара;
прикрепленный к резервуару блок обработки, функционально связанный с возможностью обмена данными посредством линий связи со средством определения уровня и датчиками температуры, выполненный с возможностью определения температуры tж жидкой и температуры tп паровой фаз на основании данных, полученных от датчиков температуры, и с возможностью определения объема, занимаемого жидкой Vж и паровой Vп фазами, на основании известных объема VРЕЗ и формы резервуара и определенного уровня H;
причем блок обработки выполнен с возможностью корректировать объем, занимаемый жидкой и паровой фазами, с учетом температурного расширения резервуара.
В дополнительных аспектах раскрыто, что блок обработки выполнен с возможностью определять плотность ρж жидкой и плотность ρп паровой фаз СУГ на основании известного компонентного состава СУГ либо определять плотность ρж жидкой и плотность ρп паровой фаз СУГ на основании показаний плотномеров, опционально установленных в резервуаре и функционально связанных с возможностью обмена данными посредством линий связи с блоком обработки;
причем блок обработки выполнен с возможностью определять массу Мж жидкой фазы СУГ как произведение определенной плотности ρж жидкой фазы СУГ и скорректированного объема, занимаемого жидкой фазой СУГ в резервуаре, определять массу Мп паровой фазы СУГ как произведение определенной плотности ρп паровой фазы СУГ и скорректированного объема, занимаемого паровой фазой СУГ в резервуаре;
причем блок обработки выполнен с возможностью учета СУГ посредством вычисления общей массы Mо СУГ в резервуаре посредством суммирования массы Мж жидкой фазы и массы Мп паровой фазы СУГ в резервуаре.
В дополнительных аспектах раскрыто, что блок обработки выполнен с возможностью определять tж и tп следующим образом:
а) если уровень жидкой фазы СУГ равен верхнему уровню, tж и tп вычисляют следующим образом:
Figure 00000001
,
Figure 00000002
,
где tcy - температура, измеренная на уровне, соответствующем середине высоты резервуара;
tв - температура, измеренная на верхнем уровне;
tн - температура, измеренная на нижнем уровне;
б) если уровень жидкой фазы СУГ в резервуаре меньше верхнего уровня, но больше или равен половине внутреннего диаметра горизонтального резервуара, tж и tп вычисляют следующим образом:
Figure 00000003
,
tп=tв;
в) если уровень СУГ в резервуаре меньше половины внутреннего диаметра горизонтального резервуара, но больше или равен нижнему уровню, tж и tп вычисляют следующим образом:
tж=tн,
Figure 00000004
;
г) если уровень жидкой фазы СУГ в резервуаре меньше нижнего уровня, tж и tп вычисляют следующим образом:
tж=tн,
Figure 00000005
.
В дополнительных аспектах раскрыто, что устройство дополнительно содержит закрепленный в резервуаре датчик давления, функционально связанный линиями связи с блоком обработки, причем блок обработки выполнен с возможностью определять плотность ρп паровой фазы СУГ по формуле
Figure 00000006
,
где P - давление, измеренное датчиком давления;
R - газовая постоянная,
Z - фактор сжимаемости, причем
фактор сжимаемости Z является известной функцией приведенного давления Рпр и приведенной температуры Тпр
Figure 00000007
.
где Рпр - приведенное давление, которое вычисляется как отношение давления P к известному для конкретных компонентов СУГ критическому давлению Pкр; Tпр - приведенная температура, которая вычисляется как отношение абсолютной температуры T СУГ к известной для конкретных компонентов СУГ критической температуре Tкр.
В дополнительных аспектах раскрыто, что блок обработки выполнен с возможностью корректировать объем, занимаемый жидкой и паровой фазами, с учетом температурного расширения частей резервуара на основании формулы:
VРЕЗ(t)=VД20 рез⋅[1+2⋅αст⋅(t-20)],
где t - температура резервуара, VД20 рез - известный объем резервуара при 20 градусах Цельсия, αст - температурный коэффициент линейного расширения материала стенки резервуара.
Основной задачей, решаемой заявленной полезной моделью, является обеспечение высокой точности учета СУГ при хранении в резервуарах.
Сущность полезной модели заключается в том, что при измерении массы СУГ через определение объема и плотности СУГ в резервуаре дополнительно учитывается расширение резервуара, что обеспечивает более точное вычисление общей массы СУГ, хранимых в резервуаре.
Технический результат, достигаемый решением, заключается в повышении точности учета СУГ при хранении в резервуарах и обеспечивается благодаря учету температурного расширения резервуара.
Осуществление полезной модели
Предлагаемое техническое решение относится к горизонтальным цилиндрическим резервуарам, применяемым при проведении учетных операций на АГЗС (МАЗС), при этом очевидно, что они подлежат градуировке и поверке и должны иметь индивидуальные градуировочные характеристики.
В общем случае для измерений массы СУГ на АГЗС применяют следующие методы измерений:
- прямой метод динамических измерений;
- прямой метод статических измерений;
- косвенный метод динамических измерений;
- косвенный метод статических измерений.
Выбор метода измерений массы СУГ на АГЗС осуществляется с учетом возможности технической реализации метода и экономической целесообразности.
В данном описании рассматривается способ измерения массы СУГ в резервуарах АГЗС, выполняемый косвенным методом статических измерений с помощью систем измерений параметров СУГ в горизонтальных цилиндрических градуированных резервуарах АГЗС, и устройство для реализации этого способа.
Исходными данными для определения массы СУГ при хранении в резервуарах АГЗС являются по меньшей мере следующие параметры, часть из которых может быть необязательной:
- компонентный состав жидкой фазы СУГ (по данным паспорта или по результатам хроматографического анализа) xm i, % массовые;
- молекулярные массы μ и критические параметры Ркр и Ткр индивидуальных углеводородов, входящих в состав СУГ;
- значения плотности жидкой фазы ρж, кг/м3, углеводородов, входящих в состав СУГ;
- значения давления насыщенных паров PS, МПа, углеводородов, входящих в состав СУГ;
- уровень раздела фаз СУГ в резервуаре - H, мм;
- градуировочная таблица резервуара для хранения СУГ;
- температуры жидкой и паровой фаз СУГ в резервуаре - tж и tп, °C;
- избыточное давление паров СУГ в резервуаре - Ризб, кгс/см2 (МПа);
- плотность жидкой фазы СУГ ρж, кг/м3 (при наличии канала измерений плотности жидкой фазы СУГ);
- плотность паровой фазы СУГ ρп, кг/м3 (при наличии канала измерений плотности паровой фазы СУГ).
Уровень раздела фаз СУГ H в резервуаре измеряют (в зависимости от применяемых средств измерений (СИ)) с помощью известных из уровня техники преобразователей уровня, например:
- магнитострикционного типа (SiteSentinel, Струна, ПМП-201);
- радиочастотного типа (СУ-5Д);
- микроволнового типа (VEGAFLEX 65).
По значению уровня раздела фаз СУГ в резервуаре H по градуировочной таблице определяют соответствующее этому уровню значение объема Vж20.
Объем жидкой фазы СУГ в резервуаре при фактической температуре вычисляют по формуле
Figure 00000008
,
где Vж20 - объем жидкой фазы СУГ в резервуаре на измеряемом уровне H, определяемый по градуировочной таблице резервуара, составленной при температуре 20°C, м3;
αст - температурный коэффициент линейного расширения материала стенки резервуара, принимаемый равным для стали αст=12,5⋅10-6 1/°C;
αси - поправка на температурное расширение материала средства измерений уровня раздела фаз СУГ в резервуаре, принимаемая равной для стали αси=12,5⋅10-6 1/°C;
tж - температура жидкой фазы СУГ в резервуаре, °C.
Причем учет поправки на температурное расширение материала средства измерений является необязательным.
Объем паровой фазы СУГ в резервуаре при фактической температуре определяют как разность полной вместимости резервуара при фактической температуре и объема жидкой фазы СУГ в резервуаре при фактической температуре по формуле
Figure 00000009
,
где VД20 рез - действительная вместимость резервуара при температуре 20°C (по паспорту резервуара), м3;
tп - температура паровой фазы СУГ в резервуаре, °C.
Величину tп рассчитывают через значения температуры, измеренные по меньшей мере одним датчиком, находящимися в паровой фазе СУГ.
Предпочтительно температуры жидкой tж и паровой tп фаз СУГ в резервуаре измеряют с помощью датчиков температуры, установленных на трех уровнях резервуара: верхнем, среднем и нижнем.
В одном варианте осуществления температуры жидкой tж и паровой tп фаз СУГ, измеряемые по каналу измерения температуры, усредняют по следующим формулам:
а) если уровень жидкой фазы СУГ равен верхнему уровню
Figure 00000010
,
Figure 00000011
,
где tcy - температура, измеренная на уровне, соответствующем середине высоты резервуара, °C;
tв- температура, измеренная на верхнем уровне, °C;
tн - температура, измеренная на нижнем уровне, °C;
б) если уровень жидкой фазы СУГ в резервуаре меньше верхнего уровня, но больше или равен половине внутреннего диаметра горизонтального резервуара
Figure 00000012
,
tп=tв;
в) если уровень СУГ в резервуаре меньше половины внутреннего диаметра горизонтального резервуара, но больше или равен нижнему уровню
tж=tн,
Figure 00000013
;
г) если уровень жидкой фазы СУГ в резервуаре меньше нижнего уровня
tж=tн,
Figure 00000014
.
В одном варианте осуществления среднюю плотность жидкой фазы СУГ в резервуаре определяют с помощью преобразователей плотности жидкой фазы СУГ (таким как SiteSentinel, Струна, ПМП-201, СУ-5Д).
При отсутствии или отказе канала измерений плотности плотность жидкой фазы СУГ в резервуаре определяют расчетным методом по компонентному составу и значению температуры жидкой фазы СУГ в резервуаре.
В случае отсутствия СИ плотности на АГЗС плотность жидкой фазы СУГ определяют расчетным путем по компонентному составу и температуре, соответствующей условиям измерения объема жидкой фазы СУГ в резервуаре. Компонентный состав жидкой фазы СУГ в % массовых принимают по данным паспорта качества СУГ или результатам хроматографического анализа.
Плотность многокомпонентной смеси жидкой фазы СУГ при температуре tЖ вычисляют по компонентному составу в массовых процентах и величинам плотности индивидуальных углеводородов по формуле
Figure 00000015
,
где xm i - массовая доля i-го компонента в составе жидкой фазы СУГ, %;
Pжi(tж) - плотность i-го компонента жидкой фазы СУГ при температуре tж, кг/м3;
n - число компонентов жидкой фазы СУГ.
Плотность паровой фазы СУГ в резервуаре определяют с помощью преобразователей плотности паровой фазы СУГ (СУ-5Д).
При отсутствии или отказе канала измерений плотности плотность паровой фазы СУГ в резервуаре определяют расчетным методом по компонентному составу, полученному из условия равновесия фаз СУГ в резервуаре, и значениям температуры и избыточного давления СУГ в резервуаре, измеренным с помощью преобразователей температуры и давления.
Плотность паровой фазы СУГ рассчитывают по формуле
Figure 00000016
,
где ρп - плотность паровой фазы СУГ, кг/м3;
P - абсолютное давление, МПа;
tп - температура паровой фазы СУГ, °C;
R - газовая постоянная, Дж/(кг⋅К);
Z - фактор сжимаемости.
Фактор сжимаемости Z является функцией приведенного давления Рпр и приведенной температуры Тпр
Figure 00000017
,
где Рпр - приведенное давление, которое является безразмерной величиной и вычисляется как отношение абсолютного давления P к критическому давлению Ркр;
Тпр - приведенная температура, которая является безразмерной величиной и вычисляется как отношение абсолютной температуры T к критической температуре Ткр.
Критическое давление Ркр и критическая температура Ткр углеводородных газов, входящих в состав СУГ, известны из справочных источников уровня техники.
Массу жидкой фазы СУГ вычисляют как произведение объема жидкой фазы в резервуаре на измеренное значение плотности жидкой фазы СУГ или расчетное значение плотности, приведенное к условиям измерений объема жидкой фазы СУГ, по формуле
Мж=Vж⋅ρж,
где Мж - масса жидкой фазы СУГ в резервуаре, кг;
ρж - плотность жидкой фазы СУГ при температуре tж в резервуаре, кг/м3.
Массу паровой фазы СУГ вычисляют как произведение объема, занимаемого паровой фазой СУГ в резервуаре, на измеренное значение плотности паровой фазы СУГ или значение плотности паровой фазы СУГ, полученное расчетным путем, по формуле
Mп=Vп⋅ρп,
где Мп - масса паровой фазы СУГ в резервуаре, кг;
ρп - плотность паровой фазы СУГ при температуре tп в резервуаре, кг/м3.
Масса СУГ складывается из масс жидкой и паровой фаз СУГ в резервуаре
M=Mж+Mп,
где M - масса СУГ в резервуаре, кг.
По ГОСТ P 52087-2003 производятся 5 марок СУГ: пропан технический (ПТ), пропан автомобильный (ПА), пропан-бутан автомобильный (ПБА), пропан-бутан технический (ПБТ) и бутан технический (БТ).
Требования к компонентному составу и основным физико-химическим свойствам марок СУГ приведены в показанной ниже таблице 1.
При этом при применении сжиженных газов марок ПТ и ПБТ в качестве топлива для автомобильного транспорта массовая доля суммы непредельных углеводородов не должна превышать 6%, а давление насыщенных паров должно быть не менее 0,07 МПа для марок ПТ и ПБТ при температурах минус 30°C и минус 20°C соответственно.
В состав СУГ входят предельные и непредельные углеводороды. Величины молекулярных масс μ и критических параметров Ткр и Ркр для индивидуальных углеводородов, входящих в состав СУГ, приведены в таблице 2.
Figure 00000019
Состав смеси жидких углеводородов из массовых процентов xm1, xm2, …, xm n в молярные проценты x1, x2, …, xn пересчитывают по формуле
Figure 00000020
где xm i - массовая доля i-го компонента в составе смеси СУГ, %;
xi - молярная доля i-го компонента в составе смеси СУГ, %;
μi - молекулярная масса i-го индивидуального углеводорода, кг/кмоль.
СУГ в отличие от нефтепродуктов обладают повышенным давлением насыщенных паров, которое входит в число нормируемых показателей ГОСТ P 52087-2003. Рабочее давление в технологическом оборудовании для транспортировки, хранения и распределения СУГ составляет 16 кгс/см2 (1,6 МПа).
Для целей учета СУГ в единицах массы необходимо располагать надежными методами определения плотности жидкой и паровой фаз СУГ, как инструментальными, так и расчетными.
Плотность многокомпонентной смеси жидкой фазы СУГ при температуре t вычисляют по компонентному составу в массовых процентах и величинам плотности жидкой фазы индивидуальных углеводородов по формуле
Figure 00000021
где xm i - массовая доля i-го компонента в составе смеси, %;
ρж i(t) - плотность жидкой фазы i-го компонента СУГ при температуре t, кг/м3 (см. данные в таблице 1 в диапазоне -50≤t≤+50°C);
n - число компонентов жидкой фазы СУГ.
Плотность паровой фазы СУГ рассчитывают по формуле
Figure 00000022
где ρп - плотность паровой фазы СУГ, кг/м3;
P - абсолютное давление, МПа;
tп - температура паровой фазы СУГ, °C;
R - газовая постоянная, Дж/(кг⋅K);
Z - фактор сжимаемости.
Фактор сжимаемости Z является функцией приведенного давления Рпр и приведенной температуры Тпр
Figure 00000023
и может быть определен по известным из справочных графиков и таблиц.
Давление насыщенных паров - это давление, при котором жидкость и пар в замкнутом (герметичном) объеме при определенной температуре находятся в равновесном состоянии.
Давление насыщенных паров СУГ входит в число показателей, нормируемых ГОСТ P 52087 (см. таблицу 1).
Компонентный состав паровой фазы, находящейся в равновесном состоянии с жидкой фазой СУГ в резервуаре, определяют по формуле
Figure 00000024
,
где yi - молярная доля i-го компонента в составе паровой фазы СУГ, %;
xi - молярная доля i-го компонента в составе жидкой фазы СУГ, %;
P - абсолютное давление, под которым находится смесь СУГ, МПа, является суммой парциальных давлений входящих в состав СУГ компонентов
Figure 00000025
Pi - парциальное давление i-го компонента смеси СУГ, МПа;
Psi - давление насыщенных паров i-го компонента СУГ, МПа;
n - число компонентов, входящих в состав СУГ.
Из справочных источников уровня техники можно узнать значения давления насыщенных паров Ps индивидуальных углеводородов, входящих в состав СУГ, в диапазоне температур -50≤t≤+50°C (223,15≤T≤323,15 K).
Для многокомпонентного состава паровой фазы СУГ значения среднемолекулярной массы μсм, псевдокритической температуры Тпк и псевдокритического давления Рпк рассчитывают по формулам
Figure 00000026
,
Figure 00000027
,
Figure 00000028
,
где Тпк, Ткр i - псевдокритическая температура и критическая температура i-го компонента паровой фазы СУГ, K;
Рпк, Ркр i - псевдокритическое давление и критическое давление i-го компонента паровой фазы СУГ, МПа;
μi, μсм - молекулярные массы i-го компонента и смеси паров СУГ соответственно, кг/кмоль;
yi - молярная доля i-го компонента в составе паровой фазы СУГ, %;
n - число компонентов паровой фазы СУГ.
Рассмотрим пример расчета параметров многокомпонентных смесей жидкой и паровой фаз СУГ при температурах:
t=-5°C - для осенне-зимнего периода;
t=15°C - для весенне-летнего периода.
Компонентный состав жидкой фазы СУГ в % массовых:
Figure 00000029
Плотность жидкой фазы СУГ при температурах -5°C и 15°C рассчитывают по формуле (2)
Figure 00000030
;
Figure 00000031
.
При расчете пределов относительной погрешности измерений массы СУГ используется коэффициент объемного расширения жидкой фазы СУГ
Figure 00000032
, величина которого вычисляется методом последовательных приближений из выражения
Figure 00000033
,
где CTLρ - поправочный коэффициент, учитывающий влияние температуры на объем жидкой фазы СУГ;
Figure 00000032
- коэффициент объемного расширения жидкой фазы СУГ, 1/°C.
В таблице 3 представлены результаты расчета коэффициента объемного расширения жидкой фазы СУГ, компонентный состав которого указан выше.
Figure 00000034
В критической точке удельные объемы жидкой и паровой фазы равны, поэтому плотность жидкой фазы этана C2H6 при температурах выше критической Ткр=305,4 K принята равной величине, обратно пропорциональной критическому объему ρкр=1/vкр=1/(4,992⋅10-3)=203,2 кг/м3.
Проведем пересчет компонентного состава жидкой фазы СУГ из % массовых в % молярные по формуле (1):
Figure 00000035
Давление насыщенных паров смеси углеводородных газов при температурах -5°C и 15°C вычисляют по формуле (4)
Figure 00000036
Figure 00000037
Проведем расчет плотности паровой фазы СУГ при температуре tп=-5°C и абсолютном давлении Ps см (-5°C)=0,284 МПа по формуле (3)
Figure 00000038
По величинам приведенного давления Рпрs смпк=0,284/4,21=0,068 и приведенной температуры Тпр=(273,15+tп)/Tпк=(273,15-5)/374,2=0,717 по справочным таблицам находим фактор сжимаемости Z=0,933.
Плотность паровой фазы СУГ вычисляют по формуле (3)
Figure 00000039
.
Расчет плотности паровой фазы СУГ при температуре tп=15°C и абсолютном давлении Ps см (15°C)=0,522 МПа по формуле (3)
Figure 00000040
По величинам приведенного давления Рпрs смпк=0,522/4,20=0,124 и приведенной температуры Тпр=(273,15+tп)/Tпк=(273,15+15)/375,2=0,768 по справочным таблицам находят фактор сжимаемости Z=0,880.
Плотность паровой фазы СУГ вычисляют по формуле (3)
Figure 00000041
.
Из приведенных расчетов понятно, что все они могут быть частично или полностью автоматизированы, то есть реализованы с помощью программно-аппаратного обеспечения.
Вариант осуществления 1
В первом варианте осуществления предложенное техническое решение представляет собой устройство, реализующее способ, в котором сначала определяют компонентный состав СУГ. Определение может быть осуществлено посредством измерения известными из уровня техники средствами хроматографического анализа, а также на основе заранее известной информации (как правило, компонентный состав СУГ известен из той или иной документации). Этот этап может быть автоматизирован, например, посредством ПК, процессора, контроллера или иного вычислительного средства, функционально связанного соответствующими линиями связи со средствами хроматографического анализа и/или блоком памяти, хранящим данные о компонентном составе СУГ.
На следующем этапе способа определяют молекулярные массы компонентов, входящих в состав СУГ. Понятно, что молекулярные массы определенных компонентов легко определяются посредством справочной литературы, содержащей информацию о молекулярных массах химических элементов, образующих компоненты. Этот этап может быть автоматизирован, например, посредством ПК, процессора, контроллера или иного блока обработки (вычислительного средства), функционально связанного соответствующими линиями связи с блоком памяти, хранящим данные о молекулярных массах компонентов, входящих в состав СУГ.
На следующем этапе способа измеряют значение плотности ρж жидкой фазы компонентов, входящих в состав СУГ с помощью средства измерения плотности, например одного из приведенных в описании выше или иного известного из уровня техники. Этот этап может быть автоматизирован посредством блока обработки, функционально связанного соответствующими линиями связи со средством измерения плотности.
На следующем этапе способа определяют уровень H раздела фаз СУГ в резервуаре с помощью средства измерения уровня раздела фаз. Этот этап может быть автоматизирован посредством блока обработки, функционально связанного соответствующими линиями связи со средством измерения уровня раздела фаз.
На следующем этапе способа определяют температуру tж жидкой фазы СУГ и температуру tп паровой фазы СУГ в резервуаре с помощью датчиков. Этот этап может быть автоматизирован посредством блока обработки, функционально связанного соответствующими линиями связи непосредственно или через соответствующие преобразователи с датчиками. В резервуаре может быть установлен один датчик для жидкой фазы и один для газообразной. Однако датчиков может быть и больше: несколько для каждой фазы. Датчики могут быть установлены на разных уровнях резервуара, например на нижнем, среднем, верхнем; множество датчиков может быть установлено равномерно по высоте резервуара или неравномерно, например большее количество датчиков может быть установлено на среднем уровне резервуара или в верхнем и нижнем уровнях резервуара.
На следующем этапе способа измеряют значение плотности ρп паровой фазы компонентов, входящих в состав СУГ, с помощью средства измерения плотности или вычисляют плотность ρп паровой фазы компонентов, входящих в состав СУГ, по компонентному составу и значению температуры жидкой фазы СУГ в резервуаре с помощью блока обработки.
Реализация варианта измерения с помощью средства измерения плотности описана выше. Формула, по которой может быть вычислена плотность паровой фазы, приведена ранее:
Figure 00000042
,
где xm i - массовая доля i-го компонента в составе жидкой фазы СУГ, %; ρжi(tж) - плотность i-го компонента жидкой фазы СУГ при температуре tж, кг/м3 (см. таблицу 1); n - число компонентов жидкой фазы СУГ.
Очевидно, что вычисление этой формулы может быть легко реализовано посредством блока обработки, функционально связанного с датчиками температуры, при необходимости с другими измерительными средствами и блоком памяти с заранее известной внесенной туда необходимой информацией о СУГ.
На следующем этапе способа определяют по значению уровня Н раздела фаз СУГ в резервуаре, соответствующее этому уровню значение объема Vж20 жидкой фазы СУГ в резервуаре на измеряемом уровне H с использованием заранее известной градуировочной таблицы резервуара, составленной при температуре 20°C.
Для автоматизации этого этапа градуировочная таблица заранее загружается в память, из которой блок обработки берет необходимые данные, и на основании значения Н этот блок определяет значение Vж20. Понятно, что память может быть любым запоминающим устройством, известным в уровне техники, способным хранить необходимый объем информации необходимое время. Запоминающее устройство функционально соединено или встроено в блок обработки.
На следующем этапе способа вычисляют объем Vж(tж) жидкой фазы СУГ в резервуаре при температуре tж по формуле Vж(tж)=Vж20⋅[1+2⋅αст⋅(tж-20)] при помощи блока обработки, где αст - температурный коэффициент линейного расширения материала стенки резервуара, принимаемый равным для стали αст=12,5⋅10-6 1/°C.
Для автоматизации этого этапа множество коэффициентов линейного расширения для различных материалов заранее загружается в память, из которой блок обработки берет необходимое значение и на основании полученных значений о температуре tж и объеме Vж20 по формуле вычисляет Vж(tж).
На следующем этапе способа определяют объем паровой фазы СУГ в резервуаре при определенной температуре tп паровой фазы СУГ как разность полной вместимости резервуара при упомянутой температуре и объема жидкой фазы СУГ в резервуаре при упомянутой температуре по формуле
Figure 00000043
,
где VД20 рез - заранее известная действительная вместимость резервуара при температуре 20°C.
Для автоматизации этого этапа блок обработки на основании полученной от датчика температуры и извлеченных из памяти коэффициента αст и значения VД20 рез с помощью приведенной формулы вычисляет объем паровой фазы СУГ Vп(tп).
На следующих этапах способа блок обработки на основании ранее полученной информации об объеме и плотности жидкой и паровой фазы находит массы жидкой и паровой фазы, а также общую массу СУГ как сумму масс жидкой и паровой фазы.
В целом способ может быть реализован посредством устройства учета, содержащего корпус резервуара; блок обработки, встроенный в корпус резервуара, функционально соединенный с датчиками, установленными в резервуаре, и с памятью, содержащей информацию о параметрах резервуара; средство хроматографического анализа; средства измерения плотности жидкой и паровой фаз; средство измерения уровня раздела фаз, причем все измерительные и прочие аппаратно-программные, программные и аппаратные средства могут быть встроены в корпус резервуара и функционально соединены с блоком обработки.
Устройство работает следующим образом: блок обработки собирает со всех датчиков, измерительных средств и памяти необходимую информацию, обрабатывает ее согласно описанному выше алгоритму и выдает точное значение массы СУГ в резервуаре.
Предложенное устройство может представлять собой резервуар с установленными в нем датчиками и блоком обработки, который также прикреплен к корпусу резервуара, с внутренней или внешней его стороны. Блок обработки связан с возможностью обмена данными с упомянутыми датчиками посредством линий связи. Линии связи могут быть как проводными, так и беспроводными, что не является существенным для данного устройства.
Блок обработки может содержать или быть связан с блоком вывода информации, который служит для указания измеряемых датчиками параметров и/или данных по учету СУГ.
Блок обработки может быть реализован на любом известном в уровне техники вычислительном устройстве с подходящим функционалом: контроллере, процессоре обработки сигналом, интегральной схеме, специализированной ASIC интегральной схеме и т.п. Датчики могут быть любыми известными из уровня техники датчиками, подходящими для реализации заданного функционала в заданных условиях, конкретный их тип не относится к сущности предложенного решения.
В предложенном техническом решении может быть дополнительно учтено температурное расширение материала средства измерений уровня раздела фаз СУГ в резервуаре по формуле: Vж(tж)=Vж20⋅[1+(2⋅αстси)⋅(tж-20)], где αси - поправка на температурное расширение материала средства измерений уровня раздела фаз СУГ в резервуаре, принимаемая равной для стали αси=12,5⋅10-6 1/°C.
Конкретный вариант расположения датчиков может быть следующим: верхний, средний и нижний уровень резервуара.
В предпочтительном варианте осуществления если уровень жидкой фазы СУГ равен верхнему уровню, tж и tп вычисляют следующим образом:
Figure 00000044
,
Figure 00000045
, где tcy - температура, измеренная на уровне, соответствующем середине высоты резервуара; tв - температура, измеренная на верхнем уровне, tн - температура, измеренная на нижнем уровне.
Если уровень жидкой фазы СУГ в резервуаре меньше верхнего уровня, но больше или равен половине внутреннего диаметра горизонтального резервуара, tж и tп вычисляют следующим образом
Figure 00000046
, tп.ср=tв.
Если уровень СУГ в резервуаре меньше половины внутреннего диаметра горизонтального резервуара, но больше или равен нижнему уровню, tж и tп вычисляют следующим образом tж=tн,
Figure 00000047
.
Если уровень жидкой фазы СУГ в резервуаре меньше нижнего уровня, tж и tп вычисляют следующим образом tж=tн,
Figure 00000048
.
Вариант осуществления 2
Как видно из формулы (5), для определения объема резервуара, занимаемого газовой фазой, находят полный объем резервуара при температуре tп и вычитают из этого полного объема резервуара объем, занимаемый жидкой фазой, имеющей температуру tж. Однако при таком подходе возникает дополнительная погрешность из-за того, что дважды допускают, что весь резервуар имеет сначала температуру жидкой фазы, а затем паровой, в то время как разные части резервуара, находящиеся под воздействием разных температур (tп и tж), деформируются по-разному. Очевидно, что более высокая температура (например, tп) вызывает большее расширение, чем более низкая (например, tж).
Для учета этой неравномерной деформации в одном из вариантов осуществления предлагается определять объем VCP резервуара при температуре нижней части резервуара, равной tж, и температуре верхней части резервуара, равной tп. Для этого определяют действительную вместимость VД_tж рез резервуара при температуре tж (по формуле VД_tж рез=VД20 рез [1+2⋅αст(tж-20)]) и действительную вместимость VД_tп рез резервуара при температуре tп (по формуле VД_tп рез=VД20 рез[1+2⋅αст(tп-20)]), вычисляют среднее значение VД_CP рез как среднее арифметическое VД_tж рез и VД_tп рез по формуле VД_CP рез-(VД_tж рез+VД_tп рез)/2.
В дальнейшем это значение используют для определения объема паровой фазы Vп(tп) по формуле:
Figure 00000049
.
Еще один вариант заключается в том, что, зная значение уровня H раздела фаз СУГ в резервуаре и температуру верхней и нижней частей резервуара (которые можно принять равными температурам паровой и жидкой фаз соответственно), определяют температурное расширение отдельно верхней и нижней частей резервуара, причем границей между верхней и нижней частями служит уровень раздела фаз. Таким образом получают значения VНИЖ рез(tж) и VBEPХ рез(tп). Конкретный вариант реализации такого определения не описывается, так как он представляет собой простую и известную в уровне техники задачу определения температурного расширения тела с известными параметрами (форма, материалы, распределение температур по телу).
Зная температурное расширение отдельно верхней и нижней частей резервуара, можно более точно определить объем жидкой и паровой фаз:
Vж(tж) = VНИЖ рез(tж);
Vп(tп) = VВЕРХ рез(tп).
В дальнейшем эти более точно найденные объемы используются для вычисления массы СУГ в резервуаре.
Очевидно, что такой подход уменьшает максимальную погрешность, возникающую при вычислении объема паровой фазы.
Вариант осуществления 3
Отличие еще одного варианта осуществления от варианта осуществления 2 заключается в том, что учитывается не две области разной деформации резервуара, а столько областей, сколько датчиков имеется в резервуаре.
Рассмотрим пример для трех датчиков: нижнего, среднего и верхнего.
Имея показания от трех датчиков, можно построить распределение температурного поля по высоте резервуара. Например, получены следующие показания от трех датчиков: t1, t2, t3, где t1 - температура, полученная от нижнего датчика, t2 - температура, полученная от среднего датчика, t3 - температура, полученная от верхнего датчика. Здесь должно быть понятно, что физическое расположение «верхний», «средний», «нижний» связано с геометрией резервуара и его расположением относительно поверхности земли, верхний датчик физически выше среднего и нижнего датчиков относительно направления действия силы тяжести.
Предпочтительно датчики расположены равномерно по высоте резервуара, в таком случае резервуар по высоте делят на равномерные части, каждая из которых деформируется в соответствии со своей температурой.
Заранее известная действительная вместимость VД20 рез резервуара при температуре 20°C может быть найдена как сумма вместимостей частей резервуара:
VД20 рез=VД20_1 рез+VД20_2 рез+VД20_3 рез,
где VД20_1 рез - вместимость на нижнем уровне, VД20_2 рез - вместимость на среднем уровне, VД20_3 рез - вместимость на верхнем уровне.
Поскольку форма резервуара заранее известна, то определить вместимости отдельных частей резервуара можно без приложения каких-либо творческих усилий.
Зная температуры СУГ в отдельных частях резервуара, можно определить деформации отдельных частей резервуара и найти общую вместимость VД_КОРР рез(t) резервуара с учетом температурной коррекции:
VД_КОРР рез(t)=VД20_1 рез[1+2⋅αст(t1-20)]+VД20_2 рез[l+2⋅αст(t2-20)]+VД20_3 ре[1+2⋅αст(t3-20)]3.
В дальнейшем это значение используют для определения объема паровой фазы Vп(tп) по формуле:
Vп(tп)=VД_КОРР рез-Vж(tж).
Кроме того, значение VД_КОРР рез(t) можно использовать и для определения объема жидкой фазы Vж(tж), то есть на основании значения VД_КОРР рез(t), зная значение уровня H раздела фаз СУГ в резервуаре и зная параметры резервуара, определяют Vж_КОРР(tж). Конкретный вариант реализации такого определения не описывается, так как он представляет собой простую и известную в уровне техники задачу определения объема тела с температурным расширением его отдельны частей, когда тело имеет известные параметры (форма, материалы, распределение температур по телу).
Зная температурное расширение всех частей резервуара и высоту уровня раздела фаз, можно определить объем нижней части резервуара VНИЖ_КОРР рез и объем верхней части резервуара VВЕРХ_КОРР рез, и используя эти значения, можно более точно определить объем жидкой Vж и паровой фаз Vп:
Vж=VНИЖ_КОРР рез;
Vп=VВЕРХ_КОРР рез.
Очевидно, что такой подход уменьшает максимальную погрешность, возникающую при вычислении объема жидкой и паровой фаз.
Дальнейшее определение массы СУГ в резервуаре осуществляется по описанной выше методике.
Как правило, резервуар имеет цилиндрическую форму, и в сечении он представляет собой окружность, из этого можно легко построить карту распределения
Figure 00000050
температурного поля по резервуару даже по трем значениям температуры (в верхней, средней и нижней частях резервуара).
Зная распределение
Figure 00000051
температурного поля по резервуару, где резервуар имеет общую длину поверхности L, можно определить точную температурную деформацию резервуара по его поверхности. Очевидно, что переменная
Figure 00000052
определяет конкретную точку на поверхности резервуара и может принимать значения от 0 до L.
Figure 00000053
.
В дальнейшем это значение используют для определения объема паровой фазы Vп(tп) по формуле:
Vп(tп)=VД_КОРР рез-Vж(tж).
Еще один вариант заключается в том, что, зная значение уровня H раздела фаз СУГ в резервуаре и распределение температур по резервуару, определяют значения VНИЖ_КОРР рез и VВЕРХ_КОРР рез. Конкретный вариант реализации такого определения не описывается, так как он представляет собой простую и известную в уровне техники задачу определения температурного расширения тела с известными параметрами (форма, материалы, распределение температур по телу).
Используя значения VНИЖ_КОРР рез и VВЕРХ_КОРР рез, можно более точно определить объем жидкой Vж и паровой фаз Vп:
Vж=VНИЖ_КОРР рез;
Vп=VВЕРХ_КОРР рез.
Очевидно, что такой подход еще больше уменьшает погрешность, возникающую при вычислении объема паровой фазы, так как в нем используется более точное определение температур по поверхности резервуара.
Варианты осуществления не ограничиваются описанными здесь вариантами осуществления, специалисту в области техники на основе информации, изложенной в описании, и знаний уровня техники станут очевидны и другие варианты осуществления полезной модели, не выходящие за пределы сущности и объема данного полезной модели.
Элементы, упомянутые в единственном числе, не исключают множественности элементов, если отдельно не указано иное.
Под функциональной связью элементов следует понимать связь, обеспечивающую корректное взаимодействие этих элементов друг с другом и реализацию той или иной функциональности элементов. Частными примерами функциональной связи может быть связь с возможностью обмена информацией, связь с возможностью передачи электрического тока, связь с возможностью передачи механического движения, связь с возможностью передачи света, звука, электромагнитных или механических колебаний и т.д. Конкретный вид функциональной связи определяется характером взаимодействия упомянутых элементов и, если не указано иное, обеспечивается широко известными средствами, используя широко известные в технике принципы.
Способы, раскрытые здесь, содержат один или несколько этапов или действий для достижения описанного способа. Этапы и/или действия способа могут заменять друг друга, не выходя за пределы объема формулы полезной модели. Другими словами, если не определен конкретный порядок этапов или действий, порядок и/или использование конкретных этапов и/или действий может изменяться, не выходя за пределы объема формулы полезной модели.
В заявке не везде указано конкретное программное и аппаратное обеспечение для реализации блоков на чертежах, но специалисту в области техники должно быть понятно, что сущность полезной модели не ограничена конкретной программной или аппаратной реализацией и поэтому для осуществления полезной модели могут быть использованы любые программные и аппаратные средства, известные в уровне техники. Так, аппаратные средства могут быть реализованы в одной или нескольких специализированных интегральных схемах, цифровых сигнальных процессорах, устройствах цифровой обработки сигналов, программируемых логических устройствах, программируемых пользователем вентильных матрицах, процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах, электронных устройствах, других электронных модулях, выполненных с возможностью осуществлять описанные в данном документе функции, компьютерах либо комбинации вышеозначенного.
Хотя отдельно не упомянуто, но очевидно, что, когда речь идет о хранении данных, программ и т.п., подразумевается наличие машиночитаемого носителя данных, примеры машиночитаемых носителей данных включают в себя постоянное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство, регистр, кэш-память, полупроводниковые запоминающие устройства, магнитные носители, такие как внутренние жесткие диски и съемные диски, магнитооптические носители и оптические носители, такие как диски CD-ROM и цифровые универсальные диски (DVD), а также любые другие известные в уровне техники носители данных.
Несмотря на то что примерные варианты осуществления были подробно описаны и показаны на сопроводительных чертежах, следует понимать, что такие варианты осуществления являются лишь иллюстративными и не предназначены ограничивать более широкую полезную модель и что данная полезной модель не должна ограничиваться конкретными показанными и описанными компоновками и конструкциями, поскольку различные другие модификации могут быть очевидны специалистам в соответствующей области.
Признаки, упомянутые в различных зависимых пунктах формулы, а также реализации, раскрытые в различных частях описания, могут быть скомбинированы с достижением полезных эффектов, даже если возможность такого комбинирования не раскрыта явно.
В приведенном выше описании примеров термины направления (такие как "над", "верх", "ниже", "низ", "верхний", "нижний" и т.д.) используются для удобства. В общем, "над", "верхний", "вверх" и аналогичные термины связаны с направлением к земной поверхности.

Claims (34)

1. Устройство учета сжиженных углеводородных газов (СУГ), содержащее:
резервуар для хранения СУГ;
средство определения уровня, выполненное с возможностью определять уровень Н раздела жидкой и паровой фаз СУГ в резервуаре, причем средство определения уровня закреплено в резервуаре;
по меньшей мере три датчика температуры, закрепленных в нижней, средней и верхней частях резервуара;
прикрепленный к резервуару блок обработки, функционально связанный с возможностью обмена данными посредством линий связи со средством определения уровня и датчиками температуры, выполненный с возможностью определения температуры tж жидкой и температуры tп паровой фаз на основании данных, полученных от датчиков температуры, и с возможностью определения объема, занимаемого жидкой Vж и паровой VП фазами, на основании известных объема VPE3 и формы резервуара и определенного уровня Н;
причем блок обработки выполнен с возможностью корректировать объем, занимаемый жидкой и паровой фазами, с учетом температурного расширения частей резервуара, занимаемых жидкой и паровой фазами.
2. Устройство по п. 1, в котором блок обработки выполнен с возможностью определять плотность ρж жидкой и плотность ρп паровой фаз СУГ на основании известного компонентного состава СУГ либо определять плотность ρж жидкой и плотность ρп паровой фаз СУГ на основании показаний плотномеров, опционально установленных в резервуаре и функционально связанных с возможностью обмена данными посредством линий связи с блоком обработки;
причем блок обработки выполнен с возможностью определять массу Мж жидкой фазы СУГ как произведение определенной плотности ρж жидкой фазы СУГ и скорректированного объема, занимаемого жидкой фазой СУГ в резервуаре, определять массу Мп паровой фазы СУГ как произведение определенной плотности ρп паровой фазы СУГ и скорректированного объема, занимаемого паровой фазой СУГ в резервуаре;
причем блок обработки выполнен с возможностью учета СУГ посредством вычисления общей массы Мо СУГ в резервуаре посредством суммирования массы Мж жидкой фазы и массы Мп паровой фазы СУГ в резервуаре.
3. Устройство по п. 2, в котором блок обработки выполнен с возможностью определять tж и tп следующим образом:
а) если уровень жидкой фазы СУГ равен верхнему уровню, tж и tп вычисляют следующим образом:
Figure 00000054
Figure 00000055
где tсу - температура, измеренная на уровне, соответствующем середине высоты резервуара;
tв - температура, измеренная на верхнем уровне,
tн - температура, измеренная на нижнем уровне,
б) если уровень жидкой фазы СУГ в резервуаре меньше верхнего уровня, но больше или равен половине внутреннего диаметра горизонтального резервуара, tж и tп вычисляют следующим образом:
Figure 00000056
tп=tв,
в) если уровень СУГ в резервуаре меньше половины внутреннего диаметра горизонтального резервуара, но больше или равен нижнему уровню, tж и tп вычисляют следующим образом:
tж=tн,
Figure 00000057
,
г) если уровень жидкой фазы СУГ в резервуаре меньше нижнего уровня, tж и tп вычисляют следующим образом:
tж=tн,
Figure 00000058
4. Устройство по п. 2, дополнительно содержащее закрепленный в резервуаре датчик давления, функционально связанный линиями связи с блоком обработки, причем блок обработки выполнен с возможностью определять плотность ρп паровой фазы СУГ по формуле
Figure 00000059
,
где Р - давление, измеренное датчиком давления;
R - газовая постоянная,
Z - фактор сжимаемости, причем
фактор сжимаемости Z является известной функцией приведенного давления Рпр и приведенной температуры
Figure 00000060
,
где Рпр - приведенное давление, которое вычисляется как отношение давления Р к известному для конкретных компонентов СУГ критическому давлению Ркр; Тпр - приведенная температура, которая вычисляется как отношение абсолютной температуры Т СУГ к известной для конкретных компонентов СУГ критической температуре Ткр.
5. Устройство по п. 1, в котором блок обработки выполнен с возможностью корректировать объем, занимаемый жидкой и паровой фазами, с учетом температурного расширения частей резервуара на основании формулы:
VРЕЗ(t)=VД20 рез⋅[1+2⋅αст⋅(t-20)],
где t - температура резервуара, VД20 рез - известный объем резервуара при 20 градусах Цельсия, αст - температурный коэффициент линейного расширения материала стенки резервуара.
RU2016129661U 2016-07-19 2016-07-19 Устройство учета сжиженных углеводородных газов при хранении в резервуарах RU170698U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016129661U RU170698U1 (ru) 2016-07-19 2016-07-19 Устройство учета сжиженных углеводородных газов при хранении в резервуарах

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016129661U RU170698U1 (ru) 2016-07-19 2016-07-19 Устройство учета сжиженных углеводородных газов при хранении в резервуарах

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015148695/28U Division RU164122U1 (ru) 2015-11-12 2015-11-12 Устройство учета сжиженных углеводородных газов при хранении в резервуарах

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU170698U1 true RU170698U1 (ru) 2017-05-03

Family

ID=58697231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016129661U RU170698U1 (ru) 2016-07-19 2016-07-19 Устройство учета сжиженных углеводородных газов при хранении в резервуарах

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU170698U1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2277200C2 (ru) * 2004-08-12 2006-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Производственно-коммерческая фирма "Техсинтез" Заправочная станция сжиженных углеводородных газов
WO2010066813A1 (en) * 2008-12-09 2010-06-17 Sentinel Import Export (Ireland) Limited Storage tank monitoring apparatus
RU2454661C2 (ru) * 2010-07-05 2012-06-27 Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" Способ прогнозирования сроков хранения углеводородных горючих в средствах хранения
CN202748106U (zh) * 2012-08-02 2013-02-20 中国石油天然气股份有限公司 储液罐油、水液位磁致伸缩双浮子液位计

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2277200C2 (ru) * 2004-08-12 2006-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Производственно-коммерческая фирма "Техсинтез" Заправочная станция сжиженных углеводородных газов
WO2010066813A1 (en) * 2008-12-09 2010-06-17 Sentinel Import Export (Ireland) Limited Storage tank monitoring apparatus
RU2454661C2 (ru) * 2010-07-05 2012-06-27 Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" Способ прогнозирования сроков хранения углеводородных горючих в средствах хранения
CN202748106U (zh) * 2012-08-02 2013-02-20 中国石油天然气股份有限公司 储液罐油、水液位磁致伸缩双浮子液位计

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6857313B2 (en) Self-calibrating capacitance gauge
AU2020283140B2 (en) Non-linear ultrasound method and apparatus for quantitative detection of materials (liquids, gas, plasma)
EP2761260B1 (en) Apparatus and method for volume and mass estimation of a multiphase fluid stored at cryogenic temperatures
US9052065B2 (en) Liquid dispenser
EA017667B1 (ru) Способ и устройство для определения границы раздела по меньшей мере двух текучих сред
AU2014254365B2 (en) Verification of a meter sensor for a vibratory meter
RU2605530C1 (ru) Способ учета сжиженных углеводородных газов при хранении в резервуарах
RU164123U1 (ru) Устройство учета сжиженных углеводородных газов при приеме в и отпуске из резервуара
RU170698U1 (ru) Устройство учета сжиженных углеводородных газов при хранении в резервуарах
RU164122U1 (ru) Устройство учета сжиженных углеводородных газов при хранении в резервуарах
RU170699U1 (ru) Устройство учета сжиженных углеводородных газов при приеме в и отпуске из резервуара
US9816951B2 (en) Method for determining a volume thermal expansion coefficient of a liquid
US10371678B2 (en) Method and measuring apparatus for determining gas properties by correlation
RU2399904C1 (ru) Способ измерения плотности
CN105424080A (zh) 测定燃料质量和燃料密度的方法
RU2352906C1 (ru) Устройство для измерения массы топливных сжиженных углеводородных газов в резервуаре
Benkova et al. Primary standard and traceability chain for microflow of liquids
RU61413U1 (ru) Устройство измерения плотности и уровня жидкости
RU2326011C2 (ru) Способ реализации нефтепродуктов потребителю
Turkowski et al. Metrology for Pipelines Transporting Gaseous and Liquid Fuels
RU2506545C1 (ru) Способ определения массы сжиженного углеводородного газа в резервуаре
RU2689284C1 (ru) Способ измерения плотности среды
Sovlukov et al. Radiofrequency measurement of liquefied petroleum gas mass in a reservoir
Sovlukov et al. Radio-frequency measurement of liquefied petroleum gas mass in a tank
de Souza Filho et al. Maximum permissible differences in LPG operations for custody transfer measurements

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20201113