RU201521U1 - Устройство для определения уровня нефти, воды и льда в вертикальных наземных резервуарах - Google Patents

Устройство для определения уровня нефти, воды и льда в вертикальных наземных резервуарах Download PDF

Info

Publication number
RU201521U1
RU201521U1 RU2020118216U RU2020118216U RU201521U1 RU 201521 U1 RU201521 U1 RU 201521U1 RU 2020118216 U RU2020118216 U RU 2020118216U RU 2020118216 U RU2020118216 U RU 2020118216U RU 201521 U1 RU201521 U1 RU 201521U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
water
lot
determining
level
Prior art date
Application number
RU2020118216U
Other languages
English (en)
Inventor
Андрей Юрьевич Богданов
Юрий Алексеевич Матвеев
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет"
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет"
Priority to RU2020118216U priority Critical patent/RU201521U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU201521U1 publication Critical patent/RU201521U1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/04—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by dip members, e.g. dip-sticks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/24—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Level Indicators Using A Float (AREA)

Abstract

Устройство для определения уровня нефти, воды и льда в вертикальных наземных резервуарах относится к средствам для определения уровней различных жидкостей в резервуаре. Техническое устройство может быть использовано в нефтяной промышленности.Полезная модель включает электронный блок, соединительный кабель, герметичный погружной лот, состоящий из медного стержня и медной гильзы, с залитым между ними компаундом, замерную рулетку с измерительной лентой.Технический результат достигается точным измерением уровней нефти и воды в резервуарах за счет определения сопротивления различных жидкостей с помощью электронного блока, соединительного кабеля и лота при этом границы раздела указанных жидкостей определяются с помощью лота и замерной рулетки. Необходимо отметить, что удельное электрическое сопротивление нефти значительно больше удельного сопротивления воды.Устройство выполнено с герметичной вставкой проводов кабеля в клеммы лота.Полезная модель отличается простотой конструкции. Для использования не требуется высокая квалификация персонала. Устройство переносное, что позволяет его использовать для всех вертикальных резервуаров нефтебазы или нефтесборного пункта.

Description

Предполагаемая полезная модель относится к измерительной технике, в частности к средствам, которые используются для определения границы раздела фаз жидких сред и может быть применена в нефтяной промышленности для определения уровня подтоварной воды в вертикальных резервуарах с нефтью.
С целью эффективного определения границы раздела жидких фаз используется ряд уровнемеров: механические, поплавковые, гидростатические, электрические, емкостные, кондуктометрические, акустические, микроволновые.
Известно устройство для определения уровня жидкости в резервуарах, включающее гибкую металлическую рулетку длинной 10, 20, 30 метров с шириной ленты 10-12 мм с закрепленным в нижней части лотом [В.Г. Коваленко и др. Автозаправочные станции: Оборудование. Эксплуатация. Безопасность. СПб.: НПИКЦ, 2003]. Лот служит для натяжения ленты рулетки при замере уровня нефтепродукта и для нанесения водочувствительной пасты с целью определения количества подтоварной воды в резервуаре. Наиболее распространены лоты двух типов: цилиндрические (монолитные или полые) и прорезные.
Недостатком этого устройства является низкая эффективность при применении в резервуарах вместимостью до 100 м3, а также тот факт, что при опускании лота нефть (нефтепродукт) обволакивает водочуствительную пасту и не дает ей взаимодействовать с водой. Аналогичный процесс происходит и при поднимании лота со дна резервуара.
Также известно устройство для определения уровня подтоварной воды в резервуаре [Еланский И.А., Матвеев Ю.А. и др. Патент на полезную модель №46352 от 27.06.2005 года].
Устройство содержит лот с нанесенной водочувствительной пастой, установленный в полости внутреннего цилиндра с выполненным основанием и продольной прорезью. Внутренний цилиндр размещен в полости внешнего цилиндра, имеющего возможность перемещения относительно оси внутреннего цилиндра. Герметичность цилиндров обеспечивается за счет применения уплотнительных прокладок и соединений типа «шип-паз». Перемещение устройства в резервуаре обеспечивается при помощи первого троса, а перемещение внешнего цилиндра относительно внутреннего - при помощи второго троса. Внешний цилиндр имеет фиксатор, установленный внутри прорези.
Полезная модель работает следующим образом: устройство при помощи первого троса опускается на дно резервуара, при этом герметичность внутренней полости обеспечивается за счет уплотнительных прокладок. При достижении устройством дна внешний цилиндр плавно поднимается по соединению типа «шип-паз» внутри прорези при помощи троса, обеспечивая поступление жидкости (воды или нефтепродукта) через продольную прорезь к лоту с нанесенной водочувствительной пастой. Предотвращение разобщения внутреннего и внешнего цилиндров достигается за счет фиксатора, установленного в прорези. Затем внешний цилиндр опускается, и устройство поднимается при помощи троса, после чего лот вынимается за ручку из внутреннего цилиндра, а уровень подтоварной воды определяется по цвету водо-чувствительной пасты.
Недостатками устройства для определения уровня подтоварной воды в резервуаре являются:
1.Сложность определения воды в резервуарах.
2. Отсутствие возможности определения уровня нефти в резервуаре.
Также известно универсальное устройство для определения уровня воды и нефтепродукта в резервуарах вместимостью до 100 м3 [Еланский И.А., Матвеев Ю.А. Патент на полезную модель №48058 от 10.09.2005 года].
Устройство содержит основной метршток с металлической опорой. В опоре имеется прорезь, выполненная по окружности для вставки дополнительного метрштока. Метршток большего диаметра с помощью ручки имеет возможность перемещения относительно оси основного метрштока. Герметичность метрштоков обеспечивается за счет применения уплотнительных колец. Крепление метрштоков друг с другом происходит за счет фиксатора. Фиксатор вставляется сначала в отверстие дополнительного метрштока, а затем в отверстие основного метрштока.
Универсальное устройство работает следующим образом. Устройство при помощи ручки опускается на дно резервуара, при этом герметичность основного и дополнительного метрштоков обеспечивается за счет уплотнительных колец и прорези. При достижении опорой дна из устройства вынимается фиксатор. После этого дополнительный метршток плавно поднимается по оси основного метрштока, обеспечивая поступление воды к водочувствительной пасте, нанесенной на внутренний метршток. Затем метршток большего диаметра опускается в прорезь опоры, вставляется фиксатор и устройство поднимается из резервуара. После чего дополнительный метршток вновь поднимается, а уровень подтоварной воды определяется по цвету водочувствительной пасты.
Недостатками универсального устройства для определения уровня воды и нефтепродукта в резервуарах вместимостью до 100 м3 являются:
1.Сложность конструкции, связанная с наличием металлической опоры.
2. Возможность стирания (механического воздействия) водочувствительной пасты дополнительным метрштоком, что приводит к большим погрешностям при измерении уровня воды.
3. Сложность подъема дополнительного метрштока, связанная с отсутствием держателя на основном метрштоке.
Также известно универсальное устройство для определения уровней различных жидкостей в резервуарах [Еланский И.А., Матвеев Ю.А. и др. Патент на полезную модель №55971 от 27.08.2006 года].
В данном техническом устройстве вместо лота к измерительной ленте рулетки с помощью кронштейна прикрепляется пустотелый цилиндр. Внутри цилиндра к основанию жестко прикреплен груз. Груз служит для поддержания цилиндра в вертикальном положении на границе фаз исследуемых жидкостей. В нефтяной промышленности наибольший интерес вызывает определение воды в резервуаре с нефтью. Поэтому вес цилиндра и вес груза подбираются с учетом плотности нефти и плотности воды. При этом необходимо учитывать, что плотности нефти и воды имеют различные значения.
Подбор цилиндра и груза осуществляется с учетом условий нулевого погружения.
где Qβ - выталкивающая сила, действующая на цилиндр, Н;
Р1 - вес цилиндра, Н;
Р2 - вес груза, Н;
q - ускорение свободного падения Н/кг;
YB - объем цилиндра, находящийся в воде, м3;
YH - объем цилиндра, находящийся в нефти, м3;
ρВ, ρH - плотности воды и нефти соответственно кг/м3.
При этом вес груза определяется из выражения:
Устройство содержит рулетку с ручкой и замерной лентой. На замерную рулетку с помощью кронштейна крепится цилиндр. Внутри цилиндра к основанию жестко крепиться груз.
Определение уровня воды происходит после достижения цилиндром границы фаз нефть-вода. Цилиндр за счет подобранной массы проникает через слой нефти и с помощью груза принимает вертикальное положение в верхнем слое подтоварной воды. При этом начало цифровых значений рулетки соответствует границе раздела фаз нефть-вода. Определение уровня воды (нефти) производится по показанию замерной рулетки. Данное значение рулетки будет показывать расстояние от верхнего края резервуара до уровня воды H1. С целью определения количества воды, необходимо от значения базовой высоты резервуара Н0 отнять полученное ранее значение H1. Уровень нефтяной жидкости рассчитывается по значению на замерной рулетке, оставленному верхним слоем нефти Н2.
Недостатками универсального устройства для определения уровней различных жидкостей в резервуарахявляются:
1.Сложность конструкции и расчетов.
2. Высокая погрешность при измерении уровня воды и нефти.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для определения границы раздела фаз жидких сред нефтепродукт – вода [Комина Е.Н., Макаров В.М. Патент на полезную модель №105434 от 10.06.2011 года].
Устройство содержит электронный блок, индикаторную лампу, эластичный герметичный соединительный кабель, герметичный погружной щуп, состоящий из медного стержня, установленного внутри медной гильзы вдоль ее оси. Между стержнем и гильзой залит компаунд, при этом на гильзе нанесена измерительная шкала.
По функциональному признаку устройство можно разделить на 2 узла:
Первый узел - герметичный погружной щуп, состоящий из медного стержня, медной гильзы с нанесенной на ее поверхность измерительной шкалой, с залитым между медным стержнем и медной гильзой компаундом.
Эластичный герметичный соединительный кабель соединяет герметичный погружной щуп со вторым функциональным узлом, состоящим из электронного блока с находящейся на нем индикаторной лампой.
Метод определения границы различных сред основан на различии их удельного объемного электрического сопротивления. Для определения положения границы производится плавное опускание герметичного погружного щупа в резервуар с одновременным контролем индикаторной лампы на электронном блоке. Загорание индикаторной лампы свидетельствует о достижении наконечником щупа верхнего слоя воды. После загорания индикаторной лампы щуп извлекается из резервуара и по нанесенной на нем измерительной шкале производится определение толщины слоя нефтепродукта.
Недостатками устройства для определения границы раздела фаз жидких сред нефтепродукт – вода являются:
1. Большая погрешность измерения, связанная с загоранием лампы, настроенной на определенное сопротивление жидкости.
2. Возможность использования только в горизонтальных резервуарах, имеющих небольшую высоту.
3.Отсуствие подсветки на электронном блоке.
Работа предлагаемого устройства основана на определение уровня воды при достижении лотом границы раздела жидких сред нефть-вода, при этом значительно изменяются значения сопротивлений различных жидкостей на электронном блоке.
Данные признаки являются существенными для решения задачи полезной модели, так как повышается эффективность определения уровня подтоварной воды в резервуаре, и исключаются большие погрешности при измерении уровня жидкостей.
Решение указанной задачи достигается тем, что устройство оборудовано герметичным погружным лотом, состоящим из медного стержня и медной гильзы, с залитым между ними компаундом, при этом лот с помощью измерительной ленты соединяется с замерной рулеткой, а также тем, что провода кабеля герметично вставляются в две клеммы лота.
На фиг.1, фиг.2, фиг.3 изображены: разрез резервуара с лотом, оборудованным измерительной лентой и кабелем с электронным блоком, разрез лота и вид спереди замерной рулетки.
Вертикальный наземный резервуар 1, имеет приемный и раздаточный патрубки 2, трубопровод для приема и выдачи нефти 3, задвижку 4, световой и замерной люки 5,6, вентиляционный патрубок 7, дыхательный клапан 8, люк-лаз 9.
Предлагаемое устройство содержит электронный (измерительный) блок 10, с лампой подсветки 11, эластичный соединительный кабель 12, герметичный погружной лот 13, состоящий из медного стержня 14, установленного внутри медной гильзы 15 вдоль ее оси, между ними залит компаунд 16. На гильзе нанесена мерная шкала 17. Лот с помощью измерительной ленты 18 соединяется с замерной рулеткой 19, которая имеет катушку с ручкой 20. Также лот с помощью кабеля 12 связан с электронным блоком 10. Провода кабеля герметично вставляются в две клеммы 21.
Причем первая клемма находится в гильзе, а вторая в медном стержне. Необходимо отметить, что лот выполнен в форме круглого цилиндра, длинной от 30 до 50 см. Мерная шкала измерительной ленты рулетки является продолжением мерной шкалы лота.
Полезная модель работает следующим образом. Нефть 22 из скважин поступает в резервуар 1. За счет большей плотности вода 23 отделяется от нефти и опускается на дно резервуара. Оператор опускает лот, соединенный с замерной рулеткой 19 и электронным блоком 10, в резервуар 1. При этом оператор опускает лот медленно и следит за показаниями сопротивления жидкости на электронном блоке 10. Лот проходит паровоздушное пространство, нефть и касается воды. Удельное электрическое сопротивление нефти имеет значительно большее значение, чем сопротивление воды. По мере опускания лота и достижения воды значения сопротивления жидкостей резко изменяются. Началом уровня воды является значительный скачок (уменьшение) значения сопротивления. В вечернее время для проведения замеров включается лампа подсветки 11 электронного блока.
Оператор с помощью замерной рулетки определяет уровень нефти. Для определения уровня воды необходимо от базовой высоты резервуара отнять высоту уровня нефти плюс высоту уровня парового пространства (расстояние от уровня воды до базовой высоты). При температуре окружающей среды ниже нуля градусов Цельсия возможно образование слоя льда на дне резервуара.
Определение уровня льда в резервуаре происходит аналогичным образом, как и воды.
Предлагаемое устройство позволяет с высокой точностью измерять слой нефти над поверхностью воды, что дает возможность определения общих объемов нефти и воды в вертикальных наземных резервуарах. Полезная модель отличается простотой конструкции. Для использования не требуется высокая квалификация персонала.
Устройство переносное, что позволяет его использовать для всех вертикальных резервуаров нефтебазы или нефтесборного пункта.

Claims (1)

  1. Устройство для определения уровня нефти, воды и льда в вертикальных наземных резервуарах, включающее электронный блок, соединительный кабель, отличающееся тем, что устройство оборудовано герметичным погружным лотом, состоящим из медного стержня и медной гильзы, с залитым между ними компаундом, при этом лот с помощью измерительной ленты соединяется с замерной рулеткой, а также тем, что провода кабеля герметично вставляются в две клеммы лота.
RU2020118216U 2020-05-26 2020-05-26 Устройство для определения уровня нефти, воды и льда в вертикальных наземных резервуарах RU201521U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020118216U RU201521U1 (ru) 2020-05-26 2020-05-26 Устройство для определения уровня нефти, воды и льда в вертикальных наземных резервуарах

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020118216U RU201521U1 (ru) 2020-05-26 2020-05-26 Устройство для определения уровня нефти, воды и льда в вертикальных наземных резервуарах

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU201521U1 true RU201521U1 (ru) 2020-12-21

Family

ID=74062677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020118216U RU201521U1 (ru) 2020-05-26 2020-05-26 Устройство для определения уровня нефти, воды и льда в вертикальных наземных резервуарах

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU201521U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU213010U1 (ru) * 2022-03-25 2022-08-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" Устройство для определения уровней нефтепродуктов и воды в резервуарах с применением оптического датчика

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1498960A (en) * 1922-04-07 1924-06-24 Gardner Benjamin Fulton Electric oil gauge
SU49955A1 (ru) * 1935-05-21 1936-08-31 С. Гули-Заде Устройство дл определени уровн сто ни нефти, воды и забо буровых скважин
US2302536A (en) * 1940-05-09 1942-11-17 William K Edwards Liquid level indicator
RU2393437C1 (ru) * 2009-06-30 2010-06-27 Василий Петрович Ягин Способ определения толщины углеводородной фазы над водой в накопителе нефтяных отходов и устройство для его осуществления
CN110849437A (zh) * 2019-11-30 2020-02-28 张雨 一种油品的人工计量方法
CN210464599U (zh) * 2019-08-26 2020-05-05 深圳市大升高科技工程有限公司 水位测量装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1498960A (en) * 1922-04-07 1924-06-24 Gardner Benjamin Fulton Electric oil gauge
SU49955A1 (ru) * 1935-05-21 1936-08-31 С. Гули-Заде Устройство дл определени уровн сто ни нефти, воды и забо буровых скважин
US2302536A (en) * 1940-05-09 1942-11-17 William K Edwards Liquid level indicator
RU2393437C1 (ru) * 2009-06-30 2010-06-27 Василий Петрович Ягин Способ определения толщины углеводородной фазы над водой в накопителе нефтяных отходов и устройство для его осуществления
CN210464599U (zh) * 2019-08-26 2020-05-05 深圳市大升高科技工程有限公司 水位测量装置
CN110849437A (zh) * 2019-11-30 2020-02-28 张雨 一种油品的人工计量方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU213010U1 (ru) * 2022-03-25 2022-08-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" Устройство для определения уровней нефтепродуктов и воды в резервуарах с применением оптического датчика
RU2829036C1 (ru) * 2024-04-12 2024-10-22 Олег Валерьевич Лелейтнер Установка контроля и управления процессом дренирования подтоварной воды

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1149238A (en) Device for and method of detecting leaks in a liquid storage reservoir
RU2299322C1 (ru) Способ измерения дебита продукции нефтяных скважин в системах герметизированного сбора
US20090272188A1 (en) Binary Liquid Analyzer For Storage Tank
CN103592000B (zh) 一种液位测量装置
CN201222012Y (zh) 油罐自动取样盘库装置
CN209979024U (zh) 油罐液位监控系统
RU201521U1 (ru) Устройство для определения уровня нефти, воды и льда в вертикальных наземных резервуарах
CN212133791U (zh) 一种新型液位计
KR100405867B1 (ko) 파이프를 이용한 채수기
CN209684490U (zh) 一种用于储油罐的原油液量计量装置
RU213010U1 (ru) Устройство для определения уровней нефтепродуктов и воды в резервуарах с применением оптического датчика
CN108590626B (zh) 一种油气水三相微量自动计量装置及方法
CN110554447A (zh) 一种磁致伸缩式雨量计及感雨方法
CN110567845A (zh) 液体密度监测装置及方法
JP2012150090A (ja) 気泡式粘度・比重、液位計
CN210533498U (zh) 液位高度测量装置、试油计量装置以及试油计量系统
CN109915126B (zh) 含油岩石的渗吸采出程度的测定方法和渗吸试验装置
RU55971U1 (ru) Универсальное устройство для определения уровней различных жидкостей в резервуарах
RU190040U1 (ru) Устройство для определения уровней подтоварной воды и нефти в резервуаре
RU2340772C2 (ru) Способ определения обводненности продукции нефтяных скважин "охн+"
US2526192A (en) Tank gauge
CN207585714U (zh) 一种汽车油箱测重装置
RU66035U1 (ru) Измерительное устройство для определения уровня воды в резервуарах, предназначенных для нефти и вязких нефтепродуктов
US3182502A (en) Tank gauge apparatus
RU2355884C1 (ru) Способ измерения дебита продукции нефтяных скважин и устройство для его осуществления