RU2642949C1 - System for determining concentration of mechanical impurities in commercial and production oil - Google Patents
System for determining concentration of mechanical impurities in commercial and production oil Download PDFInfo
- Publication number
- RU2642949C1 RU2642949C1 RU2016131970A RU2016131970A RU2642949C1 RU 2642949 C1 RU2642949 C1 RU 2642949C1 RU 2016131970 A RU2016131970 A RU 2016131970A RU 2016131970 A RU2016131970 A RU 2016131970A RU 2642949 C1 RU2642949 C1 RU 2642949C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drying
- zone
- cooling
- filter
- weighing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/22—Fuels, explosives
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения концентрации механических примесей в сырой и добычной нефти нефтедобывающих предприятий с целью предотвращения вывода из строя насосного оборудования, в товарной нефти нефтеперерабатывающих предприятий, а также для проведения арбитражного анализа пробы товарной нефти.The invention relates to measuring technique and is intended to determine the concentration of solids in crude and produced oil of oil producing enterprises in order to prevent the failure of pumping equipment in commercial oil of oil refineries, as well as for conducting an arbitration analysis of a commercial oil sample.
Известен способ определения концентрации механических примесей в нефти (патент РФ №2269119, пр. от 03.07.2001), основанный на измерении концентрации элементов примесей в нефти по поглощению рентгеновского излучения. В данном методе измеряют концентрацию Fe, Al, Si, образующих с кислородом соответствующие примеси, определяют количество кислорода по закону кратных отношений и определяют количество примесей в нефти.A known method for determining the concentration of solids in oil (RF patent No. 2269119, etc. from 03.07.2001), based on measuring the concentration of elements of impurities in oil by absorption of x-ray radiation. In this method, the concentration of Fe, Al, Si, which form the corresponding impurities with oxygen, is measured, the amount of oxygen is determined according to the law of multiple ratios, and the amount of impurities in the oil is determined.
Недостатком данного способа является необходимость предварительного определения состава механических примесей с помощью лабораторного химического анализа, и, как следствие, высокая трудоемкость и длительность метода.The disadvantage of this method is the need for preliminary determination of the composition of mechanical impurities using laboratory chemical analysis, and, as a consequence, the high complexity and duration of the method.
Известен метод определения содержания механических примесей в сырых и топливных нефтях путем экстракции толуолом (ASTM D 473-02 - стандарт США - Standard Test Method for Sediment in Crude Oils and Fuel Oils by the Extraction Method (Стандартный метод испытаний осадка в сырой нефти и топливных масел методом экстракции), в котором 10-тиграммовую пробу нефти, помещенную в стакан из жаропрочного пористого материала, экстрагируют горячим толуолом, по окончании экстракции (со стакана спадает бесцветная капля) стакан высушивают, охлаждают и взвешивают. Содержание механических примесей определяют исходя из найденных опытным путем массы стакана, стакана с пробой, стакана с осадком.A known method for determining the content of solids in crude and fuel oils by extraction with toluene (ASTM D 473-02 - US standard - Standard Test Method for sediment in Crude Oils and Fuel Oils by the Extraction Method (Standard test method for sediment in crude oil and fuel oils extraction method), in which a 10-gram oil sample, placed in a glass made of heat-resistant porous material, is extracted with hot toluene, after the extraction is completed (a colorless drop drops from the glass), the glass is dried, cooled and weighed. divide based on the experimentally found mass of a glass, a glass with a sample, a glass with a precipitate.
Недостатками данного метода являются длительность проведения испытания, дорогостоящий расходный материал (жаропрочный стакан), сложность проведения испытаний с нефтью, обводненность которой превышает 10%.The disadvantages of this method are the duration of the test, expensive consumables (heat-resistant glass), the difficulty of testing with oil, the water cut of which exceeds 10%.
Известно использование блока контроля и управления для осуществления контрольных действий над составными частями соответствующего устройства (см. например, Камера для испытаний бетона и других твердых материалов на морозостойкость, RU 145755 U1, 13.03.2014 или Устройство для удаления серы из топлив, нефти и природных битумов, управляемое от релаксометра ядерного магнитного резонанса, RU 73486 U1, 20.05.2008).It is known to use a control and management unit to carry out control actions on the components of the corresponding device (see, for example, Chamber for testing concrete and other solid materials for frost resistance, RU 145755 U1, 03/13/2014 or Device for removing sulfur from fuels, oil and natural bitumen , controlled from a nuclear magnetic resonance relaxometer, RU 73486 U1, 05.20.2008).
Известно использование робота для перемещения заданного предмета из одной части системы в другую (робототизированный рычаг) (Планшет для образцов, RU 113010 U1, 27.01.2012).It is known to use a robot to move a given object from one part of the system to another (robotic arm) (Tablet for samples, RU 113010 U1, 01/27/2012).
Известно наличие в системе для определения концентрации механических примесей в нефтепродуктах зоны хранения мембранных фильтров, а также - зоны сушки и охлаждения и весового модуля ГОСТ 6370-83, Нефть, нефтепродукты и присадки. Метод определения механических примесей. Введен в действие 01.01.1984, поел. ред. 2008 г., см. раздел 3.), Осуществление операций способа предполагает наличие соответствующих приспособлений (устройств) для осуществления каждой из них. Описанный в этом ГОСТе лабораторный метод определения механических примесей в нефти, жидких нефтепродуктах и присадках основан на фильтровании испытуемых продуктов, предварительно растворенных в бензине или толуоле, через мембранный фильтр, промывании полученного на фильтре осадка соответствующим растворителем с последующими сушкой, охлаждением и взвешиванием фильтра. Содержание механических примесей рассчитывают на основании разницы массы фильтров до и после фильтрации.It is known that there are membrane storage zones in the system for determining the concentration of solids in oil products, as well as drying and cooling zones and a weight module GOST 6370-83, Oil, oil products and additives. Method for determination of solids. Put into effect 01.01.1984, ate. ed. 2008, see
Описанная в ГОСТ аппаратура рассчитана на ее использование вручную, т.е. лаборантом. Аппаратура включает элементы для дозации, смешения, фильтрации, промывки, высушивания, взвешивания испытуемых продуктов лабораторным способом с обязательным участием в технологическом процессе испытаний лаборанта. Согласно ГОСТ 6370-83 используются, в частности, беззольный бумажный фильтр марки "Белая лента" или "Красная лента". При разногласиях в оценке качества продукции по механическим примесям применяют бумажный фильтр марки "Белая лента", испытания проводят в одинаковых условиях. Мембранный фильтр - общий термин для фильтров подобного типа. При лабораторном методе взвешивается стеклянный стаканчик с бумажным фильтром до фильтрации и после нее.The equipment described in GOST is designed for manual use, i.e. laboratory assistant. The equipment includes elements for dosing, mixing, filtering, washing, drying, weighing the tested products in a laboratory way with the obligatory participation in the technological process of testing a laboratory assistant. According to GOST 6370-83, in particular, an ashless paper filter of the brand "White Ribbon" or "Red Ribbon" is used. If there is a disagreement in evaluating the quality of products based on mechanical impurities, a White Filter brand paper filter is used, tests are carried out under the same conditions. A membrane filter is a general term for filters of this type. In the laboratory method, a glass cup with a paper filter is weighed before and after filtration.
Применяемые в ГОСТ 6370-83 лабораторный метод (способ) и используемая в нем аппаратура принимаются в качестве прототипа.The laboratory method (method) used in GOST 6370-83 and the equipment used in it are accepted as a prototype.
Недостатками прототипа являются длительное время проведения анализа, его трудоемкость, недостаточная точность, значительные погрешности измерений, существенный вклад в которые вносят методические и субъективные погрешности. Следует отметить, что приведенный в прототипе лабораторный метод измерения механических примесей в нефти, жидких нефтепродуктах и присадках с использованием описанной в ГОСТе аппаратуры, предназначенной для работы вручную, следует признать неэффективным и ограничивающим широкое использование этого метода в настоящее время на практике в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.The disadvantages of the prototype are the long time the analysis, its complexity, lack of accuracy, significant measurement errors, a significant contribution to which make methodological and subjective errors. It should be noted that the laboratory method described in the prototype for measuring mechanical impurities in oil, liquid oil products and additives using manual equipment described in GOST should be considered inefficient and limiting the widespread use of this method in practice in the oil and oil refining industry .
Технический результат заявляемого изобретения заключается в устранении указанных выше недостатков прототипа и разработке автоматической системы для определения концентрации механических примесей в нефти, которая позволяет снизить погрешность измерений, сократить общее время анализа (двух параллельных измерений) и трудоемкость процесса.The technical result of the claimed invention is to eliminate the above disadvantages of the prototype and the development of an automatic system for determining the concentration of solids in oil, which can reduce the measurement error, reduce the total analysis time (two parallel measurements) and the complexity of the process.
Технический результат достигается решением технической задачи по созданию системы, для определения концентрации механических примесей в товарной и добычной нефти, включающей зоны хранения мембранных фильтров, зоны сушки и охлаждения и весового модуля, а также элементы для дозации, смешения, фильтрации, промывки, высушивания, взвешивания испытуемых продуктов, характеризующейся тем, что она состоит из блока управления и контроля, робота и технологического блока, функционально состоящего из зоны хранения, технологической зоны, зоны сушки и охлаждения и зоны взвешивания, при этом в зоне хранения установлен тубус для размещения фильтров, в технологической зоне - модуль смешения и фильтрования в виде единого блока, в зоне сушки и охлаждения - модуль сушки и охлаждения, в зоне взвешивания - весовой модуль.The technical result is achieved by solving the technical problem of creating a system for determining the concentration of mechanical impurities in commercial and produced oil, including storage areas for membrane filters, drying and cooling zones and a weight module, as well as elements for dosing, mixing, filtering, washing, drying, weighing test products, characterized in that it consists of a control and monitoring unit, a robot and a process unit, functionally consisting of a storage zone, a technological zone, a drying zone and cooling and weighing zones, while in the storage zone there is a tube for placing filters, in the technological zone there is a mixing and filtering module as a single unit, in the drying and cooling zone there is a drying and cooling module, and in the weighing zone there is a weight module.
Термин «система» правомерно характеризует существо заявляемого изобретения ( (от др. - греч. - целое, составленное из частей; соединение) - множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определенную целостность, единство (Википедия).The term "system" legitimately characterizes the essence of the claimed invention ( (from others - Greek - a whole made up of parts; connection) - a set of elements that are in relationships and connections with each other, which forms a certain integrity, unity (Wikipedia).
Для достижения технического результата система выполнена автоматической, причем автоматический характер измерений обеспечивается программным обеспечением системы в целом, включая блок управления и контроля, а также робот, который предназначен для автоматического перемещения фильтров от тубуса ко всем модулям в соответствии с программой работы системы, обеспечивая автоматическое измерение концентрации механических примесей. Такое взаимное неизменяемое расположение робота, тубуса и модулей системы в совокупности позволяет обеспечить работу системы в автоматическом режиме. Другими словами, наличие робота с программным обеспечением предопределяет закрепленное положение (однозначное позиционирование) тубуса, всех модулей и самого манипулятора в системе. Невыполнение этого обязательного условия не позволит правильно использовать программу для робота и сделает невозможным работу системы в целом в автоматизированном режиме. Таким образом обеспечивается выполнение конструктивного единства и реализация системой общего функционального назначения (функциональное единство), обеспечивающего достижение заявляемого технического результата. Все модули и тубус системы используют единые конструкции фильтров, состоящих из картриджей с фильтрующими элементами, согласно заявленному изобретению. Захватывающий зажим робота также увязан с конструкцией картриджа.To achieve a technical result, the system is automatic, and the automatic nature of the measurements is provided by the software of the system as a whole, including the control and monitoring unit, as well as a robot, which is designed to automatically move filters from the tube to all modules in accordance with the program of the system, providing automatic measurement concentration of solids. Such a mutually unchanged arrangement of the robot, tube and system modules in the aggregate makes it possible to ensure the operation of the system in automatic mode. In other words, the presence of a robot with software determines the fixed position (unique positioning) of the tube, all modules and the manipulator itself in the system. Failure to comply with this prerequisite will not allow the correct use of the program for the robot and will make it impossible for the system as a whole to work in an automated mode. This ensures the implementation of constructive unity and the implementation of the system of general functional purpose (functional unity), ensuring the achievement of the claimed technical result. All modules and tube system use a single filter design, consisting of cartridges with filter elements, according to the claimed invention. The gripping clip of the robot is also linked to the design of the cartridge.
Кроме того, система характеризуется тем, что тубус для размещения фильтров выполнен многоэтажным. Под многоэтажностью понимается расположение картриджей на полках, расположенных на разных уровнях. В основном варианте исполнения тубус выполнен из алюминия и имеет 48 этажей для размещения 48 фильтров, картриджи выполнены также из алюминия.In addition, the system is characterized in that the tube for accommodating filters is multi-story. High-rise refers to the location of cartridges on shelves located at different levels. In the main embodiment, the tube is made of aluminum and has 48 floors to accommodate 48 filters, the cartridges are also made of aluminum.
Кроме того, система характеризуется тем, что фильтрующий элемент выполнен с использованием обеззоленного фильтра средней пористости, например, типа «Белая лента" (фильтр обеззоленный для анализа, уд. вес - 80 г/кв.м., время фильтрации - 20 сек.; свойства: средний размер пор, высокая скорость фильтрации; основные применения: крупнодисперсные осадки; сульфиды серебра, мышьяка, аммония, кадмия, свинца, железа и марганца, хромат свинца, карбонаты щелочно-земельных элементов).In addition, the system is characterized by the fact that the filter element is made using a medium-porosity anesthetized filter, for example, the “White Ribbon” type (anesthetized filter for analysis, specific gravity - 80 g / sq., Filtration time - 20 sec .; properties: average pore size, high filtration rate; main applications: coarse precipitation; silver, arsenic, ammonium, cadmium, lead, iron and manganese sulfides, lead chromate, alkaline earth carbonates).
При этом фильтрующий элемент состоит из картриджа и бумажного фильтра, причем картридж включает верхний и нижний алюминиевые диски, а бумажный фильтр представляет собой беззольный бумажный фильтр марки "Белая лента", устанавливаемый между этими дисками. Таким образом, термин «фильтр» для простоты его профессионального использования обозначает по сути фильтр в сборе (картридж и бумажный фильтр) и далее применяется как «фильтр».In this case, the filter element consists of a cartridge and a paper filter, and the cartridge includes upper and lower aluminum disks, and the paper filter is an ashless paper filter of the brand "White Ribbon", installed between these disks. Thus, the term “filter” for the ease of its professional use means essentially the filter assembly (cartridge and paper filter) and is hereinafter referred to as “filter”.
Бумажный фильтр помещается в нижний алюминиевый диск картриджа, конструкция которого (наличие боковой кольцевой выемки) позволяет взять целиком фильтр при помощи хватающего зажима манипулятора, не повредив при этом бумажный фильтр. Верхний алюминиевый диск прижимает бумажный фильтр к нижнему диску картриджа, прочно его фиксируя и не позволяя выпасть или повредиться.The paper filter is placed in the lower aluminum disk of the cartridge, the design of which (the presence of a lateral annular recess) allows you to take the whole filter with the help of a gripping clamp of the manipulator, without damaging the paper filter. The upper aluminum disk presses the paper filter against the lower disk of the cartridge, fixing it firmly and preventing it from falling out or being damaged.
Кроме того, система характеризуется тем, что модуль смешения и фильтрации состоят из следующих элементов:In addition, the system is characterized in that the mixing and filtering module consists of the following elements:
- смесительная воронка, установленная на платформе, на смесительной воронке сверху размещена крышка, в которой расположена термопара для замера температуры смеси нефти и толуола в смесительной воронке и отверстие для трубки, соединяющей смесительную воронку при помощи телескопического переходника с кориолисовым расходомером;- a mixing funnel mounted on the platform, on top of the mixing funnel there is a lid in which there is a thermocouple for measuring the temperature of the oil and toluene mixture in the mixing funnel and an opening for the tube connecting the mixing funnel with a telescopic adapter to the Coriolis flowmeter;
- телескопический переходник и компенсатор, поднимающие и опускающие верхнюю крышку-воронку с помощью актуатора;- telescopic adapter and compensator, raising and lowering the upper funnel lid with the help of an actuator;
- узел фильтрования, состоящий из верхней крышки-воронки и нижней воронки, внутри которых размещается фильтр во время выполнения операции фильтрации;- a filtering unit, consisting of an upper funnel lid and a lower funnel, inside which a filter is placed during the filtering operation;
- кориолисов массовый расходомер с установленным электромагнитным клапаном для подачи толуола.- Coriolis mass flowmeter with an installed solenoid valve for feeding toluene.
Кроме того, система характеризуется тем, что модуль сушки и охлаждения состоит из 2-х секторов сушки и 2-х секторов охлаждения, размещенных в алюминиевом каркасе, открываемых и закрываемых с помощью актуаторов.In addition, the system is characterized in that the drying and cooling module consists of 2 drying sectors and 2 cooling sectors located in an aluminum frame, opened and closed with actuators.
Кроме того, система характеризуется тем, что весовой модуль состоит из весовой ячейки, стоящей на мраморной плите, которая помещена в корпус из органического стекла с фторопластовой дверцей, актуатора, открывающего и закрывающего дверцу весового модуля.In addition, the system is characterized in that the weight module consists of a weight cell standing on a marble slab, which is placed in an organic glass case with a fluoroplastic door, an actuator that opens and closes the door of the weight module.
Кроме того, система характеризуется тем, что она представляет собой автоматизированную установку для определения концентрации механических примесей в товарной и добычной нефти, которая может быть изготовлена стационарной или передвижной.In addition, the system is characterized in that it is an automated installation for determining the concentration of solids in salable and produced oil, which can be made stationary or mobile.
Система позволяет автоматически, без непосредственного участия лаборанта осуществлять определение содержания механических примесей в нефти по ГОСТ 6370-83. Сущность заявляемого изобретения схематично представлена на чертежах, где: Фиг. 1 - схематичное изображение расположения зон системы друг относительно друга; Фиг. 2 - нижний диск картриджа; Фиг. 3 - сечение нижнего диска картриджа; Фиг. 4 - тубус с картриджами; Фиг. 5 - модуль смешения и фильтрования; Фиг. 6 - модуль сушки и охлаждения; Фиг. 7 - модуль сушки и охлаждения (вид сзади); Фиг. 8 - весовой модуль.The system allows automatically, without the direct participation of a laboratory assistant, to determine the content of solids in oil in accordance with GOST 6370-83. The essence of the claimed invention is schematically represented in the drawings, where: FIG. 1 is a schematic illustration of the arrangement of system zones with respect to each other; FIG. 2 - lower disk cartridge; FIG. 3 - section of the lower disk of the cartridge; FIG. 4 - tube with cartridges; FIG. 5 - module mixing and filtering; FIG. 6 - drying and cooling module; FIG. 7 - drying and cooling module (rear view); FIG. 8 - weight module.
Система представлена в виде автоматизированной установки 1 и состоит из робота 2, технологического блока, включающего в себя зону хранения 3, технологическую зону 4, в которой осуществляется смешение, фильтрование и дозация (дозирование), зоны сушки и охлаждения 5, весового модуля 6 (Фиг. 1), а также блока контроля и управления (не показан).The system is presented in the form of an
Бумажный фильтр (не показан) размещается на верхней части 7 нижней внутренней полки нижнего диска 8 алюминиевого картриджа (Фиг. 2), сечение которого представлено на Фиг. 3. Затем вставляется верхний диск картриджа, прижимая бумажный фильтр, затем верхний диск проворачивается и фиксируется неподвижно за счет наличия фигурных выступов в верхней части верхнего диска картриджа.A paper filter (not shown) is placed on the
Зона хранения 3 представляет собой алюминиевый тубус 9 с этажами 10 для размещения фильтров, каждый из которых состоят из верхнего диска картриджа (не показан)', нижнего диска картриджа 8 и бумажного фильтра (не показан), которые вместе в дальнейшем называются фильтром. Для снятия и размещения тубуса 9 в установке 1 предусмотрена ручка 11 (Фиг. 4). В основном варианте исполнения используется тубус с 48 этажами. Тубус может закрепляться неподвижно в системе.
Технологическая зона 4 представляет собой модуль смешения и фильтрования, выполненные в виде единого блока 12 и подробно представленные на Фиг. 5. В технологической зоне 4 осуществляются процессы промывки фильтра толуолом перед началом анализа, а также разбавление толуолом и дальнейшее их фильтрование и промывка во время самого анализа. В технологической зоне 4 находится смесительная воронка 13, установленная на платформе 14. На смесительной воронке 13 сверху размещена крышка 15, в которой расположено отверстие 16 для трубки, соединяющей смесительную воронку 13 с кориолисовым расходомером (не показан), установлены электромагнитный клапан 17 для подачи толуола и термопара 18 для замера температуры смеси нефти и толуола в смесительной воронке 13. В едином блоке 12 находятся:
- узел фильтрования 19, состоящий из верхней крышки-воронки 20 и нижней воронки 21, внутри которого размещается картридж с бумажным фильтром;- a
- телескопический переходник 22 и компенсатор 23, поднимающие верхнюю крышку-воронку 20 с помощью актуатора 24;-
- электромагнитные клапана 25 и 26, открывающие и закрывающие соответствующие отверстия, для попадания жидкости в зону слива 27.-
Зона сушки (эксикации) и охлаждения 5 представляют собой модуль сушки и охлаждения 28 (Фиг. 6, 7), включающий 2 участка сушки 29 и 30 и 2 участка охлаждения 31 и 32, размещенные в алюминиевом каркасе 33, открываемые и закрываемые с помощью актуаторов 34 и 35.The drying (desiccation) and
Весовой модуль 36 (Фиг. 8) представляет собой весовую ячейку 37, стоящую на мраморной плите 38, помещенную в корпус из органического стекла 39 с фторопластовой дверцей 40. Актуатор 41 открывает дверцу весового модуля 36 при работе робота 2. Автоматическая установка работает следующим образом.The weight module 36 (Fig. 8) is a
Анализ начинается с того, что робот 2 берет своим хватающим зажимом фильтр за наружную боковую выемку нижнего диска 8 алюминиевого картриджа (Фиг. 2, 3), из нижнего этажа зоны хранения 3 (Фиг. 1) и транспортирует его в технологическую зону 4, представленную единым блоком 12 модуля смешения и фильтрования (Фиг. 5). Зона хранения 3 представляет собой алюминиевый тубус с 48 этажами для размещения фильтров (картриджей с бумажными фильтрами). В технологической зоне 4 (смешение, фильтрование и дозация) осуществляются процессы промывки фильтра толуолом перед началом анализа, а также разбавление 50 г нефти 200 мл толуола и дальнейшая их фильтрация и промывка во время самого анализа. Процесс фильтрации пробы осуществляется следующим образом: трубка, вставляемая в отверстие 16, соединяет смесительную воронку 13 с кориолисовым расходомером (не показан), осуществляющим дозацию 50 г прокачиваемой через него насосом нефти в воронку смешения 13, установленную на платформе 14. Подачей напряжения 24 В открывается электромагнитный клапан 17 и включается насос, в результате чего в воронку смешения 13 в течение тридцати секунд поступает 200 мл толуола. После подачи толуола насос отключается и клапан 17 закрывается, в воронке 13 начинается нагрев смеси нефти и толуола до 80°С (включение нагрева осуществляется подачей напряжения 220 В на контроллер). Температура в воронке 13 контролируется термопарой 18. На актуатор 24 подается напряжение постоянного тока положительной полярности +24 В (со знаком «плюс»), в результате чего телескопический переходник 22 и компенсатор 23 поднимают крышку (верхнюю воронку) узла фильтрования 19. В это время манипулятор 2 перемещает фильтр из зоны сушки (эксикации) в зону фильтрации. На актуатор 24 подается напряжение постоянного тока отрицательной полярности -24 В (со знаком «минус») и воронки узла фильтрования - верхняя 20 и нижняя 21 герметично закрываются. Открываются клапана 25 и 26 и вакуум, создавшийся в зоне слива 27, вытягивает пробу из воронки 13 через зону фильтрования. По окончании фильтрования открывается клапан 17 и включается насос, начинается подача толуола в воронку 13, создавшийся вакуум втягивает толуол в зону слива 27, в результате данного действия промывается воронка 9 и фильтр с осадком. Промывка чистого фильтра перед началом анализа осуществляется таким же образом: открыты клапана 17, 25 и 26, работает насос, подающий толуол в воронку 13; создавшийся вакуум протягивает толуол через воронки фильтрования 20 и 21 и фильтр 7.The analysis begins with the
По окончании процесса фильтрования, промывки робот перемещает фильтр на участки сушки, далее на участки охлаждения. На Фиг. 6 и 7 представлена двойная зона сушки и охлаждения, используемая в автоматизированной системе анализа концентрации взвешенных частиц (КВЧ). При подаче на актуатор 34 напряжения -24 В и на актуатор 35 напряжения +24 В, открываются соответственно участки сушки 29, 30 (процесс может происходить как одновременно, так и в разное время): робот 2 транспортирует фильтры из зоны фильтрования в зону сушки; при подаче на актуатор 34 напряжения +24 В и на актуатор 35 напряжения -24 В и участки сушки закрываются. Нагрев участков сушки включается подачей 220 В на специальные контроллеры (не показаны). По окончанию сушки фильтра участки сушки 29, 30 открываются (актуатор 34 напряжение -24 В, актуатор 35 напряжение +24 В), робот забирает фильтр, далее открываются участки сушки (эксикации) 31, 32 при подаче на актуатор 34 напряжения +24 В и на актуатор 35 напряжения -24 В (при этом участки сушки закрывается), робот кладет в них фильтр, и они закрываются (актуатор 34 напряжение -24 В, актуатор 35 напряжение +24 В).At the end of the filtering process, washing, the robot moves the filter to the drying areas, then to the cooling areas. In FIG. Figures 6 and 7 show a double drying and cooling zone used in an automated system for analyzing the concentration of suspended particles (EHF). When a voltage of -24 V and a voltage of +24 V are applied to the
Контрольным действием в данном способе определения является взвешивание фильтра до и после процесса фильтрации через него пробы нефти. Взвешивание осуществляется всегда после процессов сушки и охлаждения фильтров. Весовой модуль 36 (Фиг. 8) работает следующим образом. При подаче напряжения -24 В на актуатор 41 дверца весового модуля открывается, и робот кладет фильтр, транспортируемый из зоны охлаждения, на чашечку весов 42. Актуатор 41 (+24 В) закрывает дверцу, и производится считывание информации с весов. По окончании взвешивания актуатор 41 (-24 В) открывает дверцу весового модуля 36 и робот транспортирует фильтр обратно в зону хранения на тот же этаж, с которого он был взят.The control action in this determination method is weighing the filter before and after the process of filtering oil samples through it. Weighing is always carried out after drying and cooling of the filters. The weight module 36 (Fig. 8) operates as follows. When a voltage of -24 V is applied to the
На Фиг. 1 схематично представлено расположение различных зон установки друг относительно друга. Для осуществления параллельного анализа 2-х проб нефти по определению содержания механических примесей робот 2 захватывает и переносит фильтр №1 с нижнего этажа зоны хранения 3 (тубуса 9) в воронку фильтрования 13 модуля смешения и фильтрования для промывки фильтра толуолом в количестве около 25 мл под вакуумом. После этого робот 2 перемещает фильтр №1 на участок сушки 29 на 45 мин. Через 2 минуты после начала сушки фильтра №1 робот 2 переносит фильтр №2 со второго этажа тубуса 9 в воронку фильтрования 13 модуля смешения и фильтрования 4 для промывки. После этого фильтр №2 переносится роботом 2 на участок сушки 30 на 45 мин. По окончании сушки фильтр №1 переносится на участок охлаждения 31 на 30 мин, после чего взвешивается в весовом блоке 36 - производится считывание первого показания фильтра №1 - чистого. После окончания сушки фильтр №2 переносится на участок охлаждения 32 на 51 мин. После взвешивания фильтр №1 поступает в зону фильтрации 3. Ориентировочно за 2 минуты до конца охлаждения фильтра №2 в воронку смешения 13 подается 50 г подогретой пробы нефти (проба №1), затем - 200 мл толуола. После чего в течение в среднем 25 минут длится процесс фильтрования (минимум 15 минут) и промывки (5-7 мин) пробы №1. По окончании фильтрования пробы №1 фильтр №1 перемещается на участок сушки 29 на 45 минут. По окончании охлаждения фильтр №2 поступает в зону взвешивания 5 (производится считывание первого показания фильтра №2 - чистого). Далее фильтр №2 поступает в воронку фильтрования 13 модуля смешения и фильтрования 4 для фильтрования и промывки пробы нефти проба №2, смешанной в воронке смешения с 200 мл 80-градусного толуола, после чего фильтр №2 поступает на участок сушки 30 на 45 мин. По окончанию сушки фильтр №1 поступает на участок охлаждения 31, далее - зону взвешивания 6 (производится считывание второго показания фильтра №1 - с механическими примесями). После завершения анализа робот 2 транспортирует фильтр №1 из весового модуля в нижний этаж зоны хранения (туда же, откуда был взят). По окончании сушки фильтр №2 охлаждается на участке охлаждения 32, в течение 30 минут, взвешивается в зоне 6 (производится считывание второго показания фильтра №2 - с механическими примесями) и поступает обратно на второй этаж зоны хранения.In FIG. 1 schematically shows the location of the various installation zones relative to each other. To carry out a parallel analysis of 2 oil samples to determine the content of solids,
По окончании параллельного анализа 2-х проб в блоке контроля и управления (не показан) производится расчет массовой доли механических примесей в каждой из испытуемых проб по формуле: ,At the end of the parallel analysis of 2 samples in the control unit (not shown), the mass fraction of mechanical impurities in each of the tested samples is calculated by the formula: ,
где m-1 - масса картриджа с бумажным фильтром и механическими примесями, г;where m- 1 is the mass of the cartridge with a paper filter and mechanical impurities, g;
m2 - масса картриджа с чистым подготовленным бумажным фильтром, г;m 2 - the mass of the cartridge with a clean prepared paper filter, g;
m3 - масса пробы нефти, введенная в систему, г.m 3 is the mass of the oil sample introduced into the system,
За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, которое автоматически фиксируется в протоколе испытаний.The arithmetic average of the results of two parallel determinations, which is automatically recorded in the test report, is taken as the test result.
Для проверки работоспособности заявляемого изобретения было подготовлено 24 стандартных образца (суспензия карбида кремния марки 63С зернистости М28 (ГОСТ 26327-84) в трансформаторном масле Т-750 (ГОСТ 982-80)) с 12 различными концентрациями механических примесей: 0,005; 0,015; 0,025; 0,05; 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9; 1,0; 1,5; 2,0. Для каждого стандартного образца было выполнено по 2 параллельных измерения на автоматизированной установке согласно заявляемому изобретению.To test the operability of the claimed invention, 24 standard samples were prepared (suspension of silicon carbide grade 63C of grain size M28 (GOST 26327-84) in transformer oil T-750 (GOST 982-80)) with 12 different concentrations of solids: 0.005; 0.015; 0.025; 0.05; 0.1; 0.3; 0.5; 0.7; 0.9; 1.0; 1.5; 2.0. For each standard sample, 2 parallel measurements were performed on an automated installation according to the claimed invention.
Результаты измерений, проведенных с использованием заявляемого изобретения, в 1,5 раза лучше по величине сходимости, чем результаты измерений, проведенных по ГОСТ 6370-83 вручную (Табл. 1)The results of measurements carried out using the claimed invention are 1.5 times better in terms of convergence than the results of measurements performed according to GOST 6370-83 manually (Table 1)
Параллельный анализ 2-х проб заявленным способом длится 3,43 ч, в то время как анализ 2-х проб лабораторным методом занимает 6,5 ч.Parallel analysis of 2 samples of the claimed method lasts 3.43 hours, while analysis of 2 samples by a laboratory method takes 6.5 hours.
Функционирование заявляемого технического решения - системы для определения концентрации механических примесей в товарной и добычной нефти - заключается в автоматическом определении концентрации механических примесей в нефти, оперативном контроле качества товарной и добычной нефти.The functioning of the proposed technical solution - a system for determining the concentration of solids in commercial and produced oil - is to automatically determine the concentration of solids in oil, operational quality control of salable and produced oil.
За счет автоматического выполнения всех операций процесса определения, например, операций по перемещению фильтров в зоны сушки, промывки, охлаждения, взвешивания, фильтрования, а также механического выполнения процессов фильтрации и взвешивания сокращается трудоемкость процесса. Лаборанту, осуществляющему анализ, необходимо лишь предоставить пробу нефти и распечатать протокол испытаний по окончанию определения.Due to the automatic execution of all operations of the determination process, for example, operations to move the filters into the drying, washing, cooling, weighing, filtering zones, as well as mechanically performing the filtration and weighing processes, the complexity of the process is reduced. The laboratory technician performing the analysis only needs to provide an oil sample and print the test report at the end of the determination.
Наличие двойной зоны сушки и охлаждения, возможность выполнения нескольких процессов анализа одновременно (что нельзя осуществить при проведении анализа лаборантом), автоматический подсчет результатов позволяют сократить общее время двух параллельных измерений до 3,43 ч.The presence of a double zone of drying and cooling, the ability to perform several analysis processes at the same time (which cannot be done when the laboratory assistant is analyzing), and the automatic calculation of the results can reduce the total time of two parallel measurements to 3.43 hours.
Возможность автоматического дозирования, фильтрации, промывки и, главное, взвешивания, а также четкое соблюдение временных рамок выполнения всех операций по определению механических примесей приводит к снижению операторных или субъективных погрешностей и, как следствие, к повышению точности выполнения измерений.The possibility of automatic dosing, filtration, washing and, most importantly, weighing, as well as strict adherence to the time frame for performing all operations to determine mechanical impurities leads to a decrease in operator or subjective errors and, as a result, to an increase in the accuracy of measurements.
Технико-экономические преимущества изобретения заключаются в снижении длительности и трудоемкости измерений, а также в повышении их точности.Technical and economic advantages of the invention are to reduce the duration and complexity of the measurements, as well as to increase their accuracy.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016131970A RU2642949C1 (en) | 2016-08-03 | 2016-08-03 | System for determining concentration of mechanical impurities in commercial and production oil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016131970A RU2642949C1 (en) | 2016-08-03 | 2016-08-03 | System for determining concentration of mechanical impurities in commercial and production oil |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2642949C1 true RU2642949C1 (en) | 2018-01-29 |
Family
ID=61173356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016131970A RU2642949C1 (en) | 2016-08-03 | 2016-08-03 | System for determining concentration of mechanical impurities in commercial and production oil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2642949C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2664443C1 (en) * | 2018-02-09 | 2018-08-17 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Unit for hydrocarbon rocket fuel research |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63300963A (en) * | 1987-05-30 | 1988-12-08 | Ameroido Nippon Saabisushiya:Kk | Detector for hard impurity in fuel oil |
RU2150701C1 (en) * | 1998-11-19 | 2000-06-10 | Войсковая часть 93603 | Process testing quality of fuel and gear for its realization |
RU2175576C1 (en) * | 2001-01-24 | 2001-11-10 | Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" | Device for separation of mechanical impurities |
RU73486U1 (en) * | 2007-12-27 | 2008-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Идея - Резонанс" | DEVICE FOR REMOVING SULFUR FROM FUELS, OIL AND NATURAL BITUMEN, CONTROLLED FROM A RELAXOMETER OF NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE |
RU113010U1 (en) * | 2009-07-29 | 2012-01-27 | Динекс Текнолоджиз, Инк. | SAMPLE TABLET |
RU145755U1 (en) * | 2014-03-13 | 2014-09-27 | Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт "Курс" (ОАО "ЦНИИ "Курс") | CAMERA FOR TESTING CONCRETE AND OTHER SOLID FRAME RESISTANCE MATERIALS |
RU2563813C2 (en) * | 2014-01-20 | 2015-09-20 | Анатолий Анатольевич Браилко | Method to monitor content of mechanical impurities in fluid, device for its realisation and system of monitoring of mechanical impurities content in fluid flow |
-
2016
- 2016-08-03 RU RU2016131970A patent/RU2642949C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63300963A (en) * | 1987-05-30 | 1988-12-08 | Ameroido Nippon Saabisushiya:Kk | Detector for hard impurity in fuel oil |
RU2150701C1 (en) * | 1998-11-19 | 2000-06-10 | Войсковая часть 93603 | Process testing quality of fuel and gear for its realization |
RU2175576C1 (en) * | 2001-01-24 | 2001-11-10 | Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" | Device for separation of mechanical impurities |
RU73486U1 (en) * | 2007-12-27 | 2008-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Идея - Резонанс" | DEVICE FOR REMOVING SULFUR FROM FUELS, OIL AND NATURAL BITUMEN, CONTROLLED FROM A RELAXOMETER OF NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE |
RU113010U1 (en) * | 2009-07-29 | 2012-01-27 | Динекс Текнолоджиз, Инк. | SAMPLE TABLET |
RU2563813C2 (en) * | 2014-01-20 | 2015-09-20 | Анатолий Анатольевич Браилко | Method to monitor content of mechanical impurities in fluid, device for its realisation and system of monitoring of mechanical impurities content in fluid flow |
RU145755U1 (en) * | 2014-03-13 | 2014-09-27 | Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт "Курс" (ОАО "ЦНИИ "Курс") | CAMERA FOR TESTING CONCRETE AND OTHER SOLID FRAME RESISTANCE MATERIALS |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ГОСТ 10577-78. Нефтепродукты. Метод определения содержания механических примесей. Введен в действие 01.01.1980. * |
ГОСТ 6370-83 Нефть, нефтепродукты и присадки. Метод определения механических примесей. Введен в действие 01.01.1984. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2664443C1 (en) * | 2018-02-09 | 2018-08-17 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Unit for hydrocarbon rocket fuel research |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5886302B2 (en) | Automated real-time PCR system for analysis of various biological samples | |
RU2642949C1 (en) | System for determining concentration of mechanical impurities in commercial and production oil | |
JP2020106539A (en) | Automatic tissue dyeing apparatus and automatic tissue dyeing method | |
CN103620058A (en) | Automated circulating tumor cell detection | |
RU2429344C1 (en) | Evaluation method of effectiveness of solvents of organic deposits | |
CN107345949A (en) | A kind of industrial analysis instrument of follow-on test | |
Ottoboni et al. | Developing a batch isolation procedure and running it in an automated semicontinuous unit: AWL CFD25 case study | |
KR20230097380A (en) | Inspection device for measuring magnetic substance in the slurry | |
CN206270237U (en) | A kind of multifunctional sample reaction detection room for the analysis of QPQ technology bases salt component | |
US4911891A (en) | Sample monitoring instrument for on-line application | |
RU2615036C1 (en) | Automatic control method of removing fuel elements alpha-pollution and device for its implementation | |
CN108802019A (en) | A kind of forecasting system and method for water of oil-gas field scaling tendency | |
JP2003501648A (en) | Method for checking the integrity of a filtration unit and an inspection device for implementing the method | |
JPH0926391A (en) | Method and apparatus for quantitatively determining heavy oil ingredient | |
JP2005140666A5 (en) | ||
CN110006893B (en) | Online automatic determination method for zirconium silane concentration | |
CN111239065A (en) | Traditional Chinese medicine extraction online detection system and method | |
WO2019161653A1 (en) | Method for staining pathological sections | |
KR101641736B1 (en) | Automatic measuring apparatus and method of concentration mixed acid | |
JPH05332966A (en) | Method and apparatus for inspecting exudation stability of substance | |
US1969081A (en) | Apparatus for use in the determination of grain sizes in granular material | |
JPS6411910B2 (en) | ||
JPH11169840A (en) | Waste water treatment analyzing method and device therefor | |
CN207148061U (en) | A kind of industrial analysis instrument of follow-on test | |
CN112748062A (en) | Device and method for detecting hydrogen-induced cracking resistance of metal material |