Способ градуировки резервуаров и устройство для его осуществления

Способ градуировки резервуаров и устройство для его осуществления

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматической градуировки резервуаров автомобильных заправочных станций и нефтебаз. Способ градуировки резервуаров включает введение в вычислительный блок исходных данных резервуара, условий эксплуатации, определение уровней, на которых вычисляются параметры градуировки, заполнение резервуара до заданного уровня, измерение параметров градуировки и расчет градуировки с учетом температуры заполняемой жидкости. Отпуск нефтепродукта потребителям производится через интервалы успокоения, которые длятся не менее 90 с. В устройстве для градуировки резервуаров сигнализаторы датчика уровня расположены на фиксированном уровне резервуара с шагом 10-40 мм, а устройство подачи жидкости выполнено в виде штатной топливно-раздаточной колонки с датчиком температуры и объемным счетчиком. Это позволяет повысить точность градуировки, сократить сроки ее проведения и снизить затраты на ее проведение. 2 с. и 7 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматической градуировки резервуаров автомобильных заправочных станций (АЗС) и нефтебаз (НБ).

Известен способ градуировки резервуаров путем последовательного дискретного заполнения резервуара жидкостью через счетчик жидкости порциями до определенного уровня резервуара с фиксацией объема порции и определением зависимости между объемами порций жидкости, введенной в резервуар, и изменением уровня, а перед заполнением резервуара производят заполнение образцового мерника через расходомер порцией жидкости, определяют погрешность расходомера при каждом расходе заполнения резервуара, а определение объема порции жидкости, введенной в резервуар, производят по математическому выражению. См. , например, описание к авторскому свидетельству 1328681. Опубл. 07.08.87. Бюл. 29.

Этот способ отличается узкими функциональными возможностями, заключающимися в определении только объема загружаемой порции жидкости в зависимости от уровня взлива той же порции в рабочей части емкости. При осуществлении процесса градуировки исключается возможность отпуска нефтепродуктов и штатной работы АЗС и НБ. Точность измерений падает в процессе эксплуатации и предполагает повторение этой операции через определенное время. Низка метрологическая стабильность при смене сезонов. Не учитывается разность температур внутри резервуара и на выходе топливораздаточной колонки (ТРК), что в свою очередь влияет на точность градуировки резервуаров.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ градуировки резервуаров, который осуществляется следующим образом. Первоначально в вычислительный блок вводят исходные данные резервуара, сведения об образцовой жидкости, условия эксплуатации и задают уровни, на которых нужно вычислить геометрические параметры, заполняют резервуар до первого заданного уровня образцовой жидкостью через счетчик количества жидкости, прекращают заполнение резервуара и измеряют его геометрические параметры на фиксированном уровне по математической формуле с учетом температуры и плотности жидкости соответствующего уровня. Затем производят заполнение резервуара до следующего уровня, прекращают заполнение резервуара и измеряют его геометрические параметры на этом фиксированном уровне по математической формуле с учетом температуры и плотности жидкости соответствующего уровня. Эти операции повторяются на каждом заданном уровне вплоть до заданного верхнего уровня. См описание к патенту RU 2069317. Опубл. 20.11.96. Бюл. 32.

Этот способ позволяет более точно производить градуировку деформированных резервуаров и определять их геометрические параметры выше уровня взлива. Но ему присущи и недостатки аналога, а именно при осуществлении процесса градуировки исключается возможность отпуска нефтепродуктов и штатной работы АЗС и НБ. Точность измерений падает в процессе эксплуатации и предполагает повторение этой операции через определенное время. Низка метрологическая стабильность при смене сезонов. Не учитывается разность температур внутри резервуара и на выходе топливораздаточной колонки (ТРК), что в свою очередь влияет на точность градуировки резервуаров. Кроме того, нужна образцовая жидкость.

Известно устройство (см. , например, описание к авторскому свидетельству 1328681. Опубл. 07.08.87. Бюл. 29) для градуировки резервуаров, состоящее из резервуара, пневмосистемы, центробежного насоса, дросселя регулирования расхода со смотровым устройством, расходомера, трехходового крана, образцового мерника, уровнемера с поплавком, блоки управления, питания и вычисления. Однако это устройство не позволяет производить учет возможных деформаций корпуса резервуара. Устройство также отличается избыточными материальными затратами. Исключается возможность отпуска нефтепродуктов и штатной работы АЗС и НБ. Точность измерений падает в процессе эксплуатации и предполагает повторение этой операции через определенное время. Низка метрологическая стабильность при смене сезонов. Не учитывается разность температур внутри резервуара и на выходе ТРК, что в свою очередь влияет на точность градуировки резервуаров.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство (см. описание к патенту RU 2069317. Опубл. 20.11.96. Бюл. 32), которое содержит вычислительный блок, первый вход и выход которого являются соответственно управляющим входом и выходом устройства, коммутатор, первый и второй выходы которого подключены соответственно к источнику питания и ко второму выходу вычислительного блока, а выход коммутатора подключен ко второму входу устройства подачи жидкости, первый вход и выход которого через трубопроводы соединены соответственно с источником образцовой жидкости и счетчиком количества жидкости, второй выход которого подключен ко второму входу вычислительного блока, а первый выход через трубопровод соединен с наливным отверстием, выполненным в нижней части поверяемого резервуара, к третьему и четвертому выходам вычислительного блока подключены выходы соответственно датчика уровня и датчика температуры, расположенных в емкости на поверхности жидкости.

По сравнению с аналогом, оно позволяет более точно производить градуировку деформированных резервуаров и определять их геометрические параметры выше уровня взлива. Но ему присущи и недостатки аналога, а именно при осуществлении процесса градуировки исключается возможность отпуска нефтепродуктов и штатной работы АЗС и НБ. Точность измерений падает в процессе эксплуатации и предполагает повторение этой операции через определенное время. Низка метрологическая стабильность при смене сезонов. Не учитывается разность температур внутри резервуара и на выходе ТРК, что в свою очередь влияет на точность градуировки резервуаров.

Задачей, на решение которой направлена группа заявляемых изобретений, является упрощение процесса градуировки резервуаров с использованием штатных средств АЗС, задействованных в штатных режимах раздачи нефтепродуктов (НП) и использование штатного режима раздачи НП и обеспечение высокой точности при градуировке резервуаров.

Ожидаемый технический результат заключается в точности процесса градуировки за счет исключения из него оборудования и средств, не участвующих в штатной работе АЗС, возможности перевода погрешностей в разряд случайных, возможности производить градуировку одновременно сразу нескольких резервуаров или всех резервуаров, находящихся в эксплуатации АЗС или НБ, что значительно снижает затраты на проведение градуировки и сокращает сроки ее проведения.

Для этого в способе градуировки резервуаров, включающем введение в вычислительный блок исходных данных резервуара, условий эксплуатации, определение уровней, на которых вычисляются параметры градуировки, заполнение резервуара до заданного уровня, определение количества жидкости, заполнение резервуара и измерение параметров градуировки и расчет градуировки с учетом температуры заполняемой жидкости, при этом заполнение резервуара производят до величины взлива, а в качестве заполняемой жидкости используют НП, а измерение параметров и расчет градуировки резервуаров производят на строго фиксированном уровне по определенной программе с учетом температуры жидкости на ТРК, работающем в штатном режиме по отпуску НП потребителям и в зависимости от разности температур производят корректировку объема отпуска, а сам объем отпуска производится определенными порциями до величены уровня, соответствующей ее минимальному значению в резервуаре через интервалы успокоения отпускаемой жидкости, которые длятся не менее 90 с и эти операции повторяются не менее 3-5 раз на градуируемом резервуаре с ежесменным уточнением характеристик с помощью образцовых мерников.

А устройство для градуировки резервуаров содержит резервуар с датчиками уровня и температуры, вычислительный блок, блок преобразователей, насос, устройство подачи жидкости, объемный мерник, при этом сигнализаторы датчика уровня расположены на фиксированном уровне резервуара с шагом 10-40 мм, а устройство подачи жидкости выполнено в виде штатной ТРК с датчиком температуры и объемным счетчиком, перед заборным устройством в резервуаре расположен датчик температуры, показания которого вместе с показаниями датчика температуры датчика уровня соединены с соответствующими входами блока преобразователей, выход которого соединен с первым входом вычислительного блока, второй вход которого соединен с выходами показаний датчика температуры ТРК и объемного счетчика, а выход соединен с управлением насоса, а третий вход вычислительного блока подключен к образцовому мернику.

Для осуществления способа может быть использовано устройство, блок-схема которого представлена на чертеже.

Устройство состоит из резервуара 1, внутри которого по высоте устанавливается датчик уровня 2 с абсолютной погрешностью, датчик уровня подтоварной воды 3, датчик температуры 4, расположенный перед заборным устройством 5, насоса 6, подающего НП через штатную ТРК 7 потребителю и в которой установлен объемный счетчик 8 и датчик температуры ТРК 9, блока преобразователей 10, вычислительного блока 11 и объемного мерника 12.

Устройство работает следующим образом. В резервуар 1 заливается поступающая на НБ или АЗС жидкость в виде НП. Резервуар заполняется до величины взлива Нmах, которая, как правило, составляет 0,95% от объема резервуара. Затем через заборное устройство 5 насосом 6 нефтепродукты поступают в ТРК или автоматизированный стояк налива (АСН) для заправки потребителя в штатном режиме. При этом количество отпускаемых потребителю нефтепродуктов фиксирует объемный счетчик 8, показания которого вместе с показаниями датчика температуры ТРК 9 поступают на вход вычислительного блока 11. Показания датчика уровня 2, датчика температуры 5 через выходные сигналы поступают на соответствующие входы блока преобразователей 10, с выхода которого объединенный сигнал поступает на вход вычислительного блока 11, где эта информация обрабатывается при помощи программы или математических выражений с учетом данных резервуара, заложенных в вычислительный блок заранее, и в виде сигналов управления поступает на останов либо работу насоса 6. На третий вход вычислительного блока 11 три раза в сутки поступает информация с образцового мерника 12 относительно ежесуточной погрешности ТРК или АСН.

Способ осуществляют следующим образом. Резервуар, подлежащий градуировке, наполняется НП до максимально допустимой величины взлива Нmах. В вычислительном блоке 11 фиксируются показания счетчика или счетчиков, если этот резервуар обслуживается несколькими ТРК или АСН, работающих с поверяемым резервуаром. На этом заканчивается этап предварительной подготовки устройства к градуировке резервуара, и сама градуировка производится при штатной работе ТРК или АСН во время отпуска НП потребителям во время штатной работы АЗС или НБ. Отпуск НП из градуируемого резервуара производится через одну-две или несколько ТРК последовательно или параллельно суммарной дозой, равной приблизительно изменению уровня в резервуаре на 10-40 мм до фиксированной единицы измерения уровня. После чего отпуск с поверяемого резервуара прерывается приблизительно на 2 минуты и затем показания средств измерения: объемного счетчика 8, датчика температуры 9, датчика уровня 2 и датчика температуры 5, опять поступают в запоминающее устройство вычислительного блока 11. По окончании временной паузы опять возобновляется отпуск НП из поверяемого резервуара через одну-две или несколько ТРК или АСН последовательно или параллельно суммарной дозой до следующей фиксированной единицы измерения уровня. После чего отпуск с поверяемого резервуара опять прерывается приблизительно на 2 минуты и затем показания средств измерения: объемного счетчика 8, датчика температуры 9, датчика уровня 2 и датчика температуры 5, вновь поступают в запоминающее устройство вычислительного блока 11. Затем отпуск возобновляется снова и производится в этом режиме до величины уровня Hmin, который характеризуется уровнем подтоварной воды и измеряется датчиком подтоварной воды 3. При достижении уровня НП в резервуаре Hmin вычислительный блок 11 по определенной программе производит расчет градуировочной характеристики резервуара. Для получения более достоверных исходных данных для градуируемого резервуара процедура заполнения резервуара до Нmах и слив до Hmin производится не менее 3-5 раз с уточнением градуировочной характеристики резервуара. Исходные данные, получаемые в ходе поверки ТРК или АСН и градуировки резервуара, многократно уточненные с помощью образцовых мерников, позволяют систематическую погрешность ТРК или АСН перевести в разряд случайных и тем самым повысить точность градуировки. Этот способ и устройство позволяют производить градуировку одновременно сразу нескольких резервуаров или всех резервуаров, находящихся в эксплуатации АЗС или базы и работе всех ТРК. В этом случае в вычислительном блоке 11 расчет градуировочных характеристик резервуаров ведется отдельно по каждому резервуару. В качестве вычислительного блока, выдающего градуировочные характеристики, могут быть использованы ЭВМ, ПЭВМ, мини-ЭВМ, компьютер.

Таким образом, предлагаемый способ градуировки резервуаров и устройство, его реализующее, позволяют при градуировке использовать ТРК или АСН при ее работе в штатном режиме и производить градуировку одновременно нескольких резервуаров или всех находящихся в наличии АЗС или НБ и исключить заполнение их специальными жидкостями. Постоянно получаемые, уточняемые и накапливаемые статистические данные значительно повышают точность градуировки. Средства измерений постоянно находятся в резервуаре и они сопряжены с узлом учета ТРК или АСН, что позволяет с высокой точностью осуществлять градуировку резервуаров внутри АЗС или НБ, исключая человеческий фактор.

Формула изобретения

1. Способ градуировки резервуаров, включающий введение в вычислительный блок исходных данных резервуара, условий эксплуатации, определение уровней, на которых вычисляются параметры градуировки, заполнение резервуара до заданного уровня, измерение параметров градуировки и расчет градуировки с учетом температуры заполняемой жидкости, отличающийся тем, что заполнение резервуара производят до величины максимального взлива, в качестве заполняемой жидкости используют нефтепродукты (НП), а измерение параметров и расчет градуировки резервуара производят на фиксированном уровне по определенной программе с учетом температуры жидкости на топливно-раздаточной колонке (ТРК) в штатном режиме по отпуску НП потребителям и, в зависимости от разности температур, производят корректировку объема отпуска, а сам объем отпуска во время градуировки производится определенными порциями до величины уровня, соответствующей ее минимальному значению в резервуаре через интервалы успокоения отпускаемой жидкости, с уточнением градуировочных характеристик с помощью образцовых мерников.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что интервалы успокоения отпускаемой жидкости составляют не менее 90 с.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заполнение резервуара НП до величины максимального взлива и отпуск НП с операциями градуировки до величины уровня, соответствующей минимальному значению НП в резервуаре повторяются не менее 3-5 раз.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что уточнение характеристик с помощью образцовых мерников производят ежесменно.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что градуировку проводят одновременно нескольких или всех резервуаров, находящихся в эксплуатации автозаправочных станций (АЗС) или нефтебаз (НБ) и работе всех или нескольких ТРК или автоматизированного стояка налива (АСН) и их сочетании.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что расчет градуировочных характеристик резервуаров ведется отдельно по каждому резервуару.

7. Устройство для градуировки резервуаров, содержащее резервуар с датчиками уровня и температуры, вычислительный блок, блок преобразователей, насос, устройство подачи жидкости, образцовый мерник, отличающееся тем, что устройство подачи жидкости выполнено в виде штатной ТРК с датчиком температуры и объемным счетчиком, при этом перед заборным устройством в резервуаре расположен датчик температуры, показания которого вместе с показаниями датчика уровня соединены с соответствующими входами блока преобразователей, выход которого соединен с первым входом вычислительного блока, второй вход которого соединен с выходами показаний датчика температуры ТРК и объемного счетчика, выход соединен с управлением насоса, а третий вход вычислительного блока подключен к образцовому мернику.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что сигнализаторы датчика уровня расположены на фиксированном уровне резервуара с шагом 10-40 мм.

9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что в качестве вычислительного блока могут быть использованы ЭВМ, ПЭВМ, мини-ЭВМ, компьютер.

РИСУНКИ

Рисунок 1