УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ С ЗАДАННОГО УРОВНЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА НЕФТЕПРОДУКТОВ В РЕЗЕРВУАРАХ

Предполагаемая полезная модель относится к измерительной технике, в частности, к средствам определения уровня жидкости, и может быть применена в нефтяной промышленности для определения объема нефти и нефтепродукта, отбора проб и определения наличия воды в резервуарах, железнодорожных и автомобильных цистернах.
Для отбора проб и определения наличия воды на дне резервуара может использоваться металлический переносной пробоотборник [1]. Пробоотборники изготавливаются емкостью 1,1 и 0,5 л. Пробоотборник вместимостью 1,1 литра имеет наклонную крышку, расположенную на вращающейся оси. Края крышки плотно пригнаны к стенке цилиндра во избежание пропуска нефтепродуктов. На крышке имеются кольца для спусковых тросов и втулка - для крепления ленты рулетки. Для отбора донной пробы пробоотборник опускают на 250 мм выше днища резервуара. Затем открывают крышку, заполняют пробоотборник и поднимают его.
Недостатком этого устройства является низкая точность определения уровня отбора пробы и количественного содержания воды в резервуаре, а также отсутствие возможности определения при уровне воды в резервуаре менее 250 мм.
Для измерения количества нефтепродукта используется устройство для определения уровня жидкости в емкостях (метршток) [2], состоящее из двух или трех звеньев, с нанесенной на них измерительной шкалой. Метрштоки изготавливаются в соответствии с ТУ 4381-001-50618805-00. Метрштоки имеют общую длину в развернутом и зафиксированном положении от 3500 до 5000 мм. Диаметр окружности круглого метрштока 29 мм.
Для определения уровня подтоварной воды нижнюю часть метрштока обрабатывают водочувствительной пастой, изменяющей свой цвет при контакте с водой.
Недостатком метрштока является невозможность применения для определения воды в резервуарах с нефтью и вязкими нефтепродуктами вследствие того, что водочувствительная паста при прохождении через слой нефтепродукта обволакивается им, из-за чего подтоварная вода не контактирует с пастой. Также метршток не предназначен для отбора проб нефтепродуктов.
3
Наиболее близким по технической сущности предполагаемой полезной модели является универсальное устройство для определения уровня воды и нефтепродукта в резервуарах вместимостью до 100 м [3].
В данном устройстве основной метршток помещен в аналогичный, дополнительный метршток большего диаметра. Основной метршток имеет на нижнем конце металлическую опору с прорезью и уплотнительными
кольцами. Опора и уплотнительные кольца служат для фиксации дополнительного метрштока и для недопущения попадания нефти и вязких нефтепродуктов при поднимании универсального устройства из резервуара. Метршток большего диаметра имеет ручку для опускания и поднятия. В верхней части дополнительного метрштока крепится фиксатор, предназначенный для крепления всего устройства. Фиксатор вставляется в отверстия, которые имеются в обоих метрштоках.
Определение уровня воды происходит после достижения металлической опорой дна резервуара, при этом дополнительный метршток при помощи ручки поднимается, обеспечивая контакт воды и нефти с основным метрштоком и воздействие воды, на водочувствительную пасту.
Недостатком этого устройства является отсутствие возможности отбора донной пробы, а также отбора проб нефтепродуктов с различных уровней.
Предполагаемая полезная модель решает задачу повышения эффективности определения уровня отбора пробы нефтепродукта и подтоварной воды, а также замера количества нефтепродукта в резервуарах. Решение указанной задачи достигается тем, что в метршток через металлическое кольцо вставляется круглый шток меньшего диаметра. Вверху штока имеется ручка, а к нижней его части жестко прикреплена металлическая пластина с круглыми выступами. Герметичность между метрштоком и штоком обеспечивают торцовые уплотнения. Шток имеет возможность вертикального перемещения относительно метрштока за счет сжатия и разжатия пружины, которая своими концами упирается в кольцо и ручку.
К нижней части метрштока герметично крепится цилиндр, выполняющий функции пробоотборника. Цилиндр снизу имеет два отверстия для поступления нефтепродукта или воды. К одной из сторон цилиндра с помощью винтов крепится измерительная линейка, которая служит для установки точного уровня отбора пробы.
Отбор пробы происходит после достижения устройством дна резервуара. При этом за счет давления на ручку пружина сжимается, и шток перемещается вниз вместе с пластиной. Соответственно открываются отверстия в цилиндре для поступления нефтепродукта. После этого давление на ручку прекращается, и пластина возвращается в исходное положение. Затем метршток поднимается, и проба нефтепродукта выливается из цилиндра. В целях точного измерения заданной высоты отбора пробы или определения количества воды уровень отбора пробы регулируется измерительной линейкой.
Устройство также позволяет определить количество нефтепродукта с помощью метрштока.
Данные признаки являются существенными для решения задачи полезной модели, так как повышается эффективность определения уровня отбора пробы нефтепродукта в резервуаре с заданной высоты, а также
одновременно имеется возможность измерения количества нефтепродукта с помощью метрштока.
Сущность полезной модели пояснена чертежами (фиг.1, фиг.2), на которых изображены разрезы устройства в исходном и рабочем положении. Устройство содержит метршток 1. К нижней части метрштока жестко закреплен полый цилиндр 2, на котором с помощью держателя 3 и винта 4 закреплена измерительная линейка 5. Цилиндр имеет два круглых отверстия 6 для прохода нефтепродукта и два выступа в нижней части 7. Внутрь метрштока через кольцо 8 вставляется шток 9, снизу которого закреплена металлическая пластина 10 с двумя круглыми выступами 11. На верхнюю часть штока посажена ручка 12. На штоке между ручкой и кольцом имеется пружина 13. Герметичность между метрштоком и штоком обеспечивается торцовыми уплотнениями 14.
Устройство работает следующим образом. Метршток с цилиндром опускается в резервуар и упирается выступами цилиндра об дно резервуара. Шток с пластиной при помощи ручки и пружины перемещается вниз. При этом открываются отверстия цилиндра для поступления нефтепродукта со дна резервуара. Затем пружина отпускается, и выступы пластины вставляются в отверстия цилиндра. Для отбора пробы с определенного уровня заданная высота устанавливается с помощью измерительной линейки, держателя и винта. Устройство при этом работает аналогичным образом, как и при отборе донной пробы.
Замер уровня нефтепродукта в резервуаре может быть определен с помощью метрштока.
Необходимо отметить, что предложенное устройство с помощью подбора соответствующего значения измерительной линейки позволяет определить уровень воды под слоем нефти, мазута и других темных нефтепродуктов. Такое определение сложно сделать с помощью водочувствительной пасты.
Литература
1. В.Г.Коваленко и др. Автозаправочные станции: Оборудование. Эксплуатация. Безопасность. СПб.: НПИКЦ, 2003 - 280 с.
2. Бондарь В.А. и др. Операции с нефтепродуктами. Автозаправочные станции. М.: Паритет, 1999. С.205-208.
3
3. И.А.Еланский, Ю.А.Матвеев. Патент на полезную модель №48058. Универсальное устройство для определения уровня воды и нефтепродукта в резервуарах вместимостью до 100 м.
4. И.А.Еланский, Ю.А.Матвеев. Патент на полезную модель №46352. Устройство для определения уровня подтоварной воды в резервуаре.