УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЗАГРУЗКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ЦИСТЕРН В ПРОЦЕССЕ НАЛИВА НЕФТЕПРОДУКТОВ

Заявляемая полезная модель относится к устройствам контроля загрузки железнодорожных цистерн нефтепродуктами для исключения перегруза или недогруза цистерн.
Из уровня техники известны различные технические решения для определения уровня заполнения железнодорожных цистерн. Известен бесконтактный уровнемер для железнодорожных цистерн, который содержит датчик уровня жидкости, выполненный в виде тепловизионного прибора наблюдения (патент RU 88175). Известен уровнемер для измерения уровня жидкости, содержащий штангу с единичными емкостными датчиками уровня (патент RU 2286551). Также известно устройство для измерения уровня жидкости ультразвуковым методом через нижнюю стенку цистерны, (патент RU 86001). Недостаток известных устройств измерения уровня жидкости заключается в том, что с помощью этих устройств можно контролировать только фактический уровень погруженных в железнодорожные цистерны нефтепродуктов.
Наиболее близким по технической сути и выбранным авторами в качестве прототипа является устройство контроля загрузки железнодорожных цистерн в процессе налива нефтепродуктов, описанное в патенте №132594. Предлагаемое устройство включает основание, предназначенное для его установки на штоке для открытия нижнего сливного клапана, расположенного внутри котла цистерны; штангу, на нижнем конце которой закреплена горизонтальная планка. Штанга снабжена измерительной линейкой и установлена в основании с возможностью вертикального перемещения, а основание снабжено фиксатором для фиксации штанги в заданном положении. Штанга имеет верхнюю планку, установленную с возможностью перемещения вдоль штанги и фиксации в заданном положении.
Однако, известное устройство имеет ограничения в применении, так как не на всех вагоноцистернах есть шток для открытия нижнего сливного клапана, а используется стационарный клапанный ключ. Кроме того, шток для открытия нижнего сливного клапана не всегда жестко зафиксирован и имеет свободный ход. Фиксация известного устройства производится непосредственно в горловине цистерны, что опасно для здоровья, так как человек дышит парами углеводородов.
Задачей предлагаемого технического решения является расширение арсенала технических средств, предназначенных для контроля уровня загрузки железнодорожных цистерн в процессе налива нефтепродуктов, исключающих указанные недостатки.
Поставленная задача решается устройством контроля загрузки железнодорожных цистерн в процессе налива нефтепродуктов, которое включает штангу, снабженную измерительной линейкой, на нижнем конце которой закреплена горизонтальная планка, верхнюю планку и фиксатор для фиксации штанги в заданном положении, в соответствии с предлагаемым решением верхняя планка закреплена на штанге параллельно нижней на расстоянии 4-8 см и смещена по отношению к ней под углом от 45 до 90°, фиксатор располагается на штанге и является передвижным, верхний конец штанги имеет ручку при этом, что фиксатор штанги может крепиться к обечайке вагоноцистерны или к крышке наливного наконечника.
Конструкция предлагаемого устройства приведена на Фиг. 1
Устройство контроля загрузки железнодорожных цистерн в процессе налива нефтепродуктов состоит из штанги 1, снабженной градуировочной шкалой 2. Градуировочная шкала необходима для выставления необходимого уровня налива по расчету, в зависимости от типов и грузоподъемности вагоно-цистерн. На верхнем конце штанги располагается ручка 3. На нижнем конце штанги закреплена неподвижно нижняя планка контроля налива 4 - предупреждающая, соединение штанги и планки образует прямой угол. Планка выполнена в виде прямоугольника или трапеции, меньшая сторона которой крепится к штанге. Выше предупреждающей планки, закрепленная на штанге неподвижно, параллельно плоскости нижней планки, на расстоянии 4-8 см располагается верхняя планка налива 5 - контрольная. По форме, нижняя планка повторяет верхнюю, размеры ее меньше размеров предупреждающей в 1,5-2 раза. Расстояние между планками необходимо для инерционного движения уровня налива нефтепродукта. Указанное расстояние определено экспериментально, как оптимальный вариант, для остановки налива и недопущения перелива продукта. Контрольная планка смещена по отношению к предупреждающей под углом от 45 до 90°. Угол смещения необходим для обеспечения визуализации нижней планки (оператор товарный смотрит с высоты). Штанга с планками выполнена из металла, предпочтительно нержавеющей стали, снабжена передвижным фиксатором 6. Конструкция фиксатора зависит от того, где предполагается закрепить предлагаемое устройство - на обечайке горловины цистерны, или на наливном устройстве. При фиксации устройства на обечайке горловины цистерны это - фиксатор пружинный, крепится к обечайке в/цистерны в виде скобы. При фиксации полезной модели на наливном устройстве это - фиксатор для крепления на крышке наливного наконечника, крепится к крышке наливного наконечника болтом.
Работа предлагаемой полезной модели осуществляется следующим образом.
Устройство закрепляют на обечайке горловины цистерны 7 таким образом, чтобы штанга располагалась вертикально (Фиг. 2). Уровень, на котором закрепляется штанга, выставляется по градуировочной шкале, в соответствии с максимально допустимым уровнем налива. При этом, предупреждающая планка располагается ниже максимально допустимого уровня налива цистерны (H), а контрольная будет располагаться на максимально допустимом уровне налива продукта (Hmax). При наливе уровень продукта не должен превышать контрольную планку.
Для определения максимально допустимого уровня загрузки цистерны используют плотность и температуру продукта в резервуаре, из которого будет осуществляться налив нефтепродуктов в цистерну. Известную грузоподъемность цистерны делят на плотность загружаемого нефтепродукта и получают максимальный объем загружаемого нефтепродукта, который по калибровочной таблице для каждого типа железнодорожной цистерны переводят в соответствующий максимально допустимый уровень загрузки.
При наливе нефтепродукта, оператор осуществляет визуальный контроль заполнения цистерны до требуемого уровня налива, ориентируясь на предупреждающую планку4. При достижении в процессе налива уровня нефтепродукта горизонтальной планки 4, оператор останавливает налив. Остаток продукта, поступающий в цистерну после останова, не переходит через контрольную планку 5.
Расположение предлагаемой полезной модели на наливном устройстве показано на Фиг. 3. Штанга крепится к наливному наконечнику 8.
Предлагаемая полезная модель может использоваться для налива как светлых, так и темных нефтепродуктов. Устройство не сложно в изготовлении и не вызывает затруднений в применении. Предупреждающая и контрольная планки хорошо видны с места расположения оператора на наливной эстакаде на высоте 2,5 метра. При установке устройства оператор не дышит вредными парами углеводородов. При использовании заявляемого устройства осуществляется контроль уровня налива нефтепродуктов непосредственно в процессе загрузки цистерны, что исключает недолив или перелив цистерны. Полезная модель не исчерпывается представленными выше примерами реализации. Возможны иные, лежащие в пределах формулы, конкретные формы реализации полезной модели.