Передвижная измерительная автоматизированная установка поверки систем налива нефтепродуктов
MOBILE MEASURING AUTOMATED INSTALLATION FOR VERIFICATION OF OIL LOADING SYSTEMS

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для контроля и поверки устройств налива нефтепродуктов, и может использоваться в нефтеперерабатывающей, химической отрасли, на складах, нефтебазах, наливных терминалах, аэропортах, осуществляющих хранение нефтепродуктов и их отпуск потребителям. Установка также может использоваться для автоматизированной градуировки и калибровки мер вместимости и мер полной вместимости по ГОСТ 8.346-2000, ГОСТ 8.570-2000, ГОСТ 8.600-2011, ГОСТ 8.510-2002.
Известна передвижная поверочная установка по патенту РФ №2685442, содержащая эталонный металлический мерник, тензометрические датчики и электронасос, установленные на опорно-рамной конструкции, закрепленной на автомобильном прицепе, снабженном ветрозащитным кожухом, которая характеризуется тем, что опорно-рамная конструкция выполнена с возможностью приведения эталонного мерника в горизонтальное транспортировочное положение и включает установленные на раме транспортировочную платформу, состоящую из парных передних, съемных и задних опор, соединенных двумя параллельными трубами прямоугольного сечения, две вертикальные направляющие гидравлического механизма синхронного подъема-опускания мерника и подъемных плит с центральными сквозными отверстиями для размещения поворотных элементов и вспомогательную тару приема разливов, расположенную между задней и съемной опорой транспортировочной платформы, при этом мерник закреплен через верхнее и нижнее кольца усиления в металлическом каркасе, выполненном в виде трехлучевого нижнего основания с углами между осями лучей, равными 120°, под каждым лучом которого расположены тензометрические датчики, и треугольного верхнего основания, соединенные попарно тремя сварными стойками, тензометрические датчики установлены на раме через металлические пластины, причем металлические пластины могут быть попарно соединены с лучами нижнего основания каркаса мерника с помощью центрирующих болтов через резьбовые и направляющие втулки соответственно, поворотные элементы установлены на уровне верхнего кольца усиления мерника с одной стороны на одной из сварных стоек металлического каркаса, с другой стороны - на дополнительной сварной стойке, не соединенной с нижним и верхним основанием металлического каркаса.
Известна передвижная установка контроля налива нефтепродуктов по патенту РФ №134166, включающая средства измерения и контроля, которая характеризуется тем, что средства измерения и контроля выполнены в виде образцового металлического мерника, предусматривающего верхний и нижний налив, блока измерения температуры, оборудованного дыхательным клапаном и клапаном рекуперации паровоздушной смеси, смотровыми фонарями, установленными на внутренней раме, прикрепленной на автомобильный прицеп, при этом на автомобильном прицепе укреплена наружная рама, оборудованная закрепленными на ней домкратами и тензосиловыми датчиками, которые через модуль сопряжения связаны с весовым-контроллером. Данная установка обеспечивает безопасный налив нефтепродуктов, повышение точности измерений количества отпускаемых нефтепродуктов при режимах верхнего и нижнего налива, эффективное использование установки за счет ее оперативного перемещения на различные контролируемые объекты.
Данное техническое решение, как наиболее близкое к заявленному по техническому существу и достигаемому результату, принято в качестве его прототипа.
Недостатком прототипа, равно как и всех других известных устройств аналогичного назначения, являются узкие функциональные возможности, обусловленные отсутствием автоматизации процесса градуировки, калибровки и поверки систем налива нефтепродуктов, что приводит к увеличению времени проведения поверочных работ.
Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей передвижной установки для контроля налива нефтепродуктов за счет автоматизации процедуры градуировки, калибровки и поверки проверяемых систем и, в результате этого, повышение качества и уменьшение времени проведения поверочных работ
Сущность заявленного технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для решения указанной заявителем технической проблемы и получения обеспечиваемого изобретением технического результата.
Согласно изобретению передвижная измерительная автоматизированная установка поверки систем налива нефтепродуктов, содержащая электронасос, мерник металлический образцовый, установленный на внутренней раме опорно-рамной конструкции, закрепленной на автомобильном прицепе, характеризующаяся тем, что она снабжена измерительно-программным комплексом, включающим в себя измерительный блок с программным обеспечением и контрольно-измерительную систему, при этом измерительный блок содержит электронные термометры с последовательным интерфейсом, предназначенные для измерений действительных значений температур в точках мерннка металлического образцового, предусмотренных порядком проведения измерений на установке и передачи их результатов для дальнейшей обработки, тензометрические датчики, установленные на наружной раме опорно-рамной конструкции, для обеспечения процесса измерений массы нефтепродуктов и передачи полученной информации для дальнейшей обработки, весовой контроллер для обработки полученной от тензометрических датчиков информации и индикации результатов измерений масс нефтепродуктов и передачи этих измерений для дальнейшей обработки, а также персональный компьютер с программным обеспечением для сбора и обработки информации от всех элементов измерительного блока и блок оформления результатов поверки, при этом контрольно-измерительная система включает массовый расходомер и измеритель плотности нефтепродуктов, связанные с измерительным контроллером для сбора параметров работы массового расходомера и измерителя плотности и передачи информации на блок управления исполнительными механизмами установки.
Заявленная совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата, который заключается в расширении функциональных возможностей за счет автоматизации процедуры градуировки, калибровки и поверки проверяемых систем, что приводит к повышению точности и уменьшению времени проведения поверочных работ.
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид заявленной установки, на фиг. 2 - вид сбоку, на фиг. 3 - разрез А-А, на фиг. 4 - вид сверху, на фиг. 5 - функциональная схема измерительно-программного комплекса установки в рабочем состоянии.
На чертежах позициями обозначены: 1 - автомобильный прицеп, 2 - мерник металлический образцовый, 3, 4 - направляющие шпильки, 5 - наружная рама опорно-рамной конструкции, 6 - внутренняя рама опорно-рамной конструкции, 7 - домкрат, 8 - тензометрические датчики, 9 - площадка с лестницей, 10 - шкаф силовой, 11 - шкаф термометров, 12 - шкаф весового контроллера, 13 - электронасос, 14 - шланг со смотровым фонарем, 15 - быстроразъемное соединение, 16 - термокарманы для термометров, 17 - термометры электронные, 18 - весовой контроллер, 19 - стояк налива автоматизированной системы налива (АСН) в месте отпуска нефтепродуктов и осуществления поверки, 20 - массовый расходомер системы налива, 21 - измеритель плотности нефтепродуктов, 22 - измерительный контроллер, 23 - персональный компьютер с программным обеспечением, 24 - блок управления исполнительными механизмами, 25 - блок оформления результатов поверки.
Устройство смонтировано на автомобильном прицепе 1, который перемещается на место эксплуатации при помощи транспортного средства. Устройство закрыто съемным тентом, предохраняющим его от внешних факторов во время транспортировки.
На прицепе 1, при помощи направляющих шпилек 3 и 4, установлены наружная рама 5 и внутренняя рама 6. Шпильки 3 и 4 предназначены для крепления рам в транспортном положений и перемещения их вертикально в рабочем положении. К внутренней раме 6 крепится мерник металлический образцовый 2. В мернике металлическом образцовом 2 предусмотрено два вида налива: верхний и нижний. Верхний налив выполняют через горловину мерника металлического образцового 2, нижний - через фланцевые разъемы патрубка налива. На наружной раме 5 закреплены четыре домкрата 7 и тензометрические датчики 8. Также на наружной раме 5 установлены: площадка с лестницей 9 для обслуживания мерника металлического образцового 2, шкаф силовой 10, шкаф термометров 11, шкаф весового контроллера 12, электронасос 13 и шланг со смотровым фонарем 14.
Заявленная передвижная измерительная автоматизированная установка работает следующим образом.
Установка перемещается к стояку налива автоматизированной системы налива (АСН) в месте отпуска нефтепродуктов и поверки. Далее, перед началом работы, отсоединяется прицеп 1 от транспортного средства, освобождается рабочая часть устройства от тента и подготавливается мерник металлический образцовый 2 для работы. Для этого устройство выставляется на домкраты 7. При помощи домкратов 7 наружную раму 5 поднимают по направляющим шпилькам 3 для осуществления взвешивания мерника металлического образцового  2 тензометрическими датчиками 8.
Производится подключение термометров 17, тензометрических датчиков 8 к ПК 23 с установленным ПО. К измерительному контроллеру 22 подключается массовый расходомер 20 измерительной системы налива и измеритель плотности нефтепродуктов 21. Далее проводится проверка работоспособности измерительно-программного комплекса.
После заполнения мерника металлического образцового 2 нефтепродуктом производится измерение температуры при помощи термометров 17, объема и массы нефтепродуктов.
При заполнении мерника металлического образцового 2 измерительный контроллер 22 обеспечивает передачу данных с массового расходомера 20 и измерителя плотности нефтепродуктов 21 на ПК23, который по установленным алгоритмам обеспечивает проведение измерений, обработку, представление и хранение результатов измерений. После чего нефтепродукты электронасосом 13 откачиваются из мерника металлического образцового 2 и устройство вновь готово к проведению измерений.
Заявленная установка используется в трех режимах.
Предпусковой режим (подготовительный).
Перед началом работы следует отсоединить прицеп 1 от транспортного средства, освободить рабочую часть установки от тента и снять заглушки с фланцевых разъемов. Далее следует с помощью быстроразъемного соединения 15 шланг со смотровым фонарем 14 соединить с мерником металлическим образцовым 2, предварительно сняв заглушки, из термокарманов 16 снять заглушки, установить и подключить термометры 17. Далее установку выставляют на домкраты 7, при этом при помощи домкратов наружную раму 5 поднимают по направляющим шпилькам 3 до соприкосновения тензометрических датчиков 8 с упорами, прикрепленными на стойках мерника 2. Поднятие внутренней рамы 6 с мерником 2 производят до отделения внутренней рамы 6 от прицепа 1. Таким образом, прицеп 1 разгружается от веса установки. Мерник металлический образцовый 2 выставляют вертикально с помощью домкратов 7. Производится взвешивание пустого мерника металлического образцового 2 и фиксация начальных температур в мернике металлическом образцовом 2 с передачей данных на ПК 23. Фиксируют начальные показания массового расходомера 20 и плотность нефтепродуктов.
Рабочий режим.
В начале рабочего режима следует закрыть кран слива нефтепродукта из мерника металлического образцового 2, присоединить наконечник рекуперации паровоздушной смеси, открыть крышку на горловине при верхнем наливе, а при нижнем наливе - присоединить трубопровод подачи нефтепродукта к обратному клапану. Далее следует мерник металлический образцовый 2 заполнить поверяемым нефтепродуктом, для чего при нижнем наливе к трубопроводу подключить обратный клапан с рукояткой для открытия при наливе, а при верхнем наливе через смотровой фонарь, расположенный выше горловины мерника металлического образцового 2, вести наблюдение за поступлением нефтепродукта в мерник металлический образцовый 2.
Первое заполнение является смачиванием мерника металлического образцового 2 независимо от метода налива. При заполнении мерника металлического образцового 2 фиксируют передачу данных с массового расходомера 20 и измерителя плотности 21 на ПК23.
Процедуру налива, взвешивания полного мерника металлического образцового 2 и слива нефтепродукта следует повторить 2-3 раза, при этом после каждого налива измерять температуру нефтепродукта термометрами 17 и, убедившись, что уровень нефтепродукта окончательно установился в мернике металлическом образцовом 2, определять значения объема нефтепродукта по шкале при данной температуре, а при помощи весового контроллера 18 определить массу нефтепродукта.
После измерений определяют среднее арифметическое значение объема и массы поверяемого нефтепродукта, фиксируют данные с массового расходомера 20 и измерителя плотности нефтепродуктов 21, передают их на ПК 23, проверяют обработку полученных данных и оформляют результаты поверки.
Заключительный режим.
После окончания измерений открывают кран слива из мерника металлического образцового 2 и включают насос для удаления нефтепродукта из мерника до полного опорожнения мерника металлического образцового 2. После опорожнения мерник металлический образцовый 2 с помощью домкратов 7 опускают до соприкосновения с прицепом. Домкраты 7 выставляют в верхнее крайнее положение и отсоединяют термометры 17, которые извлекают из термокарманов, которые заглушают пробками. Далее отсоединяют сливной шланг, закрывают быстроразъемное соединение с обеих сторон заглушками и отключают установку от источника питания..
Транспортирование устройства осуществлять на прицепе в соответствии с правилами перевозки, действующими для данного вида транспортных средств.
Возможность промышленного применения заявленного технического решения подтверждается известными и описанными в заявке средствами и методами, с помощью которых возможно осуществление изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения.