УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ПРОЦЕДУР СЛИВА И НАЛИВА ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ В ЕМКОСТИ РЕЗЕРВУАРНЫХ ПАРКОВ

Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована при хранении, транспортировке и использовании жидких продуктов посредством вертикальных и/или горизонтальных резервуаров на предприятиях нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, пищевой, химической, медицинской промышленности.
Аналогами заявляемой полезной модели являются устройства и системы автоматизированного контроля и учета количества товарных продуктов, содержащие расходомеры, вентили, насосные агрегаты, датчиковую аппаратуру для измерения параметров находящихся в резервуарах продуктов (RU №2561020 МПК G01F 1/84 опубл. 20.08.2015, RU №99152 МПК G01F 1/86, G01F17/00 опубл. 10.11.2010, RU №2427806 МПК G014F 23/00 опубл. 27.08.2011).
Прототипом заявляемой полезной модели является устройство управления и контроля приходно-расходными характеристиками резервуарных парковсогласно RU №141861 МПК G01F 17/00 опубл. 20.06.2014, содержащее систему датчиковой аппаратуры для измерения количественных и качественных параметров продуктов, управляемые вентили, насосные агрегаты, блоки управления насосными агрегатами, устройство сбора и обработки данных, управляющее устройство.
Известные аналоги и прототип обладают узкими функциональными возможностями, не позволяют осуществлять должного контроля процедур слива и налива товарных жидких продуктов на всех участках гидравлических каналов, а также контроля за утечками и несанкционированным доступом к продукту при его хранении и отпуске потребителю.
Технический результат, который может быть получен от использования заявляемой полезной модели, заключается в расширении функциональных возможностей устройства, повышении точности контроля и управления процессами слива и налива товарных продуктов в емкости резервуарных парков.
Указанный технический результат достигается в устройстве управления и контроля слива и налива жидких продуктов в емкости резервуарных парков, содержащем гидравлические каналы налива и слива продуктов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных трубопроводом управляемых вентилей, расходомеров, насосных агрегатов, а также устройство сбора и обработки данных и управляющее устройство, согласно полезной модели тем, что в гидравлических каналах введены блоки поточного контроля расхода, вязкости и плотности, входы которых соединены трубопроводом с насосными агрегатами, первые выходы - с управляемыми вентилями, а вторые выходы подключены к устройству сбора и обработки данных.
На фигуре приведена структурная схема предлагаемого устройства управления и контроля слива и налива жидких продуктов в емкости резервуарных парков, на которой изображены три гидравлических канала: канал налива товарного продукта, канал слива товарного продукта и канала дренирования (слива) подтоварной воды. Устройство включает в себя систему размещенных в полости волновода 1 измерительных датчиков 2, которые расположены в теле контролируемого резервуара, датчик уровня 3, размещенный на крыше резервуара, а также управляемые вентили 4, 5, 6, блоки поточного контроля расхода, вязкости и плотности 7, 8, 9, блоки управления насосными агрегатами 10, 11, 12, насосные агрегаты 13, 14, 15, которые соединены последовательно системой трубопровода и образуют канал налива продукта из транспортировочной емкости 16, канал слива продукта в транспортировочную емкость 17 и канал дренирования подтоварной воды в канализацию 18. Выходы управляющего устройства 20 соединены с управляемыми вентилями 4, 5, 6, блоками управления насосными агрегатами 10, 11, 12, устройством сбора и обработки данных 19, входы которого подключены к выходам датчиков 2, 3, выходам блоков поточного контроля расхода, вязкости и плотности 7, 8, 9 и выходу управляющего устройства 20.
min
mах
min
max
Устройство работает следующим образом. По сигналу управляющего устройства 20 блок управления насосным агрегатом 10 запускает работу насосного агрегата 13, начинается перекачка товарного продукта из транспортировочной емкости 16 в резервуар, открывается управляемый вентиль 4. Объемный расход, плотность и вязкость перекачиваемого продукта по трубопроводу рассчитывается устройством обработки данных 19 по данным блока поточного контроля расхода, вязкости и плотности 7. Товарный продукт заполняет резервуар в диапазоне уровней Н-Н, который регламентируются конструкционными особенностями резервуара и спецификой расходной операции. Контроль уровня наливаемого продукта осуществляется посредством применения датчика уровня 3. Данные о качественных показателях поступающего товарного продукта получают с датчиков 2, размещенных в волноводе 1 в диапазоне H-H. Слой образовавшейся подтоварной воды на дне резервуара сливается по каналу дренирования по сигналу управляющего устройства 20 путем открывания вентиля 6 и откачки воды в канализацию 18 насосным агрегатом 15, производительность которого регулирует блок управления 12. Количество откаченной подтоварной воды определяется по данным блока поточного контроля расхода, вязкости и плотности 9 и учитывается при расчете количества оставшегося товарного продукта в контролируемой емкости. При приближении уровня заполнения резервуара, который фиксируется по данным блока поточного контроля расхода, вязкости и плотности 7 и датчика уровня 3, к требуемому значению, управляющее устройство 20 подает сигнал блоку управления насосным агрегатом 10 сигнал плавно понижать производительность насосного агрегата 13, а затем перекрыть вентиль 4.
Блок поточного контроля расхода, вязкости и плотности включает в себя два пьезоэлектрических преобразователя (выступающих по очереди в качестве излучателя и приемника), установленных на диаметрально противоположных образующих трубы. Принцип действия основывается на анализе параметров ультразвукового сигнала, прошедшего через жидкость от излучателя в приемник, сначала по ходу течения жидкости, затем - против. Использование в гидравлическом канале блока поточного контроля расхода, вязкости и плотности позволяет производить измерение не только параметра расхода (что реализовано в прототипе), но и дополнительно контролировать плотность и вязкость транспортируемой по системе трубопровода жидкой среды.
Слив товарного продукта в транспортировочную емкость 17 из резервуара производится по сигналу управляющего устройства 20 по гидравлическому каналу слива, включающему соединенные трубопроводом вентиль 5, блок поточного контроля расхода, вязкости и плотности 8, насосный агрегат 14.
Слив образовавшегося на дне резервуара слоя подтоварной воды в канализацию 18 производится по сигналу управляющего устройства 20 по гидравлическому каналу слива подтоварной воды, включающему соединенные трубопроводом вентиль 6, блок поточного контроля расхода, вязкости и плотности 9, насосный агрегат 15. Сигнал о необходимости слива подтоварной воды поступает после того, как устройством сбора и обработки данных 19 будет рассчитан уровень подтоварной воды по данным, поступающим с датчиков 2, находящихся в полости резервуара. Введение блока поточного контроля расхода, вязкости и плотности 9 способствует организации дополнительного контроля параметров (плотность и вязкость) сливаемой жидкости для того, чтобы предотвратить слив в канализацию товарного продукта.
При установке устройства для эксплуатации управляемые вентили 4, 5, 6, блоки поточного контроля расхода, вязкости и плотности 7, 8, 9, насосные агрегаты 13, 14, 15, блок управления насосными агрегатами 10 11, 12, а также управляющее устройство 20 и устройство сбора и обработки данных 19 поставляются в едином корпусе, который подключается в системе действующего транспортного трубопровода. Таким образом, компоненты, через которые непосредственно проходит контролируемый жидкий продукт, оказываются соединены системой трубопровода. Управляющее устройство 20 и устройство сбора и обработки данных 19 реализуются на непосредственно соединенных друг с другом печатных платах и устанавливаются в корпусе устройства, таким образом, определяя его конструкционное и функциональное единство.
Устройство управления и контроля слива и налива жидких продуктов в емкости резервуарных парков позволит повысить точность контроля расходных операций и расширить функциональные возможности устройства за счет дополнительного контура измерений параметров жидких продуктов (объемный расход, плотность и вязкость), транспортируемых по системе трубопровода, за счет введения блоков поточного контроля расхода, вязкости и плотности 7, 8, 9. Промежуточный контроль параметров жидкостей позволит выявить утечки и факты несанкционированного доступа в систему транспортного трубопровода при отпуске продукта потребителю.