МОБИЛЬНАЯ СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЙ КОЛИЧЕСТВА И ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НЕФТЕПРОДУКТОВ

Полезная модель относится к измерительным системам, предназначенным для измерений количества нефтепродуктов, показателей качества нефтепродуктов.
Известна «Передвижная замерная установка» (см. патент RU №54623. E21B 47/00 от 10.07.2006), относящаяся к нефтедобывающей промышленности и предназначенная для измерения дебита жидкости в весовых и объемных единицах, добываемой из нефтяной скважины с высоким процентом обводненности и низким газовым фактором. Установка обеспечивает одновременное измерение количества жидкости с помощью счетчика количества жидкости, параллельно предусмотрена возможность объемного замера в измерительную оттарированную емкость. Передвижная замерная установка состоит из измерительной оттарированной емкости, оборудованной запорно-измерительной аппаратурой (кранами, уровнемерами, манометром), пробоотборника, счетчика количества жидкости, насоса и дыхательного клапана. Данная установка наиболее близка к предлагаемому техническому решению и принята за прототип.
Признаки аналога, совпадающие с существенными признаками заявляемой полезной модели, являются наличие в ее составе манометра, пробоотборника.
К причинам, препятствующим достижению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, являются отсутствие возможности измерения количества нефтепродуктов и показателей качества нефтепродуктов мобильными системами.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в совершенствовании измерительных систем, предназначенных для измерения количества и показателей качества нефтепродуктов.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении настоящей полезной модели, заключается в измерении количества и показателей качества нефтепродуктов мобильными системами измерений количества и показателей качества нефтепродуктов.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что дополнительно введены шасси, аппаратная, каркас, входной коллектор, фильтр с быстросъемной крышкой, гибкие шланги, рабочая измерительная линия №1, рабочая измерительная линия №2, выходной коллектор, стойка вторичных приборов массового преобразователя расхода и преобразователя избыточного давления, контрольно-резервная измерительная линия, автоматический пробоотборник.
Совокупность всех существенных признаков, характеризующих полезную модель обеспечивающих получение указанного технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны включает манометр и пробоотборник, согласно полезной модели дополнительно введены шасси, аппаратная, каркас, входной коллектор, фильтр с быстросъемной крышкой, гибкие шланги, рабочая измерительная линия №1, рабочая измерительная линия №2, выходной коллектор, стойка вторичных приборов массового преобразователя расхода и преобразователя избыточного давления, контрольно-резервная измерительная линия, автоматический пробоотборник, а измерительные линии №1 и №2 идентичны и представляют собой участок трубопровода, на котором смонтированы последовательно преобразователь избыточного давления, преобразователь температуры с термопреобразователем сопротивления и термокарманом, манометр, термометр с защитным термокарманом, массовый преобразователь расхода, фланцевые шаровые краны, регуляторы расхода, шаровые краны на линиях дренажа и в местах подключения промывки и продувки, шаровые краны для удаления воздуха, причем преобразователи избыточного давления, преобразователи температуры с термопреобразователем сопротивления, вторичные приборы массовых преобразователей расхода закрыты обогреваемыми чехлами, а контрольно-резервная измерительная линия состоит из последовательно смонтированных на трубопровод преобразователя избыточного давления, преобразователя температуры с термопреобразователем сопротивления и термокарманом, манометра, термометра с защитным термокарманом, массового преобразователя расхода, фланцевых шаровых кранов, регулятора расхода, шаровых кранов на линиях дренажа и в местах подключения промывки и продувки, шаровых кранов для удаления воздуха с возможностью контроля метрологических характеристик рабочих измерительных линий №1 и №2, а также измерений количества и показателей качества нефтепродуктов при отказе рабочих измерительных линий №1 или №2, причем преобразователь избыточного давления, преобразователь температуры с термопреобразователем сопротивления, вторичный прибор массового преобразователя расхода закрыты обогреваемыми чехлами, а стойка вторичных приборов массового преобразователя расхода и преобразователя избыточного давления выполнена в виде вертикальной металлической балки со смонтированными на ней кронштейнами для крепления вторичных приборов массового преобразователя расхода и преобразователя избыточного давления, она установлена на каркасе в месте, удобном для считывания персоналом показаний преобразователя расхода и преобразователя давления, а шасси выполнено в виде прицепа или грузового автомобиля.
Полезная модель поясняется чертежом, на которой представлен эскиз мобильной системы измерений количества и показателей качества нефтепродуктов, где 1 - шасси; 2 - аппаратная; 3 - каркас; 4 - входной коллектор; 5 - фильтр с быстросъемной крышкой; 6, 7 - гибкие шланги; 8 - рабочая измерительная линия №1; 9 - рабочая измерительная линия №2; 10 - выходной коллектор; 11 - стойка вторичных приборов массового преобразователя расхода и преобразователя избыточного давления; 12 - контрольно-резервная измерительная линия; 13 - автоматический пробоотборник.
Шасси 1 выполнено на грузовом автомобиле или на прицепе. Оно предназначено для перемещения по дорогам общего пользования. На шасси 1 закреплено все оборудование мобильной системы измерений количества и показателей качества нефтепродуктов, стойка вторичных приборов массового преобразователя расхода и преобразователя избыточного давления 11, шкаф для комплекта запасных частей и принадлежностей и каркас 3 на который устанавливается грузоподъемный механизм и защитный чехол. Для обслуживающего персонала на шасси 1 предусмотрено две лестницы с перилами, а для работы персонала - выдвижные площадки с перилами (на чертеже не показаны).
В аппаратной 2 располагается рабочий и резервный измерительно-вычислительные контроллеры (контроллеры расхода). Для обеспечения бесперебойной работы измерительно-вычислительных контроллеров предусмотрен источник бесперебойного электропитания. Измерительно-вычислительный контроллер обеспечивает связь мобильной системы измерений количества и показателей качества нефтепродуктов с рабочим местом оператора. Вход в аппаратную 2 оснащен дверью и лестницей с перилами (на чертеже не показаны).
Каркас 3 представляет собой металлическую силовую конструкцию в верхней части которой предусмотрена установка грузоподъемного механизма. На каркас крепится защитный чехол.
Входной коллектор 4 представляет собой общее фланцевое окончание рабочих измерительных линий 8, 9 и контрольно-резервной измерительной линии 12. Предназначен для входа нефтепродукта при подключении мобильной системы измерений количества и показателей качества нефтепродуктов с помощью гибкого шланга 6 к отводу магистрального нефтепродуктопровода.
Фильтр с быстросъемной крышкой 5 представляет собой фильтр тонкой очистки и предназначен для очистки нефтепродуктов от посторонних механических примесей.
Гибкие шланги 6 и 7 - многослойные армированные резиновые шланги с фланцевыми окончаниями, предназначены для подключения мобильной системы измерений количества и показателей качества нефтепродуктов к отводу магистрального нефтепродуктопровода.
Рабочая измерительная линия №1 8 и рабочая измерительная линия №2 9 идентичны. Они предназначены для измерений количества и показателей качества нефтепродуктов. Применение рабочей измерительной линии №2 9 одновременно с рабочей измерительной линией №1 8 обеспечивает измерение количества нефтепродуктов с увеличенной в 2 раза производительностью. Каждая из рабочих измерительных линий представляет собой участок трубопровода, на котором смонтированы последовательно преобразователь избыточного давления, преобразователь температуры с термопреобразователем сопротивления и термокарманом, манометр, термометр с защитным термокарманом, массовый преобразователь расхода, фланцевые шаровые краны, регуляторы расхода, шаровые краны на линиях дренажа и в местах подключения промывки и продувки, шаровые краны для удаления воздуха. Преобразователи избыточного давления, преобразователи температуры с термопреобразователем сопротивления, вторичные приборы массовых преобразователей расхода закрыты обогреваемыми чехлами. Это обеспечивает применение оборудования при температуре до минус 50°C, что позволяет использовать предложенную конструкцию в районах Крайнего Севера.
Выходной коллектор 10 представляет собой общее фланцевое окончание рабочих измерительных линий 8, 9 и контрольно-резервной измерительной линии 12. Предназначен для выхода нефтепродукта при подключении мобильной системы измерений количества и показателей качества нефтепродуктов с помощью гибкого шланга 7 к отводу магистрального нефтепродуктопровода.
Также, в отличии от прототипа, используется стойка вторичных приборов массового преобразователя расхода и преобразователя избыточного давления 11, которая выполнена в виде вертикальной металлической балки с установленными на ней кронштейнами для крепления вторичных приборов массового преобразователя расхода и преобразователя избыточного давления. Стойка вторичных приборов массового преобразователя расхода и преобразователя избыточного давления 11 установлена на каркас 3 в месте, удобном для считывания персоналом показаний массового преобразователя расхода и преобразователя избыточного давления.
Контрольно-резервная измерительная линия 12 предназначена для контроля метрологических характеристик массовых преобразователей расхода на рабочих измерительных линиях 8 и 9, а также измерений количества и показателей качества нефтепродуктов при отказе одной из рабочих измерительных линий 8 или 9. Она состоит из последовательно смонтированных на трубопроводе преобразователя избыточного давления, преобразователя температуры с термопреобразователем сопротивления и термокарманом, манометра, термометра с защитным термокарманом, массового преобразователя расхода, фланцевых шаровых кранов, регулятора расхода, шаровых кранов на линиях дренажа и в местах подключения промывки и продувки, шаровых кранов для удаления воздуха. Преобразователь избыточного давления, преобразователь температуры с термопреобразователем сопротивления, вторичный прибор массового преобразователя расхода закрыты обогреваемыми чехлами. Это обеспечивает применение оборудования при температуре до минус 50°C, что позволяет использовать предложенную конструкцию в районах Крайнего Севера.
Автоматический пробоотборник 13 предназначен для автоматического и ручного отбора проб нефтепродуктов и состоит из пробозаборного устройства, блока смешивания пробы, клапана захвата пробы и пробоприемной емкости. Автоматический пробоотборник 13 оснащен системой ручного отбора проб. Он располагается в обогреваемом шкафу. Это обеспечивает применение оборудования при температуре до минус 50°C, что позволяет использовать предложенную конструкцию в районах Крайнего Севера.
Принцип работы заключается в следующем.
Мобильная система измерений количества и показателей качества нефтепродуктов доставляется к месту работы. Подключается к отводу магистрального трубопровода с помощью гибких шлангов посредством их присоединения к узлу подключения. В местах присоединения, как правило, организуется огороженная площадка. На площадке предусмотрено место для подключения контура защитного заземления полезной модели. Монтаж оборудования осуществляется с помощью грузоподъемного механизма. Питание полезной модели осуществляется от щита, расположенного на площадке, гибким (и) силовым (и) кабелем (ями) с медными жилами, не распространяющим горение, оснащенным взрывозащищенным штекером. Включение рабочих измерительных линий, осуществляется с помощью шаровых кранов. Через гибкий шланг нефтепродукт поступает во входной коллектор. На входном коллекторе с помощью установленного на нем фильтра с быстросъемной крышкой происходит очистка нефтепродукта от посторонних механических примесей. Из входного коллектора нефтепродукт поступает в рабочие измерительные линии, которые при необходимости могут работать параллельно. В рабочих измерительных линиях происходит измерение массы, давления, температуры нефтепродукта. Значения измеренных параметров передаются в измерительно-вычислительный контроллер (контроллер расхода) для дальнейшей обработки. Прием данных и передача измеренных и рассчитанных данных в другие информационные системы осуществляется с помощью интерфейса Ethernet с протоколом Modbus Ethernet. Синхронизация времени проводится посредством ГЛОНАСС-приемника (GPS-приемника). Из рабочих измерительных линий нефтепродукт поступает на выходной коллектор, на котором установлен, автоматический пробоотборник с системой ручного отбора проб, который размещается в обогреваемом шкафу. Выход нефтепродукта из выходного коллектора осуществляется через гибкий шланг в отвод магистрального трубопровода. Отключение рабочих измерительных линий, переключение на контрольно-резервную измерительную линию и передвижную поверочную установку осуществляется с помощью шаровых кранов.
Во время работы обеспечивается:
- измерение количества нефтепродуктов прямым методом динамических измерений;
- прием и обработка сигналов в импульсной, аналоговой и цифровой формах в диапазоне значений, соответствующем диапазону преобразователей;
- сбор, обработка, отображение, регистрация информации по учету нефтепродуктов;
- прием и отображение в реальном времени данных со средств измерений, не участвующих в учетных операциях;
- управление режимами работы полезной модели;
- контроль диапазонов измеряемых величин и, при выходе значения сигнала за пределы рабочего диапазона, обеспечение отработки сигнализации;
- формирование и печать отчетных документов;
- выполнение функции вторичной аппаратуры стационарной поверочной установки;
- управление автоматическим пробоотборником;
- ведение статистики (выборка количества нефтепродукта, измеренного за заданный интервал времени, наработка оборудования и другое).
Применение предложенной конструкции заключается в измерении количества и показателей качества нефтепродуктов мобильной системой измерений количества и показателей качества нефтепродуктов.