ЭЛЕКТРОННЫЙ МЕТРОШТОК - АНАЛИЗАТОР СОЛЕЙ В НЕФТИ

Контактный кондуктометрический электронный метрошток-анализатор относится к контрольно-измерительной технике, состоит из измерительной штанги, защитного корпуса с электронной испытательной ячейкой и предназначен для обнаружения и измерения массовой концентрации солей нефти в средней пробе вертикальных резервуаров и/или в любой точке контролируемого уровня других типов резервуаров и емкостей.
Полезная модель может использоваться в различных отраслях промышленности, в том числе при добыче, транспортировке и переработке нефти.
Известно устройство лабораторный АУМ 101М. Сертификат RU. C.31.065A №12084. СПР. 414311.001 ТО.
Устройство состоит из блока измерительного (БИ) и первичного преобразователя (ПП). Блок измерительный представляет собой печатную плату с расположенными на ней радиоэлементами, закрепленную в основании металлического корпуса прибора на лапках. На лицевой панели БИ имеются отверстия для органов управления и индикации. ПП представляет собой подставку-треногу с установленными в ней электродами, термосопротивлением и соединительным кабелем, установленную на круглую подставку. В подставке имеется ввинчиваемое дно для установки стакана с измеряемой пробой. Сбоку подставки, по образующей, имеется стопорный винт, предотвращающий самопроизвольное вывинчивание дна после настройки.
Недостатком данного устройства является сложность конструкции. Длительная выдержка в нормальных условиях перед применением до 8 часов. Сложность приготовления рабочих растворов и загазованность помещений. Высокая степень взрывоопасности. По окончании измерений обязательна двойная промывка стакана и электродов ПП, вначале бензином, а затем растворителем. Оценки приблизительной концентрации солей требуют приготовления ряда проб с большими временными затратами производства анализа.
3
Известно устройство Анализатор содержания солей в нефти кондуктометрический К23050. Фирмы «Koehler Instrument Company», США 46404-11 МП 242-0969-2010 1 год. Портативный кондуктометрический анализатор содержания солей в сырой нефти обеспечивает достоверное измерение содержание солей в соответствии с ASTM D3230, IP 265. Прибор поставляется готовым с предварительной калибровкой. Не требует сложной и длительной подготовки к работе. Результаты измерения отображаются в виде концентрации соли в г/м. Одновременно измеряются температура и электропроводность пробы. Результаты измерений могут быть переданы на ПК через последовательный порт.
Недостатком данного устройства является сложность конструктивного решения и, как следствие, высокая стоимость. Устройство применимо для осуществления контроля содержания солей только в пробе. Непосредственно на резервуаре, вагоноцистерне или танкере на заданном уровне, при любой погоде в любое время суток применяться не может.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство Патент на полезную модель №122480 от 22.11.2012 года электронная замерная рулетка-анализатор солей в нефти. Устройство содержит: ручку, корпус рулетки с закрепленным дисплеем, ось, узел перемотки, рычаг, ленту измерительную, корпус светового индикатора, световые окна, проходной контакт заземлений, контакт заземления корпуса рулетки, опорный валик, контактная петля, штифт узла крепления ленты, груз, подпятник груза из изоляционного материала.
Для определения наличия и концентрации водорастворимых солей, груз рулетки опускают до дна резервуара и отмечают высоту трафарета, на штриховой стороне ленты, при наличии водорастворимых солей в резервуаре, между контактами заземления корпуса индикатора и измерительной ленты, цепь замыкается и срабатывает электронная схема индикатора со световым диодом, в индикационных окнах появляется свет. Обратным ходом, извлекая груз из резервуара, по отключению светового диода, определяют границу раздела сред «нефть-вода», делают вторую отметку на штриховой стороне замерной ленты. Разница между отметками высотного трафарета и границы раздела сред, дает в сантиметрах высоту слоя подтоварной воды в резервуаре. По градуировочной таблице резервуара, определяют количество воды в литрах.
Недостатком данного устройства является зависимость точности показания концентрации солей от переменных величин: диаметра резервуара, высоты взлива нефти, наличия воды в нефти, контактной площади замерной ленты, температуры нефти. Наличие большого количества учетных величин дают большую погрешность результатов измерения.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является обнаружение и измерение массовой концентрации солей в нефти всех типов резервуаров и емкостей и в средней пробе вертикальных резервуаров непосредственно на месте. При этом сокращается время на производство анализов, повышается оперативность и достоверность измерений.
Фиг. 1 иллюстрирует предложенную полезную модель в общем виде. Модель содержит: измерительную штангу со шкалой 1, подпятник 2, защитный корпус индикатора с электронной испытательной ячейкой 3, дисплей 4, соединительные провода 5, концевые контакты 6.
Фиг. 2 иллюстрирует работу полезной модели при обнаружении наличия и концентрации солей в нефти: метрошток-анализатор 1 опускают в емкость 7, срабатывает электронная схема испытательной ячейки, расположенной в корпусе индикатора 3, замыкаются контакты 6 и при наличии солей на дисплее с подсветкой 4, высвечивается цифровое значение концентрации соли в мг/л.
Фиг. 3 представляет электронную схему полезной модели, состоящую из усилителя постоянного тока на двух транзисторах с гальванической связью и измерительного устройства, на вход которого снимается изменяемая величина напряжения со светодиодом. Источником питания усилителя является элемент до 3,0 В, Источником питания испытательной ячейки является элемент напряжением 9,0 В.
Технические характеристики метроштока-анализатора.
диапазон определения солесодержания хлористых солей
0-2000 мг/л
точность определения солесодержания
соответствует требованиям ГОСТ 21534-76
представление показателей
цифровое/световое/визуальное
длина шкалы метроштока
0,5 м; 1,5 м; 3,0 м; 3,5 м; 4,0 м; 4,5 м
маркировка шкалы
метрическая
цена деления шкалы
1 мм
погрешность шкалы
1,0 мм/4,5 м
температура окружающей среды
-30…+50°С
диапазон измеряемых температур
-40…+90°С
исполнение устройства
искробезопасное
источник питания
элемент 3,0 В, 9,0 В
ток
0,12 мА
провод заземления
типа МКШВ 2×0,35
источник света
светодиод
запас по искробезопасности
140 кратный
масса
от 1,0 до 1,8 кг
материал штанги и корпуса
сплавы алюминия
расстояние между контактами
20±1,0 мм
Возможность многократного воспроизведения метроштока-анализатора.
Многократное, точное воспроизведение электронного метроштока-анализатора солей в нефти возможно на существующем оборудовании без перестройки технологических процессов производства. Метрошток-анализатор, состоящий из измерительной алюминиевой штанги с подпятником, защитного корпуса индикатора с электронной испытательной ячейкой, усилителя, измерительного устройства, дисплея с подсветкой и концевыми контактами, отстоящими на минимально-постоянном расстоянии друг от друга, позволяющими при калибровке прибора свести к минимуму погрешности против аналога. Анализатор не является громоздким, механически прочным. Герметичность и электробезопасность полезной модели обеспечиваются стандартными уплотнениями и схемой.
Перечень существенных признаков электронного метроштока-анализатора солей в нефти.
Предлагаемая полезная модель, позволяет по ТУ предприятий изготовителей, использовать прибор для обнаружения и измерения массовой концентрации солей в нефти. На производство анализов солей в нефти затрачивается значительное время, и они являются дорогостоящими.
Электронный метрошток-анализатор - предназначен для определения солей во всех типах резервуаров и емкостей в любой точке с замером уровня продукта, а в вертикальных резервуарах по средней пробе непосредственно на месте замера, отличается от прототипа:
1. Наличием фиксированных контактов, отстоящих на минимально-постоянном расстоянии друг от друга, что способствует уменьшению искажения формы сигнала;
2. Наличием электронной схемы испытательной ячейки, состоящей из усилителя и измерительного устройства, повышению быстродействия производства анализов;
3. Наличием дисплея;
4. Наличием подсветки для работы в ночное время;
5. Не требуется подготовки концентрированных растворов и дистиллированной воды;