[go: up one dir, main page]

RU207863U1 - VIBRATION LEVEL ALARM EQUIPPED WITH THREE TUBES - Google Patents

VIBRATION LEVEL ALARM EQUIPPED WITH THREE TUBES Download PDF

Info

Publication number
RU207863U1
RU207863U1 RU2021110405U RU2021110405U RU207863U1 RU 207863 U1 RU207863 U1 RU 207863U1 RU 2021110405 U RU2021110405 U RU 2021110405U RU 2021110405 U RU2021110405 U RU 2021110405U RU 207863 U1 RU207863 U1 RU 207863U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
tubes
vibrating
pump
tube
Prior art date
Application number
RU2021110405U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Юрьевич Богданов
Юрий Алексеевич Матвеев
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет"
Priority to RU2021110405U priority Critical patent/RU207863U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU207863U1 publication Critical patent/RU207863U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D90/00Component parts, details or accessories for large containers
    • B65D90/22Safety features
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/24Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Loading And Unloading Of Fuel Tanks Or Ships (AREA)

Abstract

Полезная модель Вибрационный сигнализатор уровня, оборудованный тремя трубками, относится к устройствам для предотвращения переливов, и может быть использована в нефтяной промышленности.Сигнализатор оснащен тремя вибрационными трубками различной длины, при этом все трубки соединены с соответствующими преобразователями частоты, которые соответственно включают световой и звуковой сигналы, а также программируемый логический контролер с целью отключения насоса и закрытия электромагнитного клапана. При этом все трубки выполнены с возможностью удлинения на определенную длину для приема сырой нефти.Технический результат достигается регистрацией частоты колебаний тремя вибрационными трубками сигнализатора поочередно при достижении их уровнем нефтепродукта с последующей передачей данных преобразователям частоты, при этом после достижения нефтепродуктом первой трубки включается световой сигнал, при достижении нефтепродуктом второй трубки включается звуковой сигнал, а при достижении нефтепродуктом третьей трубки включается программируемый логический контролер для отключения насоса и закрытия электромагнитного клапана. С целью недопущения гидравлического удара и повышения давления в трубопроводе электромагнитный клапан отключается позднее насоса на 30-40 секунд.Применение сигнализаторов уровня, оборудованных вибрационными трубками, позволяет защитить от переполнения нефтепродуктом каждый заполняемый наземный вертикальный резервуар.Utility model Vibrating level switch equipped with three tubes refers to overfill prevention devices and can be used in the oil industry. The level switch is equipped with three vibrating tubes of various lengths, all tubes are connected to corresponding frequency converters, which respectively turn on light and sound signals as well as a programmable logic controller to shut off the pump and close the solenoid valve. In this case, all tubes are made with the possibility of lengthening by a certain length for receiving crude oil. The technical result is achieved by recording the vibration frequency by three vibrating tubes of the signaling device alternately when their level of oil product is reached, followed by transmission of data to frequency converters, while after the oil product reaches the first tube, a light signal is turned on, when the oil product reaches the second tube, a sound signal is turned on, and when the oil product reaches the third tube, a programmable logic controller is turned on to turn off the pump and close the solenoid valve. In order to prevent water hammer and increase the pressure in the pipeline, the solenoid valve is turned off 30-40 seconds later than the pump. The use of level switches equipped with vibrating tubes protects each ground vertical tank from overflowing with oil.

Description

Предполагаемая полезная модель относится к устройствам для приема различных жидкостей в резервуары и может быть использована в нефтяной и других отраслях промышленности.The proposed utility model relates to devices for receiving various liquids into tanks and can be used in the oil and other industries.

Предполагаемая полезная модель наиболее применима при приеме нефтепродуктов и нефти на промышленных предприятиях и нефтебазах, оборудованных наземными вертикальными стальными резервуарами (РВС).The proposed utility model is most applicable when receiving oil products and oil at industrial enterprises and oil depots equipped with ground vertical steel tanks (RVS).

Загрязнения литосферы и гидросферы происходят в результате утечек нефтепродуктов, нефти и других жидкостей из резервуаров и трубопроводов, переливов РВС. Переполнения резервуаров различными жидкостями обусловлены неисправностью устройств для предотвращения переливов горючего, человеческим фактором, связанным с ошибками операторов, а также с отсутствием автоматической системы, позволяющей отключить насос при достижении жидкостью максимально допустимого уровня.Pollution of the lithosphere and hydrosphere occurs as a result of leaks of oil products, oil and other liquids from tanks and pipelines, overflows of vertical steel tanks. Overfilling of tanks with various liquids is caused by malfunction of devices to prevent fuel overflows, human factors associated with operator errors, as well as the lack of an automatic system that allows the pump to turn off when the liquid reaches the maximum permissible level.

Борьба с потерями нефтепродуктов и других жидкостей от переливов в резервуары становится важной экологической и экономической задачей [Коваленко В.Г. Экологическая безопасность в системах нефтепродуктообеспечения и автомобильного транспорта. М.: ЛитНефтеГаз, 2004].The fight against losses of oil products and other liquids from overflows into tanks is becoming an important environmental and economic task [Kovalenko V.G. Environmental safety in oil product supply systems and road transport. M .: LitNefteGaz, 2004].

Известен резервуар с двойным дном, оборудованный устройством для предотвращения переливов и установкой улавливания паров нефтепродуктов [Матвеев Ю.А. и др. Патент №108027 от 10.09.2011. М.: ВНИИГПЭ].Known tank with a double bottom, equipped with a device for preventing overflows and a plant for capturing vapors of petroleum products [Matveev YU.A. et al. Patent No. 108027 dated 09/10/2011. M .: VNIIGPE].

На предполагаемый вертикальный стальной резервуар дополнительно оборудуется устройство для предотвращения переливов нефтепродуктов, включающее подвижную и контактную пластины, соединенное линиями связи с реле, насосом и электромагнитным клапаном, а также оборудуется трубопровод для предотвращения переливов нефтепродуктов при достижении максимального уровня с обратным клапаном и задвижкой. При этом трубопровод соединяется с паропроводом для улавливания паров нефтепродуктов, который соединен с заглубленным резервуаром. Заглубленный резервуар наполовину заливается низкооктановым компонентом и оборудуется устройством для приема паров нефтепродуктов с двумя перегородками для дробления пузырьков пара.The proposed vertical steel tank is additionally equipped with a device to prevent overflow of oil products, including a movable and contact plate, connected by communication lines with a relay, a pump and an electromagnetic valve, and a pipeline is also equipped to prevent overflow of oil products when the maximum level is reached with a check valve and a gate valve. In this case, the pipeline is connected to a steam pipeline for capturing vapors of oil products, which is connected to a buried reservoir. The recessed tank is half filled with a low-octane component and is equipped with a device for receiving vapors of oil products with two baffles for crushing steam bubbles.

Дополнительный трубопровод для приема паров оснащается под землей трубопроводом - холодильником, заполненным водой (охлаждающей жидкостью) и оборудованным наливными и сливными задвижками.An additional pipeline for receiving vapors is equipped underground with a pipeline - a refrigerator filled with water (cooling liquid) and equipped with filling and drain valves.

Техническое устройство работает следующим образом. Нефтепродукт поступает в резервуар. При этом уровень горючего начинает увеличиваться, а соответственно объем парового пространства уменьшаться. С целью улавливания паров при больших дыханиях открывается дыхательный клапан, обратный клапан и по паропроводу, соединенному с дополнительным резервуаром, оборудованным приемным устройством пары поступают в резервуар с низкооктановым нефтепродуктом. При этом часть газообразных углеводородов в результате дробления пузырьков двумя перегородками с дырками различного диаметра поглощается низкооктановым нефтепродуктом. Не растворившаяся часть газообразных углеводородов на выходе из резервуара улавливается фильтром-поглотителем.The technical device works as follows. The oil product enters the tank. In this case, the fuel level begins to increase, and, accordingly, the volume of the steam space decreases. In order to capture vapors during large breaths, a breathing valve, a check valve are opened and through a steam line connected to an additional tank equipped with a receiving device, vapors enter the tank with a low-octane oil product. In this case, part of the gaseous hydrocarbons as a result of the fragmentation of bubbles by two partitions with holes of different diameters is absorbed by a low-octane oil product. The undissolved part of gaseous hydrocarbons at the outlet from the tank is captured by an absorber filter.

При этом большая часть паров превращается в жидкость за счет охлаждения в подземном участке трубопровода, находящегося в трубопроводе холодильнике.In this case, most of the vapors are converted to liquid due to cooling in the underground section of the pipeline located in the refrigerator pipeline.

С повышением температуры увеличивается давление парового пространства. При этом открывается дыхательный клапан, обратный клапан и по паропроводу, соединенному с дополнительным резервуаром, оборудованным приемным устройством пары поступают в резервуар с низкооктановым компонентом.As the temperature rises, the pressure of the vapor space increases. At the same time, the breathing valve, the non-return valve are opened, and through the steam line connected to an additional tank equipped with a receiving device, the vapors enter the tank with the low-octane component.

При достижении уровнем горючего подвижной пластины она начинает подниматься и соединяется с контактной пластиной. Ток напряжением 12 вольт по линии связи, поступает в реле и отключает его и насос. После снятия напряжения ток по линии связи перестает поступать на обмотку катушки электромагнитного клапана, который закрывает отверстие в трубопроводе приема и выдачи горючего управляющим затвором.When the fuel level reaches the movable plate, it begins to rise and is connected to the contact plate. A current with a voltage of 12 volts through the communication line enters the relay and turns it off and the pump. After removing the voltage, the current through the communication line ceases to flow to the coil winding of the solenoid valve, which closes the hole in the pipeline for receiving and delivering fuel with a control gate.

В случае неисправности или отсутствия системы предотвращения переливов горючего нефтепродукт под давлением открывает электромагнитный клапан и по трубопроводу, паропроводу поступает в заглубленный резервуар.In the event of a malfunction or absence of a system to prevent the overflow of combustible oil under pressure, the solenoid valve opens and through the pipeline, the steam pipeline enters the buried tank.

Недостатками описанного резервуара при приеме, хранении и выдаче нефтепродуктов являются:The disadvantages of the described reservoir when receiving, storing and dispensing petroleum products are:

1. Возможность возникновения гидравлического удара в трубопроводе.1. Possibility of water hammer in the pipeline.

2. Возможность возникновения аварийной ситуации в связи с отключением насоса.2. Possibility of an emergency due to pump shutdown.

3. Низкая эффективность устройства для предотвращения переливов при приеме различных жидкостей.3. Low efficiency of the device for preventing overfilling when receiving various liquids.

Также известен резервуар, оборудованный вибрационным сигнализатором уровня и установкой улавливания паров нефтепродуктов [Матвеев Ю.А. и др. Патент №155876 от 20.10.2015. М.: ВНИИГПЭ].Also known is a tank equipped with a vibrating level switch and an installation for capturing vapors of petroleum products [Matveev YU.A. et al. Patent No. 155876 dated 20.10.2015. M .: VNIIGPE].

Принцип действия вибрационного сигнализатора уровня основан на зависимости частоты и амплитуды колебаний вибрационной вилки от среды в резервуаре. Погружение вилки в нефтепродукт или в другую жидкость вызывает резкое уменьшение частоты и амплитуды колебаний [Прахова М.Ю. Основы автоматизации производственных процессов нефтегазового производства. М.: Академия, 2012].The principle of operation of a vibrating level switch is based on the dependence of the frequency and amplitude of vibrations of the vibrating fork on the medium in the tank. Plugging the plug into an oil product or other liquid causes a sharp decrease in the frequency and amplitude of oscillations [Prakhova M.Yu. Basics of automation of production processes in oil and gas production. M .: Academy, 2012].

На вертикальный стальной резервуар, имеющий стандартное и дополнительное оснащение дополнительно оборудуется сигнализатор уровня вибрационного типа, включающий корпус с кабельным вводом, трубку и вибрационную вилку. Сигнализатор уровня линиями связи соединяется преобразователем частоты, который в свою очередь связан с реле. Реле линиями связи соединяется с насосом, электромагнитным клапаном и звуковым сигнализатором.A vertical steel tank with standard and additional equipment is additionally equipped with a vibration-type level switch, including a housing with a cable entry, a tube and a vibration fork. The level switch is connected by communication lines by a frequency converter, which in turn is connected to a relay. The relay is connected by communication lines with a pump, a solenoid valve and a sound signaling device.

Полезная модель работает следующим образом. Через приемный трубопровод нефтепродукт поступает в резервуар. При этом уровень горючего начинает увеличиваться, а соответственно объем парового пространства уменьшаться.The utility model works as follows. Through the receiving pipeline, the oil product enters the tank. In this case, the fuel level begins to increase, and, accordingly, the volume of the steam space decreases.

При достижении уровнем горючего вибрационной вилки изменяется частота колебаний в сигнализаторе уровня, которая по линии связи регистрируется преобразователем частоты. Преобразователь частоты через линию связи включает реле, которое отключает насос. После снятия напряжения ток по линии связи перестает поступать на обмотку катушки электромагнитного клапана, который закрывает отверстие в трубопроводе приема и выдачи горючего управляющим затвором. Также одновременно реле включает звуковой сигнализатор для подачи сигнала оператору о достижении нефтепродуктом (нефтью) максимального уровня.When the fuel level reaches the vibration fork, the oscillation frequency in the level indicator changes, which is registered by the frequency converter via the communication line. The frequency converter through the communication line switches on the relay, which switches off the pump. After removing the voltage, the current through the communication line ceases to flow to the coil winding of the solenoid valve, which closes the hole in the pipeline for receiving and delivering fuel with a control gate. Also, at the same time, the relay turns on an audible signaling device to signal to the operator that the oil product (oil) reaches the maximum level.

Недостатками резервуара, оборудованного вибрационным сигнализатором уровня и установкой улавливания паров нефтепродуктов, являются:The disadvantages of a tank equipped with a vibrating level switch and an oil vapor recovery unit are:

1. Возможность появления гидравлического удара в трубопроводе при резком закрытии электромагнитного клапана с последующим возникновением аварийной ситуации.1. The possibility of a water hammer in the pipeline when the solenoid valve is suddenly closed, followed by an emergency.

2. Отсутствие временного интервала у оператора для отключения насоса и открытия или закрытия задвижек на резервуарах.2. Lack of a time interval for the operator to turn off the pump and open or close the valves on the tanks.

Также известен вибрационный сигнализатор уровня с дополнительным устройством отключения насоса [Матвеев Ю.А. и др. Патент №164956 от 6.10.2016. М.: ВНИИГПЭ].Also known is a vibration level switch with an additional pump shutdown device [Matveev YU.A. et al. Patent No. 164956 dated 6.10.2016. M .: VNIIGPE].

Вертикальный стальной резервуар, имеет приемный и раздаточный патрубки, трубопровод для приема и выдачи нефти и нефтепродуктов, задвижки, световой и замерной люки, вентиляционный патрубок, дыхательный клапан повышенного давления, люк-лаз, дыхательный клапан рабочего давления.Vertical steel tank, has inlet and outlet pipes, pipeline for receiving and dispensing oil and oil products, gate valves, skylight and gauge hatches, ventilation pipe, high pressure breathing valve, hatch, working pressure breathing valve.

На резервуар дополнительно оборудуется сигнализатор уровня вибрационного типа, включающий корпус с кабельным вводом, трубку и вибрационную вилку. Сигнализатор уровня оборудуется двумя пластинами: подвижной и неподвижной. Неподвижная пластина является контактной и соединена линией связи с реле. Сигнализатор уровня линиями связи соединяется с преобразователем частоты. Преобразователь частоты в свою очередь связан со звуковым сигналом, а реле линиями связи соединяется с насосом и электромагнитным клапаном. Все оборудование находится на поверхности земли.The tank is additionally equipped with a vibration-type level switch, which includes a housing with a cable gland, a tube and a vibration plug. The level switch is equipped with two plates: movable and fixed. The fixed plate is a contact and is connected by a communication line to the relay. The level switch is connected to the frequency converter by communication lines. The frequency converter, in turn, is connected to the sound signal, and the relay is connected by communication lines to the pump and the solenoid valve. All equipment is located on the surface of the earth.

Полезная модель работает следующим образом. Через приемный трубопровод нефтепродукт поступает в резервуар. При этом уровень горючего начинает увеличиваться, а соответственно объем парового пространства уменьшаться.The utility model works as follows. Through the receiving pipeline, the oil product enters the tank. In this case, the fuel level begins to increase, and, accordingly, the volume of the steam space decreases.

При достижении уровнем горючего вибрационной вилки изменяется частота колебаний в сигнализаторе уровня, которая по линии связи регистрируется преобразователем частоты. Преобразователь частоты через линию связи включает звуковой сигнал. При получении сигнала оператор имеет возможность закрыть задвижки приема горючего в резервуар или отключить насос.When the fuel level reaches the vibration fork, the oscillation frequency in the level indicator changes, which is registered by the frequency converter via the communication line. The frequency converter turns on the sound signal via the communication line. Upon receipt of a signal, the operator has the ability to close the valves for receiving fuel into the tank or turn off the pump.

В случае неисправности звукового сигнала или отсутствия оператора нефтепродукт продолжает поступать в резервуар. При достижении уровнем горючего подвижной пластины она начинает подниматься и соединяется с неподвижной (контактной) пластиной. Ток напряжением 12 вольт по линии связи, поступает в реле и отключает его и насос. После снятия напряжения ток по линии связи перестает поступать на обмотку катушки электромагнитного клапана, который закрывает отверстие в трубопроводе приема и выдачи горючего управляющим затвором.In the event of a malfunction of the sound signal or the absence of an operator, oil continues to flow into the tank. When the fuel level reaches the movable plate, it begins to rise and is connected to the fixed (contact) plate. A current with a voltage of 12 volts through the communication line enters the relay and turns it off and the pump. After removing the voltage, the current through the communication line ceases to flow to the coil winding of the solenoid valve, which closes the hole in the pipeline for receiving and delivering fuel with a control gate.

Недостатками вибрационного сигнализатора уровня с дополнительным устройством отключения насоса являются:The disadvantages of a vibrating level switch with an additional pump shut-off device are:

1. Наличие малого временного интервала у оператора для отключения насоса и открытия или закрытия задвижек на резервуарах при приеме нефтепродуктов.1. The presence of a small time interval for the operator to turn off the pump and open or close the valves on the tanks when receiving oil products.

2. Низкая эффективность вибрационного сигнализатора уровня при приеме различных жидкостей.2. Low efficiency of the vibrating level switch when receiving various liquids.

Также известен вибрационный сигнализатор уровня, предназначенный для резервуаров с сырой нефтью [Матвеев Ю.А. и др. Патент №169948 от 7.04.2017. М.: ВНИИГПЭ].Also known is a vibration level switch designed for crude oil tanks [Matveev YU.A. et al. Patent No. 169948 dated April 7, 2017. M .: VNIIGPE].

Вертикальный стальной резервуар, имеет приемный и раздаточный патрубки, трубопровод для приема и выдачи нефти и нефтепродуктов, задвижки, световой и замерной люки, вентиляционный патрубок, дыхательный клапан повышенного давления, люк-лаз, дыхательный клапан рабочего давления.Vertical steel tank, has inlet and outlet pipes, pipeline for receiving and dispensing oil and oil products, gate valves, skylight and gauge hatches, ventilation pipe, high pressure breathing valve, hatch, working pressure breathing valve.

На резервуар дополнительно оборудуется сигнализатор уровня вибрационного типа, включающий корпус с кабельными вводами, втулку и вибрационную вилку. Сигнализатор уровня оборудуется дополнительным блоком с вибрационной трубкой. Причем вибрационная трубка находится в резервуаре ниже вибрационной вилки на расстоянии 30-50 см. Заполнение данного расстояния нефтяной пеной позволяет оператору успеть закрыть задвижки и отключить насос. Скорость образования пены увеличивается с возрастанием содержания газа в нефти, а также в период с высокой температурой окружающей среды.The tank is additionally equipped with a vibration-type level switch, which includes a housing with cable glands, a bushing and a vibration fork. The level switch is equipped with an additional unit with vibrating tube. Moreover, the vibrating tube is located in the tank below the vibrating fork at a distance of 30-50 cm. Filling this distance with oil foam allows the operator to have time to close the valves and turn off the pump. The rate of foam formation increases with increasing gas content in the oil, as well as during periods of high ambient temperatures.

Также сигнализатор оснащается двумя пластинами: подвижной и неподвижной. Неподвижная пластина является контактной и соединена линией связи с реле. Сигнализатор уровня линиями связи соединяется с преобразователем частоты для вибрационной вилки. Преобразователь частоты в свою очередь связан со звуковым сигналом, а реле линиями связи соединяется с насосом и электромагнитным клапаном. Дополнительный блок сигнализатора уровня линиями связи соединяется с преобразователем частоты для вибрационной трубки. Преобразователь частоты в свою очередь связан с видеосигналом.Also, the signaling device is equipped with two plates: movable and fixed. The fixed plate is a contact and is connected by a communication line to the relay. The level switch is connected by communication lines to a frequency converter for a vibration fork. The frequency converter, in turn, is connected to the sound signal, and the relay is connected by communication lines to the pump and the solenoid valve. An additional level switch unit is connected by communication lines to a frequency converter for a vibrating tube. The frequency converter, in turn, is connected to the video signal.

Полезная модель работает следующим образом. Через приемный трубопровод сырая нефть поступает в резервуар. При поступлении сырой нефти с большим содержанием газа в резервуаре образуется слой пены различной высоты. С учетом крайне малой плотности пены и различной высоты пенного слоя оператору сложно определить момент, когда уровень пены превысит максимально допустимое значение. При этом уровень горючего начинает увеличиваться, а соответственно объем парового пространства уменьшаться. С образованием нефтяной пены, она достигает вибрационной трубки, при этом изменяется частота колебаний, которая по линии связи регистрируется преобразователем частоты. Преобразователь частоты через линию связи включает видеосигнал. Причем если вибрационной трубки достигает слой нефтяной пены, то загорается лампочка одного цвета (например, красная), а при достижении трубки слоем нефти загорается лампочка другого цвета (например, зеленая). С получением сигнала оператор имеет возможность подготовить свои дальнейшие действия, в зависимости от того, какой слой (нефтяной пены или нефти) достиг вибрационной трубки. С учетом того, что нефтяная пена значительно быстрее заполняет резервуар, чем нефть целесообразно начать закрывать задвижки при достижении трубки уровнем пены. При касании вибрационной трубки нефтью оператор может дождаться предельного уровня заполнения, который соответствует достижению вибрационной втулки горючим.The utility model works as follows. The crude oil enters the tank through the receiving pipeline. When crude oil with a high gas content enters the reservoir, a layer of foam of different heights is formed. Given the extremely low density of the foam and the varying heights of the foam layer, it is difficult for the operator to determine when the foam level will exceed the maximum allowable value. In this case, the fuel level begins to increase, and, accordingly, the volume of the steam space decreases. With the formation of oil foam, it reaches the vibrating tube, while the vibration frequency changes, which is recorded by the frequency converter through the communication line. The frequency converter turns on the video signal via the communication line. Moreover, if a layer of oil foam reaches the vibrating tube, then a lamp of one color (for example, red) lights up, and when a layer of oil reaches the tube, a lamp of a different color lights up (for example, green). Upon receipt of the signal, the operator has the opportunity to prepare his further actions, depending on which layer (oil foam or oil) has reached the vibrating tube. Taking into account the fact that oil foam fills the reservoir much faster than oil, it is advisable to start closing the valves when the foam level reaches the pipe. When oil touches the vibrating tube, the operator can wait until the fill level reaches the vibrating bushing.

После получения звукового сигнала оператор имеет возможность закрыть задвижки приема нефти в резервуар или отключить насос.After receiving a sound signal, the operator has the opportunity to close the valves for receiving oil into the tank or turn off the pump.

В случае неисправности звукового сигнала или отсутствия оператора нефть продолжает поступать в резервуар. При достижении уровнем горючего подвижной пластины она начинает подниматься и соединяется с неподвижной (контактной) пластиной. Ток напряжением вольт по линии связи, поступает в реле и отключает его, а также насос. После снятия напряжения ток по линии связи перестает поступать на обмотку катушки электромагнитного клапана, который закрывает отверстие в трубопроводе.In the event of a malfunction of the sound signal or the absence of an operator, oil continues to flow into the tank. When the fuel level reaches the movable plate, it begins to rise and is connected to the fixed (contact) plate. A current with a voltage of volts through the communication line enters the relay and turns it off, as well as the pump. After removing the voltage, the current through the communication line ceases to flow to the coil winding of the solenoid valve, which closes the hole in the pipeline.

Недостатками вибрационного сигнализатора уровня, предназначенного для резервуаров с сырой нефтью, являютсяThe disadvantages of a vibratory level switch designed for crude oil tanks are

1. Наличие малого временного интервала у оператора для отключения насоса и открытия (закрытия) задвижек на резервуарах при приеме жидкости.1. The presence of a short time interval for the operator to turn off the pump and open (close) the valves on the tanks when receiving liquid.

2. Возможность выхода из строя подвижной пластины, за счет налипания высоковязких продуктов, попадания механических примесей, ржавления и т.д.2. Possibility of failure of the movable plate due to sticking of high-viscosity products, ingress of mechanical impurities, rusting, etc.

Наиболее близкой к указанной проблеме является сигнализатор уровня, оборудованный вибрационными трубками [Богданов А.Ю., Матвеев Ю.А. Патент на полезную модель №200189 от 12.10.2020. М.: ВНИИГПЭ].The closest to this problem is a level switch equipped with vibrating tubes [Bogdanov A.Yu., Matveev Yu.A. Utility model patent No.200189 dated 12.10.2020. M .: VNIIGPE].

Вертикальный стальной резервуар, имеет приемный и раздаточный патрубки, трубопровод для приема нефтепродукта, задвижки, световой и замерной люки, вентиляционный патрубок, дыхательный клапан повышенного давления, люк-лаз, дыхательный клапан рабочего давления. На резервуар дополнительно оборудуется сигнализатор уровня вибрационного типа, включающий корпус с кабельными вводами, втулку и вибрационные трубки различной длины.Vertical steel tank, has inlet and outlet pipes, pipeline for receiving oil products, valves, skylight and gauge hatches, ventilation pipe, high-pressure breathing valve, hatch-manhole, working pressure breathing valve. The tank is additionally equipped with a vibration-type level switch, which includes a housing with cable glands, a bushing and vibrating tubes of various lengths.

Причем первая вибрационная трубка находится в резервуаре ниже второй вибрационной трубки. А третья трубка находится выше второй трубки.Moreover, the first vibrating tube is located in the reservoir below the second vibrating tube. And the third tube is above the second tube.

Также сигнализатор уровня линиями связи соединяется с преобразователями частоты для вибрационных трубок. При этом преобразователь частоты, получающий частоту колебаний от первой трубки, связан со световым сигналом, а преобразователь частоты, получающий частоту колебаний от второй трубки, связан со звуковым сигналом.Also, the level indicator is connected with communication lines to frequency converters for vibrating tubes. In this case, the frequency converter receiving the vibration frequency from the first tube is connected to the light signal, and the frequency converter receiving the vibration frequency from the second tube is connected to the sound signal.

Необходимо отметить, что преобразователь частоты, получающий частоту колебаний от третьей трубки, связан с реле.It should be noted that the frequency converter receiving the oscillation frequency from the third tube is connected to the relay.

Реле линиями связи соединяется с насосом и электромагнитным клапаном.The relay is connected by communication lines to the pump and the solenoid valve.

Полезная модель работает следующим образом. Через приемный трубопровод нефтепродукт поступает в резервуар.The utility model works as follows. Through the receiving pipeline, the oil product enters the tank.

Уровень нефтепродукта в резервуаре начинает увеличиваться, а соответственно объем парового пространства уменьшаться. Нефтепродукт достигает первой вибрационной трубки, при этом изменяется частота колебаний, которая по линии связи регистрируется соответствующим преобразователем частоты. Преобразователь частоты через линию связи включает световой сигнал. После достижения нефтепродуктом второй вибрационной трубки также изменяется частота колебаний, которая по линии связи регистрируется соответствующим преобразователем частоты. Преобразователь частоты через линию связи включает звуковой сигнал.The level of oil in the tank begins to increase, and, accordingly, the volume of the steam space decreases. The oil product reaches the first vibrating tube, while the vibration frequency changes, which is recorded by the corresponding frequency converter through the communication line. The frequency converter turns on the light signal through the communication line. After the oil product reaches the second vibrating tube, the vibration frequency also changes, which is recorded by the corresponding frequency converter via the communication line. The frequency converter turns on the sound signal via the communication line.

После получения звукового сигнала оператор имеет возможность закрыть задвижки приема нефтепродукта в резервуар и отключить насос.After receiving a sound signal, the operator has the opportunity to close the valves for receiving oil into the tank and turn off the pump.

В случае неисправности светового и звукового сигналов или отсутствия оператора нефтепродукт продолжает поступать в резервуар. При достижении уровнем нефтепродукта третьей трубки изменяется частота колебаний, которая по линии связи регистрируется соответствующим преобразователем частоты. Преобразователь частоты через линию связи включает реле. Ток напряжением 12 вольт по линии связи, поступает в реле и отключает насос.In the event of a malfunction of the light and sound signals or the absence of an operator, the oil product continues to flow into the tank. When the level of the oil product reaches the third tube, the oscillation frequency changes, which is registered by the corresponding frequency converter via the communication line. The frequency converter switches on the relay via the communication line. A current with a voltage of 12 volts through the communication line enters the relay and turns off the pump.

После снятия напряжения ток по линии связи перестает поступать на обмотку катушки электромагнитного клапана, который закрывает отверстие в трубопроводе приема и выдачи нефтепродукта управляющим затвором.After removing the voltage, the current through the communication line ceases to flow to the coil winding of the electromagnetic valve, which closes the hole in the pipeline for receiving and dispensing oil products with a control gate.

Недостатками сигнализатора уровня, оборудованного вибрационными трубками, являютсяThe disadvantages of a level switch equipped with vibrating tubes are

1. Возможность гидравлического удара при одновременном отключении насоса и закрытии электромагнитного клапана1. Possibility of water hammer while turning off the pump and closing the solenoid valve

2. Недостаточная эффективность при приеме сырой нефти.2. Lack of efficiency when receiving crude oil.

3. Отсутствие подсветки для установки и работы сигнализатора в ночное время.3. Lack of illumination for installation and operation of the signaling device at night.

Предполагаемая полезная модель позволяет решить задачу повышения эффективности предотвращения переливов различных нефтепродуктов из резервуаров.The proposed useful model makes it possible to solve the problem of increasing the efficiency of preventing the overflow of various oil products from reservoirs.

Решение указанной задачи достигается тем, что сигнализатор дополнительно оборудован лампой подсветки, вибрационные трубки выполнены с возможностью удлинения, а также тем, что одна из трубок соединена с программируемым логическим контролером.The solution to this problem is achieved by the fact that the signaling device is additionally equipped with a backlight lamp, the vibrating tubes are made with the possibility of lengthening, and also by the fact that one of the tubes is connected to a programmable logic controller.

Данные признаки являются существенными для решения задачи полезной модели, так как предотвращаются переливы нефтепродуктов из резервуара, уменьшается вероятность возникновения аварийных ситуаций.These features are essential for solving the problem of a utility model, since the overflow of oil products from the reservoir is prevented, and the likelihood of emergencies decreases.

Сущность полезной модели пояснена чертежами (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3), на которых изображены: разрезы резервуара с сигнализатором и оборудованием, а также виды спереди вибрационного сигнализатора уровня.The essence of the utility model is illustrated by drawings (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3), which show: sections of the tank with a signaling device and equipment, as well as front views of a vibration level switch.

Вертикальный стальной резервуар 1, имеет приемный и раздаточный патрубки 2, трубопровод для приема нефтепродукта 3, задвижки 4, световой и замерной люки 5, 6, вентиляционный патрубок 7, дыхательный клапан повышенного давления 8, люк-лаз 9, дыхательный клапан рабочего давления 10. На резервуар дополнительно оборудуется сигнализатор уровня вибрационного типа 11, включающий корпус 12 с кабельными вводами 13, втулку 14 и вибрационные трубки различной длины 15, 16, 17. Все три трубки выполнены с возможностью удлинения. Удлинение трубок используется при приеме сырой нефти, когда технологический процесс наполнения резервуара связан с образованием нефтяной пены.Vertical steel tank 1, has inlet and outlet nozzles 2, pipeline for receiving oil product 3, valves 4, skylight and gauge hatches 5, 6, ventilation duct 7, high pressure breathing valve 8, hatch hole 9, breathing valve of working pressure 10. The tank is additionally equipped with a vibration-type level indicator 11, which includes a housing 12 with cable entries 13, a bushing 14 and vibrating tubes of various lengths 15, 16, 17. All three tubes are made with the possibility of lengthening. Extension of pipes is used when receiving crude oil, when the technological process of filling the reservoir is associated with the formation of oil foam.

Причем первая вибрационная трубка 15 находится в резервуаре ниже второй вибрационной трубки 16 на расстоянии 20-30 см. А третья трубка 17 находится выше второй трубки 16 на расстоянии 20-30 см. Заполнение данных расстояний нефтепродуктом позволяет оператору успеть закрыть задвижки и отключить насос. Сигнализатор уровня дополнительно оборудуется лампой подсветки 18, для установки и обозначения сигнализатора на резервуаре в ночное время.Moreover, the first vibrating tube 15 is in the tank below the second vibrating tube 16 at a distance of 20-30 cm. And the third tube 17 is located above the second tube 16 at a distance of 20-30 cm. Filling these distances with oil allows the operator to have time to close the valves and turn off the pump. The level switch is additionally equipped with a backlight 18 for installing and marking the level switch on the tank at night.

Также сигнализатор уровня линиями связи 19 соединяется с преобразователями частоты 20 для вибрационных трубок 15, 16. При этом преобразователь частоты 20, получающий частоту колебаний от трубки 15, связан со световым сигналом 21, а преобразователь частоты 20, получающий частоту колебаний от трубки 16, связан со звуковым сигналом 22.Also, the level indicator is connected by communication lines 19 to frequency converters 20 for vibrating tubes 15, 16. In this case, the frequency converter 20, which receives the oscillation frequency from the tube 15, is connected to the light signal 21, and the frequency converter 20, which receives the oscillation frequency from the tube 16, is connected with audible signal 22.

Необходимо отметить, что преобразователь частоты 20, получающий частоту колебаний от трубки 17 соединен с программным логическим контроллером 23, который линиями связи соединяется с насосом 24 и электромагнитным клапаном 25. К функциям контроллера 23 относится отключение насоса и закрытие электромагнитного клапана. При этом закрытие электромагнитного клапана 25 происходит на 30-40 секунд позднее, чем отключение насоса 24. Это позволяет избежать гидравлического удара и повышения давления нефтепродукта 26 в трубопроводе.It should be noted that the frequency converter 20 receiving the oscillation frequency from the tube 17 is connected to the program logic controller 23, which is connected by communication lines to the pump 24 and the solenoid valve 25. The functions of the controller 23 include turning off the pump and closing the solenoid valve. In this case, the closure of the solenoid valve 25 occurs 30-40 seconds later than the shutdown of the pump 24. This avoids a water hammer and an increase in the pressure of the oil product 26 in the pipeline.

Полезная модель работает следующим образом. Через приемный трубопровод 3 нефтепродукт 26 поступает в резервуар 1.The utility model works as follows. Through the receiving pipeline 3, the oil product 26 enters the tank 1.

Уровень нефтепродукта 26 в резервуаре начинает увеличиваться, а соответственно объем парового пространства 27 уменьшаться. Нефтепродукт достигает первой вибрационной трубки 15, при этом изменяется частота колебаний, которая по линии связи 19 регистрируется соответствующим преобразователем частоты 20. Преобразователь частоты через линию связи включает световой сигнал 21 красного цвета. С получением светового сигнала оператор имеет возможность подготовить свои дальнейшие действия. С учетом того, что нефтепродукт продолжает поступать в резервуар, целесообразно приготовится к закрытию задвижки и отключению насоса. После достижения нефтепродуктом второй вибрационной трубки 16 также изменяется частота колебаний, которая по линии связи 19 регистрируется соответствующим преобразователем частоты 20. Преобразователь частоты через линию связи включает звуковой сигнал 22.The level of oil 26 in the reservoir begins to increase, and accordingly the volume of the steam space 27 decreases. The oil product reaches the first vibrating tube 15, while the frequency of the oscillations changes, which is registered by the corresponding frequency converter via the communication line 19. The frequency converter through the communication line turns on a red light signal 21. Upon receipt of the light signal, the operator has the opportunity to prepare his further actions. Taking into account the fact that the oil product continues to flow into the tank, it is advisable to prepare for closing the valve and turning off the pump. After the oil product reaches the second vibrating tube 16, the vibration frequency also changes, which is recorded by the corresponding frequency converter 20 via the communication line 19. The frequency converter through the communication line turns on the sound signal 22.

После получения звукового сигнала оператор имеет возможность отключить насос 24 и закрыть задвижки 4 приема нефтепродукта в резервуар.After receiving a sound signal, the operator has the opportunity to turn off the pump 24 and close the valves 4 for receiving oil into the tank.

В случае неисправности светового и звукового сигналов 21, 22 или отсутствия оператора нефтепродукт 26 продолжает поступать в резервуар. При достижении уровнем нефтепродукта трубки 17 изменяется частота колебаний, которая по линии связи 19 регистрируется соответствующим преобразователем частоты 20. От преобразователя частоты через линию связи сигнал поступает в программный логический контроллер 23. Контроллер 23 отключает насос 24. После снятия напряжения ток по линии связи перестает поступать на обмотку катушки электромагнитного клапана 25, который закрывает отверстие в трубопроводе приема и выдачи нефтепродукта 3 управляющим затвором. При этом закрытие электромагнитного клапана 25 происходит на 30-40 секунд позднее, чем отключение насоса 24.In the event of a malfunction of the light and sound signals 21, 22 or the absence of an operator, the oil product 26 continues to flow into the tank. When the oil level reaches the tube 17, the oscillation frequency changes, which is registered by the corresponding frequency converter 20 through the communication line 19. From the frequency converter through the communication line, the signal enters the program logic controller 23. The controller 23 turns off the pump 24. After the voltage is removed, the current through the communication line stops flowing on the coil winding of the solenoid valve 25, which closes the opening in the pipeline for receiving and dispensing oil product 3 with a control gate. In this case, the closing of the solenoid valve 25 occurs 30-40 seconds later than the shutdown of the pump 24.

В темное время суток для установки сигнализатора оператор включает лампу подсветки. Также лампа подсветки может включаться для обозначения сигнализатора на резервуаре.In the dark, the operator turns on the backlight lamp to install the signaling device. Also, a backlight can be turned on to indicate an alarm on the tank.

При приеме сырой нефти в резервуар оператор удлиняет трубки 15, 16, 17 на одинаковую длину (фиг. 3). При подаче в резервуар сырой нефти возможно образование нефтяной пены (смеси нефти с пузырьками газов). Нефтяная пена поднимается в резервуаре значительно быстрее, чем нефть и нефтепродукты. Удлинение трубок позволяет избежать проливов нефтяной пены из резервуара.When receiving crude oil into the reservoir, the operator lengthens the tubes 15, 16, 17 by the same length (Fig. 3). When crude oil is fed into the tank, the formation of oil foam (a mixture of oil with gas bubbles) is possible. Oil foam rises in the tank much faster than oil and oil products. Extension of the pipes avoids spillage of oil foam from the reservoir.

Применение сигнализаторов уровня, оборудованных вибрационными трубками, для подачи световых и звуковых сигналов, а также отключения насоса и закрытия электромагнитного клапана позволяет защитить от переполнения нефтепродуктом каждый заполняемый наземный РВС.The use of level alarms equipped with vibrating tubes for supplying light and sound signals, as well as shutting off the pump and closing the solenoid valve makes it possible to protect each ground VST from overflowing with oil.

Использование предлагаемой полезной модели позволяет избежать возникновения аварийных ситуаций, связанных с переливами, повышением давления нефтепродукта в трубопроводе, а также гидравлическими ударами.The use of the proposed utility model makes it possible to avoid the occurrence of emergencies associated with overflows, an increase in the pressure of an oil product in the pipeline, as well as hydraulic shocks.

Claims (1)

Вибрационный сигнализатор уровня, оборудованный тремя трубками, включающий корпус с кабельными вводами, втулку, вибрационные трубки различной длины, отличающийся тем, что сигнализатор дополнительно оборудован лампой подсветки, вибрационные трубки выполнены с возможностью удлинения, а также тем, что одна из трубок выполнена с возможностью соединения с программируемым логическим контролером.A vibrating level switch equipped with three tubes, including a housing with cable glands, a bushing, vibrating tubes of various lengths, characterized in that the indicator is additionally equipped with a backlight lamp, the vibrating tubes are made with the possibility of lengthening, and also in that one of the tubes is made with the possibility of connecting with programmable logic controller.
RU2021110405U 2021-04-13 2021-04-13 VIBRATION LEVEL ALARM EQUIPPED WITH THREE TUBES RU207863U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021110405U RU207863U1 (en) 2021-04-13 2021-04-13 VIBRATION LEVEL ALARM EQUIPPED WITH THREE TUBES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021110405U RU207863U1 (en) 2021-04-13 2021-04-13 VIBRATION LEVEL ALARM EQUIPPED WITH THREE TUBES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU207863U1 true RU207863U1 (en) 2021-11-22

Family

ID=78719593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021110405U RU207863U1 (en) 2021-04-13 2021-04-13 VIBRATION LEVEL ALARM EQUIPPED WITH THREE TUBES

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU207863U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4035789A (en) * 1974-06-03 1977-07-12 Nippon Soken, Inc. Liquid level sensing system
RU164956U1 (en) * 2016-02-19 2016-09-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" VIBRATION LEVEL SIGNAL WITH OPTIONAL PUMP DISABLE DEVICE
RU169948U1 (en) * 2016-12-19 2017-04-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" LEVEL VIBRATION SIGNALER DESIGNED FOR RESERVOIRS WITH RAW OIL
RU200189U1 (en) * 2020-05-26 2020-10-12 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" Level switch equipped with vibrating tubes

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4035789A (en) * 1974-06-03 1977-07-12 Nippon Soken, Inc. Liquid level sensing system
RU164956U1 (en) * 2016-02-19 2016-09-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" VIBRATION LEVEL SIGNAL WITH OPTIONAL PUMP DISABLE DEVICE
RU169948U1 (en) * 2016-12-19 2017-04-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" LEVEL VIBRATION SIGNALER DESIGNED FOR RESERVOIRS WITH RAW OIL
RU200189U1 (en) * 2020-05-26 2020-10-12 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" Level switch equipped with vibrating tubes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3888274A (en) Air bleeding device for a pressurised liquid supply system
RU200189U1 (en) Level switch equipped with vibrating tubes
RU207863U1 (en) VIBRATION LEVEL ALARM EQUIPPED WITH THREE TUBES
RU169948U1 (en) LEVEL VIBRATION SIGNALER DESIGNED FOR RESERVOIRS WITH RAW OIL
JP2019064728A (en) Dewatering system for oil tank
CN102818120A (en) Oil gas recovery safety control system and control method of oil gas recovery safety control system
RU155876U1 (en) RESERVOIR EQUIPPED WITH VIBRATION SIGNALING LEVEL AND INSTALLATION OF COLLECTING VAPORS OF OIL PRODUCTS
RU164956U1 (en) VIBRATION LEVEL SIGNAL WITH OPTIONAL PUMP DISABLE DEVICE
US2979389A (en) Apparatus for treating high pressure gas systems
US5209298A (en) Pressurized chemical injection system
RU129489U1 (en) RESERVOIR FOR RECEIVING RAW OIL EQUIPPED WITH A DEVICE FOR CAPTURE OF OIL FOAM AND SEPARATION OF OIL GAS
RU108027U1 (en) DOUBLE BOTTOM RESERVOIR EQUIPPED WITH A DEVICE FOR PREVENTING OVERFLOWS AND INSTALLING COLLECTION OF VAPORS OF OIL PRODUCTS
CN205299065U (en) Natural gas gas -liquid separation pressurizing vessel
CN111058791B (en) Oil well wellhead blowout preventer and system
RU200132U1 (en) GROUND VERTICAL TANK WITH OIL STEAM CAPTURE INSTALLATION, EQUIPPED WITH MANOVACUUMETER AND TEMPERATURE SENSOR
CN110499184B (en) Liquefied hydrocarbon tank dewatering device
CN205746009U (en) A kind of skid liquefied petroleum gas storage and vapourizing unit
RU101023U1 (en) DOUBLE BOTTOM GROUND VERTICAL RESERVOIR EQUIPPED WITH INSTALLATION OF VAPOR COUPLING FOR PETROLEUM PRODUCTS
US2971344A (en) Method of sealing off flow from underground storage cavern and apparatus
CN203187385U (en) Liquid recovery system
CN219200555U (en) Pipeline overflow alarm device
CN113123820B (en) Mechanical water adding device
CN220144235U (en) Diesel driven submarine pipeline cleaning device
RU82200U1 (en) RAIL OIL RECEIVER TANK EQUIPPED WITH OIL FOAM RECOVERY DEVICE
RU2287442C1 (en) Automobile fuel filling station with "field" technological system