Спосіб контролю завантаження залізничних цистерн у процесі наливу нафтопродуктів
Власники патенту UA 2520957:
Винахід відноситься до галузі контролю правильності завантаження залізничних цистерн нафтопродуктами і може застосовуватися для контролю рівня завантаження залізничних цистерн безпосередньо в процесі наливу нафтопродуктів, наприклад мазуту, на наливних естакада для виключення (попередження) переливу або недоливу цистерн. Спосіб контролю рівня завантаження залізничних цистерн у процесі наливу нафтопродуктів характеризується тим, що перед початком наливу нафтопродуктів за допомогою гнучкої лінійки, розміщеної на зовнішній стороні циліндричної поверхні котла цистерни, фіксують рівень H1 контролю завантаження цистерни, який встановлюють нижче рівня Н2 необхідного завантаження цистерни, потім налив нефтрепродуктів, в процесі якого за допомогою тепловізійного приладу контролюють момент, при якому фактичний рівень завантаження цистерни досягає рівня контролю завантаження цистерни Ht. Технічний результат - розширення арсеналу технічних засобів, призначених для контролю рівня завантаження залізничних цистерн у процесі наливу нафтопродуктів, підвищення точності визначення рівня завантаження за рахунок контролю поточного рівня завантаження цистерни в режимі реального часу в процесі наливу нафтопродуктів, що знижує ймовірність недоливу або переливу нафтопродуктів, що завантажуються. 2 з.п. ф-ли, 3 іл.
Область техніки, до якої належить винахід
Винахід відноситься до способів контролю правильності завантаження залізничних цистерн нафтопродуктами і може застосовуватися для контролю рівня завантаження залізничних цистерн безпосередньо в процесі наливу нафтопродуктів, наприклад мазуту, на наливних естакадах для виключення (попередження) переливу або недоливу цистерн.
Недолік відомих способів у тому, що з допомогою можна контролювати лише фактичний рівень занурених у залізничні цистерни нафтопродуктів, вже готових до транспортування. Ці способи можуть бути використані, зокрема, службами безпеки нафтопереробних заводів з метою припинення фактів розкрадання нафтопродуктів. Також можна виявляти факти невідповідності між даними про кількість відвантаженого продукту, зазначеного в товарних накладних, та фактично відвантаженою кількістю. Використання запропонованого пристрою може «полегшити» претензійну роботу при прийманні палива в цистернах, оскільки інформація про недолив буде отримана до розкриття цистерн, що важливо при розгляді претензії надалі. При цьому похибка щодо рівня завантаження досить велика, оскільки в процесі руху контрольованих цистерн рівень рідини коливається. Також на якість тепловізійної картинки впливає нерівномірне прогрівання цистерн, відблиски сонця, атмосферні опади. Крім того, при виявленні неправильного завантаження цистерн, які вже сформовані до складу для подальшого відправлення, зокрема, переливу, що призводить до перевищення допустимої вантажопідйомності цистерн, необхідно здійснювати їхнє розчеплення, що вимагає проведення додаткових дорогоцінних маневрових робіт.
Таким чином, відомі способи не вирішують завдання визначення ступеня завантаження цистерн, оскільки керувати цим можна тільки в процесі наливу нафтопродуктів.
Відомості, що підтверджують реалізацію винаходу
Завдання, на вирішення якого спрямована винахід, полягає у створенні способу контролю рівня завантаження залізничних цистерн, яке можна використовувати в процесі наливу нафтопродуктів.
Технічний результат,досягається при реалізації винаходу, полягає в розширенні арсеналу технічних засобів, призначених для контролю рівня завантаження залізничних цистерн в процесі наливу нафтопродуктів, підвищення точності визначення рівня завантаження за рахунок контролю поточного рівня завантаження цистерни в режимі реального часу в процесі наливу нафтопродуктів, що знижує ймовірність недоливу або переливу нафтопродуктів, що завантажуються.
Заявлений технічний результат досягається за рахунок того, що спосіб контролю рівня завантаження залізничних цистерн у процесі наливу нафтопродуктів характеризується тим, що перед початком наливу нафтопродуктів за допомогою гнучкої лінійки, розміщеної на зовнішній стороні циліндричної поверхні котла цистерни, фіксують рівень контролю завантаження цистерни H1, який встановлюють нижче рівня Н2 необхідного завантаження цистерни, потім здійснюють налив нафтопродуктів, у процесі якого за допомогою тепловізійного приладу контролюють момент, при якому фактичний рівень завантаження цистерни досягає рівня H1 контролю завантаження цистерни.
Крім того, в окремому випадку реалізації винаходу гнучка лінійка виконана у вигляді стрічки з банерної тканини, закріпленої на зовнішній стороні циліндричної поверхні котла цистерни за допомогою стрічки магнітного вінілу.
Крім того, в окремому випадку реалізації винаходу довжину L гнучкої лінійки розраховують за формулою:
L = arccos ( H 2 − ( R + A ) R + A ) 360 ⋅ 2 π ( R + A ) ,
де L - Довжина гнучкої лінійки, см;
H2 – необхідний рівень завантаження цистерни, см;
R – внутрішній радіус котла цистерни, см А – товщина стінки котла цистерни, див.
На фіг.1 - схематичне зображення пристрою контролю завантаження залізничних цистерн у процесі наливунафтопродуктів; на фіг.2 представлений фрагмент гнучкої лінійки; на фіг.3-тепловізійна картинка завантаженої цистерни.
Пристрій (фіг.1) контролю завантаження залізничних цистерн 1 в процесі наливу темних нафтопродуктів, наприклад мазуту, включає гнучку лінійку 2, що має довжину L, що розміщується на зовнішній стороні циліндричної поверхні котла цистерни 1 для фіксування рівня контролю H1 завантаження (рівень контролю температури), який встановлюють нижче розрахованого (необхідного) рівня Н2 завантаження цистерни 1, і тепловізійний прилад (тепловізор) 3, за допомогою якого в режимі реального часу в процесі наливу нафтопродуктів по тепловизионной картинці на дисплеї контролюють поточний рівень завантаження цистерни 1. бути використаний переносний тепловізор моделі TESTO 875, який попередньо налаштовують робочий діапазон температур. При налаштуванні тепловізора 3 звужують діапазон температур, лінія прогріву стає чіткою, і вже можна визначити поточний рівень наливу нафтопродукту і рівень H1 контролю температури. Налаштування тепловізора 3 обумовлена тим, що на тепловізійній картинці лінія прогріву, яка відповідає поточному рівню нафтопродукту, не ідеальна (схоже на сигнал з перешкодами), і без налаштування діапазонів точно визначити момент досягнення нафтопродукту рівня Н1 контролю температур складно. Нерівномірне прогрівання пов'язане з тим, що налив цистерни 1 може проходити досить швидко (1 тонна вантажу за 13-20 секунд), паливо на поверхні постійно знаходиться в русі, і на стінку всередині котла в процесі наливу потрапляють бризки гарячого нафтопродукту. Крім того, прогрів цистерни 1 може бути не рівномірний через зовнішнє забруднення цистерн. Для забезпечення надійної роботи тепловізора 3 притемпературі навколишнього середовища нижче -15 ° С його доцільно помістити з термозахисний кожух (на кресленнях не показаний). Гнучка лінійка 2 (фіг.2) в окремому випадку реалізації корисної моделі може бути виконана у вигляді стрічки 4 з банерної тканини, наклеєної на стрічку 5 магнітного вінілу, що забезпечує закріплення лінійки на внутрішній поверхні котла цистерни 1.
Необхідну довжину L гнучкої лінійки 2 при відомому необхідному рівні Н2 завантаження цистерни визначають за такою формулою:
L = arccos ( H 2 − ( R + A ) R + A ) 360 ⋅ 2 π ( R + A ) ,
де L - Довжина гнучкої лінійки, см;
Н2- необхідний рівень завантаження цистерни, см;
R – внутрішній радіус котла цистерни, см;
А – товщина стінки котла цистерни, див.
Гнучка лінійка 2 виставляється на рівень H1 контролю температури, який розташований нижче за необхідний (розрахунковий) рівень Н2 завантаження. Це робиться для того, щоб не перевантажити цистерну над її вантажопідйомністю. Таким чином, якщо необхідно завантажити 245 см за розрахунковим (необхідним) рівнем Н2 завантаження, то це граничне значення, яке не можна перевищити, і гнучка лінійка 2 виставляється на рівень H1 контролю температури, який становить, наприклад, 243 см, і саме цей рівень контролюється тепловізором 3.
Залежно від місця надання послуг з контролю правильності завантаження залізничних цистерн 1 розрахунковий (необхідний) рівень Н2 завантаження цистерни визначає або сам клієнт (за своєю програмою), або співробітник сервісної компанії за відомими технічними характеристиками цистерни 1 і властивостями нафтопродукту, що завантажується за відомим алгоритмом. Для визначення необхідного рівня Н2 завантаження використовують щільність та температуру нафтопродукту в резервуарі, з якого здійснюватиметься навантаження цистерни 1.Відому вантажопідйомність цистерни 1 ділять на щільність нафтопродукту, що завантажується, і отримують максимальний обсяг завантажуваного нафтопродукту, який по калібрувальної таблиці для кожного типу залізничної цистерни 1 переводять у відповідний рівень Н2 завантаження. Якщо отриманий рівень Н2 перевищує максимальний допустимий рівень заповнення для цистерни 1, то рівень Н2 приймають рівним максимальному допустимому рівню заповнення для цистерни 1.
Перед початком завантаження цистерни 1 на наливній естакаді (на кресленнях не показана) співробітник сервісної компанії, що здійснює незалежний контроль правильності завантаження цистерни нафтопродуктами для подальшого транспортування, розміщує на зовнішній стороні циліндричної поверхні котла цистерни 1 гнучку лінійку 2, що має довжину L H1 контролює температуру, за якою будуть визначати завантаження цистерни. У процесі наливу цистерни 1 або відразу після наливу співробітник сервісної компанії за допомогою тепловізора 3 контролює заповнення цистерни 1 до рівня H1 контролю температури. Розподіл температури відображається на дисплеї тепловізора 3 як поле кольору, де певній температурі відповідає певний колір. Розподіл температур на поверхні котла цистерн 1 представлено на фиг.33. Контроль процесу наливу за допомогою тепловізора 3 дозволяє в режимі реального часу достовірно визначити момент, коли рівень нафтопродукту, що завантажується в цистерну 1 досягне рівня Hi контролю температури, встановленого за допомогою гнучкої лінійки 2. Після досягнення рівня Н2 контролю температури співробітник сервісної компанії дає команду оператору на припинення подання нафтопродуктів Таким чином, у процесі наливу здійснюється контроль заповнення цистерни, щовиключає недолив або перелив нафтопродуктів.
1. Спосіб контролю рівня завантаження залізничних цистерн у процесі наливу нафтопродуктів, що характеризується тим, що перед початком наливу нафтопродуктів за допомогою гнучкої лінійки, розміщеної на зовнішній стороні циліндричної поверхні котла цистерни, фіксують рівень H1 контролю завантаження цистерни, який встановлюють нижче за рівень Н2 необхідного завантаження потім здійснюють налив нафтопродуктів, в процесі якого за допомогою тепловізійного приладу контролюють момент, при якому фактичний рівень завантаження цистерни досягає рівня H1 контролю завантаження цистерни.
2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що гнучка лінійка виконана у вигляді стрічки з банерної тканини, закріпленої на зовнішній стороні циліндричної поверхні цистерни котла за допомогою стрічки магнітного вінілу.
3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що довжину L гнучкої лінійки розраховують за формулою: L = arccos (H 2 − ( R + A ) R + A ) 360 ⋅ 2 π ( R + A ) , де L - довжина гнучкої лінійки, см; Н2 - необхідний рівень завантаження цистерни, см; R - внутрішній радіус котла цистерни, см; А - товщина стінки котла цистерни, див.