УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ Российский патент 1998 года по МПК G01F1/34 G01F1/86 

Изобретение относится к системам и средствам для измерения количества (объема, массы) и параметров качества нефти и нефтепродуктов (в дальнейшем - продукта) на нефтедобывающих, перерабатывающих и транспортирующих предприятиях.

Известны установки для измерения количества нефти [1], содержащие измерительные линии со счетчиками объема и блок контроля качества с датчиками для измерения параметров качества (плотности, содержания воды, солей и др.), пробоотборник и циркуляционные насосы. Поток продукта проходит через измерительные линии и по общему выходному коллектору отводится в магистральный трубопровод. В блок контроля качества подается малая часть потока продукта из выходного коллектора циркуляционными насосами. Недостатками этой установки являются невозможность регулирования скорости продукта через блок контроля качества, сложность, низкая надежность, дороговизна и недостаточная достоверность результатов измерений параметров качества и количества продукта.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является установка для измерения нефти [2], содержащая блок измерительных линий со счетчиками объема и блок контроля качества, соединенный входными и выходными трубопроводами с выходным коллектором, регулирующее устройство, блок обработки информации. Движение продукта через блок контроля качества устанавливается с помощью регулирующего устройства в виде запорного органа (задвижки), размещенного на выходном коллекторе.

Недостатками установки являются ручное установление скорости продукта запорным органом через блок контроля качества, необходимость постоянного контроля ее, трудность и нестабильность регулирования, что снижает надежность установки и достоверность результатов измерения количества продукта.

Задача изобретения - автоматическое установление скорости движения продукта через блок контроля качества пропорционально скорости движения продукта в выходном коллекторе.

При осуществлении изобретения повышается достоверность результатов измерения количества и параметров качества продукта, упрощается установка и повышается ее надежность.

Это достигается за счет того, что в установке для измерения количества нефти и нефтепродуктов, содержащей блок измерительных линий со счетчиками объема, размещенный между входным и выходным коллекторами, блок контроля качества, входной и выходной трубопроводы которого соединены с выходным коллектором, регулирующее устройство, блок обработки информации, регулирующее устройство выполнено в виде сопла, установленного в выходном коллекторе, входной трубопровод блока контроля качества соединен с выходным коллектором перед входным отверстием сопла, причем соотношение площадей внутреннего поперечного сечения выходного отверстия сопла и внутреннего поперечного сечения коллектора составляет 0,25 - 0,50.

Установка для измерения количества нефти и нефтепродуктов представлена на чертеже и содержит блок 1 измерительных линий со счетчиками объема, размещенный между входным коллектором 2 и выходным коллектором 3, блок 4 контроля качества, входной трубопровод 5 которого через пробозаборное устройство 6 соединен с выходным коллектором 3 перед регулирующим устройством в виде сопла (эжектором) 7, имеющего входное 8 и выходное 9 отверстия, а выходной трубопровод 10 соединен с выходным коллектором 3 непосредственно перед выходным отверстием сопла 7 в зоне 11, блок обработки информации 12 соединен с блоком 1 измерительных линий и блоком 4 контроля качества.

Поток продукта, пройдя через блок 1 измерительных линий, в котором измеряется его объем, по выходному коллектору 3 уходит магистральный трубопровод (не показан). Одновременно приборы, установленные в блоке 4 контроля качества, измеряют параметры качества: плотность продукта, содержание воды, солей и других примесей в нем, отбирают среднюю пробу продукта. В блоке 12 обработки информации умножением объема на плотность определяется масса продукта (масса брутто) и вычитанием из нее массы примесей определяется масса чистого продукта (масса нетто). Для обеспечения достоверности результатов измерений параметров качества и, следовательно, количества продукта необходимо, чтобы скорость движения продукта через блок 4 контроля качества и в выходном коллекторе 3 была одинаковой. Это достигается следующим образом.

При движении потока продукта по выходному коллектору 3 возникает разность давлений до и после сопла 7, благодаря чему возникает движение продукта через блок 4 контроля качества. Кроме того, благодаря высокой скорости потока при выходе из сопла 7 возникает интенсивная турбулентность и продукт из выходного трубопровода 10, поступая в зону 11, вовлекается в общий поток выходного коллектора 3, происходит отсос его из зоны II (эффект эжектора).

За счет разности давлений до и после сопла 7 и эффекта эжектора через блок 4 контроля качества устанавливается движение продукта. Скорость этого движения зависит от разности давлений между входом и выходом блока 4 контроля качества, т. е. от разности давлений до и после сопла 7. так как потери давления в блоке 4 контроля качества и разность давлений до и после сопла 7 равны и пропорциональны квадрату соответствующих значений скоростей, скорость движения через блок 4 контроля качества прямо пропорциональна скорости в выходном коллекторе 3.

Изменение скорости движения продукта в выходном коллекторе 3 вызывает изменение разности давлений до и после сопла 7 и пропорциональное изменение скорости через блок 4 контроля качества.

Равенство скоростей потока в блоке 4 контроля качества и выходном коллекторе 3 достигается набором соотношения площадей внутреннего поперечного сечения выходного отверстия 9 сопла 7 и внутреннего поперечного сечения выходного коллектора 3. Расчеты и испытания показали, что стабильное регулирование достигается при соотношении площадей от 0,25 до 0,5. При соотношении более 0,5 скорость потока через блок 4 контроля качества значительно меньше скорости в выходном коллекторе 3, кроме того увеличиваются потери давления в сопле 7 и возрастают непроизводительные затраты энергии на перекачку продукта через установку.

Таким образом, в установке обеспечивается равенство скорости продукта через блок 4 контроля качества и через выходной коллектор 3 при всех режимах перекачки продукта через установку. Благодаря этому обеспечивается достоверность результатов изменения параметров качества и количества продукта (брутто и нетто).

Применение простейшего регулирующего устройства в виде сопла 7 упрощает конструкцию установки, отсутствие подвижных частей позволяет повысить надежность, исключается необходимость постоянного контроля и обслуживания установки.

Использование: к системам и средствам для измерения количества /объекта, массы/ и параметров качества нефти и нефтепродуктов на нефтеперерабатывающих, нефтедобывающих и транспортирующих предприятиях. Сущность изобретения: установка содержит блок измерительных линий со счетчиками объема, размещенный между входным и выходным коллекторами блок контроля качества, входной и выходной трубопроводы которого соединены с выходным коллектором, блок обработки информации и регулирующее устройство, которое выполнено в виде сопла, установленного в выходном коллекторе, входной трубопровод блока контроля качества соединен с выходным коллектором перед соплом, а выходной трубопровод - с выходным коллектором перед выходным отверстием сопла, а соотношение площадей внутреннего поперечного сечения выходного отверстия сопла и внутреннего поперечного сечения выходного коллектора составляет 0,25-0,50. 1 ил.

Установка для измерения количества нефти и нефтепродуктов, содержащая блок измерительных линий со счетчиками объема, размещенный между входным и выходным коллекторами, блок контроля качества, соединенный входным и выходным трубопроводами с выходным коллектором, регулирующее устройство, блок обработки информации, отличающаяся тем, что регулирующее устройство выполнено в виде сопла, установленного в выходном коллекторе, входной трубопровод блока контроля качества соединен с выходным коллектором перед соплом, а выходной перед выходным отверстием сопла, причем соотношение площадей внутреннего поперечного сечения выходного отверстия сопла и внутреннего поперечного сечения выходного коллектора составляет 0,25 0,50.