СИСТЕМА ДЛЯ ОТБОРА ВЗВЕШЕННЫХ ПО РАСХОДУ СОСТАВНЫХ ПРОБ ИЗ МНОЖЕСТВА ИСТОЧНИКОВ Российский патент 2020 года по МПК F17D3/10 F17C13/02 G01N1/10 G01N1/22 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка испрашивает приоритет по патентной заявке США № 62/565865, зарегистрированной 29 сентября 2017 года, которая во всей своей полноте включена в настоящую заявку путем ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к системе и способу обеспечения повышенной точности анализа проб входящего материала из множества отдельных источников входящего материала, подаваемого в один или более и/или из одного или более приемных резервуаров, таких как стационарный резервуар-хранилище или танкер, путем учета разницы в расходе между соответствующими отдельным источниками входящего материала.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Природный газ, как и другие виды тепловой энергии, измеряется в британских тепловых единицах или БТЕ. Одна БТЕ эквивалентна теплу, необходимому для повышения температуры одного фунта воды на один градус Фаренгейта при атмосферном давлении. Поскольку СПГ (сжиженный природный газ) продается в соответствии со значением его БТЕ, точный анализ значения БТЕ любой конкретной партии СПГ, а также анализ составляющих компонентов СПГ, поскольку он загружается на соответствующий танкер или выгружается с него, имеет чрезвычайно важное значение. Например, чтобы определить ожидаемую цену для конкретного груза, когда СПГ загружается в танкер за границей, например, в Тринидаде и Тобаго, поставщик рассчитывает значение БТЕ СПГ при его загрузке в корпус судна. Таким образом, оператор танкера, перевозящего груз СПГ, весьма заинтересован в точном измерении БТЕ как загружаемого, так и разгружаемого СПГ, так как грузоотправитель, как правило, сжигает СПГ, испаряющийся при перевозке, для эксплуатации судна и, таким образом, несет ответственность за стоимость СПГ, испаренного при перевозке. В настоящее время, если танкер для перевозки СПГ загружается из множества резервуаров-хранилищ или ряда железнодорожных цистерн с использованием, например, двух-четырех различных трубопроводов, не существует ни устройств, ни способов получения точных составных данных на основе объединяемых входящих материалов, и учета изменений расхода для каждого из отдельных входящих материалов во время процесса перекачки/загрузки. Эта проблема аналогичным образом касается случая одного или более танкеров и/или железнодорожных цистерн, использующих множество трубопроводов для загрузки одного или более резервуаров и/или одной или более железнодорожных цистерн.

Например, в случае криогенного СПГ перевозимые грузы часто состоят из одновременно перекачиваемых входящих материалов из различных резервуаров-хранилищ, имеющих различные составы или другие физические свойства. Расходы входящего материала от соответствующих источников могут различаться, поэтому оператору только остается, по существу, угадывать или оценивать вклад каждого источника и использовать это полученное оценочное число при анализе определенной энергетического эквивалента/состава полученной перекаченной смеси.

Если через некоторое время смешанная проба, полученная из смеси нескольких входящих материалов, обрабатывается посредством системы отбора составных проб, как это описано в патенте США 9562833, использование относительных оценок расходов для аналитических целей становится ненадежным, неточным и несостоятельным.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящим изобретением предложено решение, обеспечивающее единую аналитическую систему, способную обеспечить точную составную пробу, полученную из множества источников входящего материала, для анализа энергетического эквивалента/состава, отражающего изменения в расходах входящего материала, поступающего от соответствующих источников. Настоящее изобретение может быть использовано в виде автономного устройства или в качестве дополнения к существующей системе, такой как, например, система отбора составных проб Mustang® (MCSS™) - безводная система периодического отбора проб сжиженного природного газа, которая отвечает требованиям ISO 8943 и способна накапливать репрезентативную пробу путем отбора небольших проб через регулярные интервалы времени - либо фиксированные, либо пропорциональные расходу. Такая система, которую можно приобрести у компании Mustang Sampling, LLC of Ravenswood, West Virginia, является вариантом осуществления системы отбора составных проб, описанной в патенте США 9562833, который во всей своей полноте включен в настоящую заявку путем ссылки.

Система и способ, предлагаемые настоящим изобретением, объединяют оборудование, которое в противном случае потребовалось бы для каждого отдельного источника отбора пробы.

Изобретение, описанное в настоящей заявке, предусматривает комбинированный отбор проб с помощью системы, способной обеспечить составные пробы от множества отдельных источников входящего материала, и учитывает расход каждого из смешиваемых входящих материалов для анализа энергетического эквивалента/состава природного газа.

В случае системы СПГ многоисточниковая система отбора проб обеспечивает точную пробу для анализа из множества источников, например, двух или больше, которые позже объединяются. Таким образом, значение БТЕ СПГ, загруженного на танкер из различных источников входящего материала, или разгруженного в резервуар или железнодорожную цистерну из различных источников входящего материала, может быть точно определено, как и составляющие компоненты СПГ.

Система основана на том, что входящий материал из каждого отдельного источника контролируется и регулируется посредством массового расходомера, настроенного в соответствии с установленным расходом для указанного конкретного источника (например, трубопровода). Например, если расход в трубопроводе отбора из первой железнодорожной цистерны составляет 60%, а в трубопроводе отбора из второй железнодорожной цистерны - 40% общего расхода пробы для ввода в танкер, то соответствующие суммарные объемные расходы через соответствующие регуляторы массового расхода регулируются таким образом, чтобы каждый из них обеспечивал такую пропускную способность к общему накопителю парообразный проб, которая соответствует пропорциональным расходам, свойственным соответствующим источникам. Система также позволяет отбирать и анализировать пробы по меньшей мере из одного активного источника, даже если один или больше отдельных источников отключены и не имеют расхода.

Говоря вкратце, согласно изобретению перед проведением анализа превращенные в пар пробы газа, которые происходят от отдельных источников и могут поступать из системы отбора или кондиционирования проб, объединяются в камере накопителя в расчетном соотношении. Указанное соотношение отражает соответствующие соотношения между расходами отдельных источников. Следует отметить, что хотя в следующем описании рассматривается вариант осуществления с потоком от двух источников, идея изобретения не ограничена этим и может включать в себя любое число источников. В случае, когда материал загружается из двух источников, поток превращенного в пар газа в накопитель регулируется посредством двух регуляторов массового расхода, по одному для каждого источника, чтобы создать составную пробу, пропорциональную расходам входящего материала. Каждый поток превращенного в пар газа, выходящий из регулятора массового расхода, вводится в смесительный накопитель через впускную трубку/смесительную стенку, выступающую внутрь накопителя. В результате материал, выходящий из накопителя, представляет собой смесь загружаемых газов, он идентичен конечной смеси, вовлеченной в перегрузку, и, следовательно, подходит для анализа в качестве конечного объединенного перевозимого груза. Если система включает в себя дополнительные источники входящего материала, например, пять или шесть источников, то каждый дополнительный входящий материал связан с одним или больше регуляторов массового расхода.

Система включает в себя устройство, выполненное с возможностью измерения пропорционального расхода и определения эффективного (взвешенного по расходу) состава или теплоты сгорания для множества потоков, независимо от различных соотношений расходов и без добавления специальной пробоотборной точки и связанного с ней оборудования. Это обеспечивает возможность смешивания СПГ, избегая при этом проблемы выпадения в точке росы.

Настоящее изобретение направлено на решение вышеупомянутых проблем, связанных с обычными конструкциями уровня техники, такими как конструкции для осуществления анализа состава потока СПГ из множества входных и/или выходных каналов.

Таким образом, техническая проблема, решаемая изобретением, заключается в том, чтобы обеспечить систему, устройство и способ для удобного и более точного измерения состава продукта из множества источников, загружаемого или разгружаемого из резервуара, такого как резервуар, танкер, баржа, грузовой автомобиль или железнодорожная цистерна.

Кроме того, техническая проблема, решаемая изобретением, состоит в том, чтобы обеспечить усовершенствованный пропорциональный анализ состава в отношении множества входных и/или выходных каналов для продукта, так что на основе расхода может быть определен процентный состав для каждого канала.

Еще одна техническая проблема, решаемая изобретением, заключается в том, чтобы обеспечить более точный расчет значений состава и/или значений БТЕ как для загружаемого СПГ, так и для разгружаемого СПГ, что обеспечивает расширенные операции по продаже СПГ.

Указанные технические проблемы решены благодаря системе для отбора составной пробы газа от множества источников входящего материала в ходе процесса перегрузки, содержащей: по меньшей мере первый и второй подающий трубопровод для исходного материала; пробоотборник, связанный с каждым подающим трубопроводом, для извлечения проб из указанных подающих трубопроводов для исходного материала; устройство взятия проб, имеющее регулятор массового расхода, связанный с каждым пробоотборником, причем каждый регулятор массового расхода имеет выход для пробы и выполнен с возможностью приема сигнала, репрезентативного для расхода из указанных первого и второго подающих трубопроводов для исходного материала, при этом каждый регулятор массового расхода регулирует расход своей соответствующей пробы из своего соответствующего выхода для пробы в ответ на прием репрезентативных сигналов; по меньшей мере первый и второй выпускной трубопровод для пробы, соединенный с соответствующим выходом для пробы каждого регулятора массового расхода, причем каждый выпускной трубопровод для пробы соединен со входом накопителя проб для ввода в накопитель проб проб из выхода регуляторов массового расхода.

Другие технические проблемы решены с помощью устройства взятия проб, содержащего: по меньшей мере два входа, каждый из которых выполнен с возможностью приема проб из соответствующего подающего трубопровода для исходного материала; накопитель проб; регулятор массового расхода, связанный с каждым подающим трубопроводом для исходного материала, причем каждый регулятор массового расхода имеет выход для пробы и выполнен с возможностью приема сигнала, репрезентативного для расхода на каждом входе, при этом каждый регулятор массового расхода регулирует расход своей соответствующей пробы из своего соответствующего выхода для пробы в ответ на прием репрезентативных сигналов; и по меньшей мере первый и второй выпускной трубопровод для пробы, соединенный с соответствующим выходом для пробы каждого регулятора массового расхода, причем каждый выпускной трубопровод для пробы соединен со входом накопителя проб для ввода в накопитель проб проб из выхода регуляторов массового расхода.

Другие технические проблемы решены с помощью способа учета расхода из множества источников пробы текучей среды для объединенного входящего материала для повышенной точности измерения при анализе энергетического эквивалента/состава, включающему: определение расхода пробы текучей среды в каждом из множества источников проб текучей среды; извлечение пробы из каждого из множества источников пробы текучей среды; передача каждой такой извлеченной пробы и ввод такой пробы в общий накопитель проб с отрегулированным расходом, соответствующим определенному расходу соответствующего источника пробы текучей среды; накопление множества проб текучей среды в накопителе, чтобы создать составную пробу; и вывод выбранного количества указанной составной пробы из накопителя для анализа энергетического эквивалента/состава составной пробы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фиг. 1 показана структурная схема системы в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг. 2 схематически показан вариант осуществления системы отбора взвешенных по расходу составных проб из множества источников в случае бинарной (двухвходовой) системы.

На Фиг. 3 схематически показан аппаратный шкаф в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Используемые в данном документе выражения «по существу», «относительно», «приблизительно» представляют собой относительные модификаторы, предназначенные для указания на допустимое отклонение от модифицируемой таким образом характеристики. Они не предназначаются для ограничения абсолютного значения или характеристики, которые они модифицируют, а скорее отражают приближение или аппроксимацию такой физической или функциональной характеристики.

В подробном описании выражения «один из вариантов осуществления» или «вариант осуществления», или «в вариантах осуществления» означают, что признак, к которому относится данное выражение, содержится в по меньшей мере одном варианте осуществления изобретения. Кроме того, отдельные выражения «один из вариантов осуществления», «вариант осуществления» или «в вариантах осуществления» не обязательно относятся к одному и тому же варианту осуществления, однако ни один из этих вариантов осуществления не является взаимоисключающим, за исключением случаев, когда это оговорено, и когда это очевидно для специалистов в данной области. Таким образом, изобретение может включать в себя любое множество комбинаций и/или интеграций вариантов осуществления, описанных в настоящей заявке.

Используемая при этом терминология служит лишь для описания отдельных вариантов осуществления изобретения и не ограничивает его. Используемые в настоящем документе формы единственного числа предполагают также включение форм множественного числа, если в контексте недвусмысленным образом не выражено обратного. Кроме того, понятно, что используемые в описании выражения «заключает в себе» и/или «имеет» устанавливают наличие изложенных свойств, целых чисел, этапов, операций, элементов и/или компонентов, но не исключают наличия или добавления по меньшей мере одного другого свойства, целого числа, этапа, операции, элемента, компонента и/или их групп.

Следует иметь в виду, что использованные здесь термины «содержит», «содержащий», «включает в себя», «включающий в себя», «имеет», «имеющий» или любые другие их варианты предназначены для охвата неисключительного включения. Например, процесс, способ, изделие или устройство, содержащее перечень признаков, не обязательно ограничено только этими признаками, но может включать в себя другие признаки, явным образом не перечисленные или не присущие такому процессу, способу, изделию или устройству.

Также следует иметь в виду, что в том виде, как она используется в настоящем документе, любая ссылка на диапазон значений предназначена для охвата каждого значения в пределах этого диапазона, включая конечные точки указанных диапазонов, если только прямо не указано обратное.

Фиг. 1 представляет собой структурную схему, показывающую систему 100 для перекачки газа, такого как СПГ, из резервуара 4 и железнодорожной цистерны 2 на танкер 14. Однако описание в настоящем документе не ограничено таким примером, и СПГ может перекачиваться из различных источников, например, из двух резервуаров в третий резервуар. Сначала СПГ посредством соответствующих газовых потоков/трубопроводов 3 перекачивается как из резервуара 4, так и из железнодорожной цистерны 2 по направлению к танкеру 14. Когда СПГ движется к танкеру 14 по соответствующим трубопроводам или в соответствующих потоках 3, расход СПГ в каждом соответствующем потоке/трубопроводе 3 измеряется и регистрируется посредством датчиков 9, а пробы СПГ извлекаются при помощи соответствующих пробоотборных зондов 7, предпочтительно отвечающих требованиям ASME B31.3-214 (ASME- Американское общество инженеров-механиков), таких как пробоотборный зонд Certiprobe®, поставляемый компанией Mustang Sampling, LLC of Ravenswood, West Virginia. Согласно одному из вариантов осуществления каждый датчик 9 может быть объединен с соответствующим пробоотборным зондом 7, так что расход измеряется в точке, в которой СПГ извлекается из потоков входящего материала или трубопроводов 3. Затем СПГ, извлеченный из каждого пробоотборного зонда 7, может быть передан в испаритель 6, например, типа, описанного в патенте США № 8056399. Затем извлеченная проба СПГ, превращенная в пар, подвергается кондиционированию и регулированию, чтобы предотвратить конденсацию углеводородной жидкости из-за охлаждения Джоуля-Томсона и т.п., при помощи одноканального или избыточного многоканального устройства 8 для кондиционирования проб. Примером системы для получения извлеченных кондиционированных проб, которая соответствует указанным целям и может использоваться в настоящем изобретении, является система Mustang Intelligent Vaporizer Sampling System, поставляемая компанией Mustang Sampling, LLC of Ravenswood, West Virginia, и/или система такого типа, как показано и описано в патенте США № 9057668, который во всей полноте включен в настоящую заявку путем ссылки. После того как проба СПГ из источников, например, из резервуара 4 и железнодорожной цистерны 2, была превращена в пар посредством испарителя 6 и передана через расположенное ниже по потоку 8 устройство для кондиционирования проб, потоки кондиционированной пробы вводятся в многоисточниковую систему 200 отбора взвешенных по расходу проб, в которой они накапливаются и гомогенизируются. Хотя это не показано, в одном варианте осуществления система 100 может включать в себя только один испаритель 6 и устройство 8 для кондиционирования проб, которые принимают входящий материал из каждого потока/трубопровода 3, чтобы обработать все потоки/трубопроводы 3 системы 100, после чего потоки пробы могут быть выведены из устройства 8 кондиционирования проб в систему 200.

На фиг. 2 схематично показан пример системы 200 отбора проб согласно бинарному варианту осуществления изобретения. Показанная система 200 отбора проб, адаптированная для использования в случае двух параллельных источников входящего материала (например, группа, состоящая из одной или больше автоцистерн, железнодорожных вагонов и резервуаров-хранилищ) предусматривает множество впускных трубопроводов 202, соответствующее числу потоков входящего материала или трубопроводов 3. Следовательно, каждый впускной трубопровод 202 для входящего материала соответствует соответствующему выходу устройства 8 для кондиционирования проб. Соответственно, как показано на чертеже, расход в каждом трубопроводе 202 для подачи пробы регулируется соответствующим регулятором 206 массового расхода. Регуляторы 206 массового расхода могут быть отдельными или являться частью общего блока регуляторов массового расхода, имеющего множество входов, множество регуляторов массового расхода 206 и множество соответствующих выходов. В случае показанной бинарной системы два регулятора 206 массового расхода имеют электронную схему, посредством электронных сигналов связанную с программируемым логическим контроллером (ПЛК) Allen Bradley 850 series или эквивалентным цифровым контроллером. В показанном примере регуляторы 206 массового расхода выполнены в виде обычных регуляторов массового расхода. В соответствии с настоящим документом предусмотрено, что регулятор массового расхода включает в себя любые обычные средства регулирования расхода, будь то регулятор объемного расхода, регулятор соотношения, дифференциальный регулятор, турбинный регулятор, роторный регулятор, ультразвуковой регулятор и/или кориолисовый регулятор.

Сам ПЛК дистанционно обменивается сигналами с распределенной системой управления (РСУ) или подходящей эквивалентной системой управления связью и может управляться ими. РСУ контролирует массовый расход в каждом соответствующем потоке/трубопроводе 3 перекачки посредством обработки соответствующих показаний датчика 9 расхода и посредством обычного коммуникационного протокола, такого как последовательный коммуникационный протокол для связи с удаленными оконечными устройствами (УОУ) MODBUS, передает в ПЛК уставку расхода в процентах (%) для соответствующего регулятора 206 массового расхода. Это представляет собой расход в процентах (%) для каждого соответствующего трубопровода 3 перекачки, измеренный датчиками 9, который вносит вклад в составную пробу, причем сумма указанных расходов в процентах составляет 100%. Затем ПЛК передает один или больше сигналов каждому регулятору 206 массового расхода, определяя расход в процентах (%) для каждого соответствующего трубопровода перекачки на основе данных, полученных от РСУ. Каждый регулятор 206 массового расхода принимает один или больше сигналов и регулирует расход в соответствующем трубопроводе 3 так, чтобы выход пара каждого регулятора 206 массового расхода из каждого трубопровода 3 соответствовал обнаруженному расходу в соответствующем трубопроводе 3. В одном примере каждый регулятор 206 массового расхода может регулировать расход в соответствующем ему трубопроводе 3 посредством электромагнитного клапана.

Затем выходной продукт из каждого соответствующего регулятора 206 массового расхода посредством соответствующего выходного трубопровода 204 передается в смесительный накопитель 208, имеющий впускную трубку/стенку, которая может быть того типа, который описан и раскрыт в патенте США № 8056399. Эта смешанная проба представляет собой объединение входящих материалов, получаемых от двух источников перекачки (например, резервуар 4 и железнодорожная цистерна 2) приемным резервуаром, который может представлять собой судно (например, танкер 14) или крупное стационарное хранилище. Смешанная проба, выведенная из смесительного накопителя 208, может быть направлена в выбранное место назначения, такое как анализатор/газовый хроматограф 13 для анализа энергетического эквивалента/состава, например такой как газовый хроматограф, описанный в патенте США № 8056399, или система отбора составных проб Mustang®, или группа 12 пробоотборных цилиндров, которые описаны выше в настоящем документе и в вышеуказанном патенте США № 9562833.

Как показано на фиг. 2, система 200 отбора проб, кроме того, включает в себя входы в газовый хроматограф 13 для приема парообразных проб входящего материала из каждого впускного трубопровода 202 для входящего материала для непосредственного отбора парообразных проб с целью определения энергетического эквивалента/состава до ввода превращенных в пар проб в соответствующие регуляторы 206 массового расхода. Благодаря этому система 200 отбора проб может генерировать данные о составе до регулировки расхода посредством регуляторов 206 массового расхода, в результате система 200 отбора проб может генерировать контрольные данные для контроля и калибровки системы 200 отбора проб. Кроме того, каждый трубопровод для входящего материала от впускного трубопровода до газового хроматографа 13 может включать в себя один или больше обратных клапанов, управляемых ПЛК, для шунтирования одного трубопровода в случае, если возникнет необходимость в индивидуальном анализе потоков.

На Фиг. 3 схематически показан аппаратный шкаф 300, предназначенный для помещения в него системы 200 отбора проб в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Так как на фиг. 3 показан корпус системы 200 отбора проб, показанной на фиг. 2, аналогичные элементы обозначены аналогичными номерами позиций. Аппаратный шкаф 300 включает в себя корпус 302, в котором расположены два регулятора 206 массового расхода, смесительный накопитель 208, расходомеры 306, соответствующие выходу каждого регулятора 206 массового расхода, газовый хроматограф 13, водоотводы 305 для удаления влаги или лишней жидкости, дыхательные клапаны 307 для уравнивания давления в корпусе, чтобы предотвратить взрывы, нагреватель 308 для обеспечения регулировки температуры составной пробы и термостат 310, работающий вместе с нагревателем 308. Хотя на фиг. 3 показано только два регулятора 206 массового расхода, понятно, что настоящее не ограничено описание этим чертежом, и аппаратный шкаф 300 может вмещать дополнительные регуляторы 206 массового расхода для обработки дополнительных подающих трубопроводов, или такой один регулятор массового расхода с множеством входов и выходов может быть использован для регулировки расходов в множестве трубопроводов. Смешанная проба, выводимая из смесительного накопителя 208, может быть выведена в систему отбора составных проб Mustang® через первый выход 314 и/или в группу пробоотборных цилиндров через второй выход 316.

На фиг. 3 также показан первый корпус 311 для помещения питания для системы 200 отбора проб и второй корпус 312 для помещения схемы обработки данных ПЛК и РСУ. Альтернативно РСУ может быть расположена на удалении и обмениваться данными с ПЛК непосредственно или посредством беспроводной связи. Первый корпус 311 может обеспечивать визуальный индикатор для контроля на месте показываемого расходомером фактического расхода в процентах. В дополнение к этому или альтернативно информация о показываемом расходомером фактическом расходе в процентах может быть передана через ПЛК в РСУ для удаленного уведомления и контроля. Аппаратный шкаф 300 также включает в себя множество регуляторов 318, 320 давления. Регуляторы 318 давления поддерживают внутри соответствующее давление для поступающих парообразных проб входящего материала, получаемых посредством впускных трубопроводов 202 для входящего материала. Другими словами, регуляторы 318 давления обеспечивают соответствующее давление в отдельных трубопроводах на основе уставки расхода в процентах для каждого регулятора 206 массового расхода. Регулятор 320 давления может представлять собой регулятор давления «после себя» или «до себя», поскольку он поддерживает соответствующее давление смешанной пробы, выводимой из смесительного накопителя 208.

На фиг. 3 показан один пример корпуса для системы 200 отбора проб. Однако изобретение не ограничено такой конфигурацией, предусмотрены и дополнительные варианты осуществления. Таким образом, понятно, что изобретение не ограничивается конкретным вариантом осуществления, раскрытым в настоящем документе, и что в объем изобретения включено множество модификаций и других вариантов осуществления изобретения. Кроме того, несмотря на то, что в данном документе используются конкретные термины, они применяются только в общем и описательном смысле, а не в целях ограничения описания изобретения.

Кроме того, хотя в вышеприведенном описании был описан проиллюстрированный бинарный вариант осуществления изобретения, специалисту в данной области понятно, что при использовании идеи изобретения, представленной в вышеприведенном описании и прилагаемых чертежах, можно получить множество других модификаций и вариантов осуществления, к которым относится изобретение. Например, в объем изобретения входит система, имеющая четыре, пять или больше входов, каждый из которых подвергается пропорциональному взвешиванию. Кроме того, хотя изобретение в основном раскрыто в контексте криогенного СПГ, оно применимо к анализу объединяемых некриогенных текучих сред. Таким образом, понятно, что изобретение не ограничено конкретным вариантом осуществления, раскрытым в настоящем документе, и что в объем изобретения включено множество модификаций и других вариантов осуществления изобретения. Кроме того, несмотря на то, что в данном документе используются конкретные термины, они применяются только в общем и описательном смысле, а не в целях ограничения описания изобретения.

Группа изобретений относится к системе и способу обеспечения повышенной точности анализа проб входящего материала из множества отдельных источников входящего материала, подаваемого в один или более и/или из одного или более приемных резервуаров, таких как стационарный резервуар-хранилище или танкер, путем учета разницы в расходе между соответствующими отдельным источниками входящего материала. Система содержит подающие трубопроводы, датчики расхода, пробоотборник, устройство взятия проб, выпускные трубопроводы. Пробоотборник имеет по меньшей мере два входа, каждый из которых выполнен с возможностью получения проб из соответствующего подающего трубопровода для исходного материала, и накопитель проб. Пробоотборник также включает в себя регулятор массового расхода, связанный с каждым подающим трубопроводом для исходного материала, причем каждый регулятор массового расхода имеет выход для пробы и выполнен с возможностью приема сигнала, репрезентативного для расхода на каждом входе, при этом каждый регулятор массового расхода регулирует расход своей соответствующей пробы из своего соответствующего выхода для пробы в ответ на прием репрезентативных сигналов. Кроме того, пробоотборник включает в себя по меньшей мере первый и второй выпускной трубопровод для пробы, соединенный с соответствующим выходом для пробы каждого регулятора массового расхода, причем каждый выпускной трубопровод для пробы соединен со входом накопителя проб для ввода в накопитель проб проб из выхода регуляторов массового расхода. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Система для отбора составной пробы из множества источников входящего материала в ходе перекачки, содержащая:

по меньшей мере первый и второй подающие трубопроводы для исходного материала;

по меньшей мере первый и второй датчики расхода, соединенные с первым и вторым подающими трубопроводами для исходного материала, соответственно,

пробоотборник, связанный с каждым подающим трубопроводом для исходного материала, для извлечения проб из указанных подающих трубопроводов для исходного материала;

устройство взятия проб, имеющее регулятор массового расхода, связанный с каждым пробоотборником, причем каждый регулятор массового расхода имеет выход для пробы и выполнен с возможностью приема сигнала, репрезентативного для расхода в каждом из указанных первом и втором подающих трубопроводах для исходного материала, от указанных первого и второго датчиков расхода при этом каждый регулятор массового расхода регулирует расход своего соответствующего выхода для пробы в ответ на прием указанных репрезентативных сигналов;

по меньшей мере первый и второй выпускные трубопроводы для пробы, соединенные соответственно с выходом для пробы каждого регулятора массового расхода, причем каждый выпускной трубопровод для пробы соединен со входом накопителя проб для ввода в накопитель проб проб из выхода регуляторов массового расхода.

2. Система по п. 1, в которой пробоотборник включает в себя выход для пробы исходного материала для непосредственного отбора извлеченной пробы для анализа по меньшей мере одного из указанных параметров: энергетического эквивалента или состава до ввода в накопитель проб.

3. Система по п. 1, также включающая в себя испаритель проб и кондиционер проб, связанные с каждым из по меньшей мере соответствующих первого и второго подающих трубопроводов.

4. Система по п. 3, в которой каждый испаритель проб получает и испаряет пробы, полученные из выхода соответствующего пробоотборника.

5. Система по п. 4, в которой каждый кондиционер проб получает и кондиционирует превращенные в пар пробы, полученные из выхода соответствующего испарителя.

6. Система по п. 5, в которой устройство взятия проб в качестве соответствующих проб получает кондиционированные пробы из каждого кондиционера проб.

7. Система по п. 1, в которой выход накопителя проб соединен с системой отбора составных проб.

8. Система по п. 1, в которой выход накопителя проб соединен с анализатором для анализа по меньшей мере одного из указанных параметров: энергетического эквивалента или состава накопленной пробы.

9. Устройство взятия проб, содержащее:

по меньшей мере два входа, каждый из которых выполнен с возможностью получения проб из соответствующего подающего трубопровода для исходного материала;

накопитель проб;

регулятор массового расхода, связанный с каждым подающим трубопроводом для исходного материала, причем каждый регулятор массового расхода имеет выход для пробы и выполнен с возможностью приема сигнала, репрезентативного для расхода на каждом входе, от датчика расхода на каждом подающем трубопроводе для исходного материала, при этом каждый регулятор массового расхода регулирует расход своей соответствующей пробы из своего соответствующего выхода для пробы в ответ на прием указанных репрезентативных сигналов; и

по меньшей мере первый и второй выпускной трубопроводы для пробы, соединенные с соответствующим выходом для пробы каждого регулятора массового расхода, причем каждый выпускной трубопровод для пробы соединен со входом накопителя проб для ввода в накопитель проб проб из выхода регуляторов массового расхода.

10. Устройство взятия проб по п. 9, включающее в себя анализатор, соединенный с каждым входом для непосредственного отбора полученных проб для анализа по меньшей мере одного из указанных параметров: энергетического эквивалента или состава до ввода в соответствующие регуляторы массового расхода.

11. Устройство взятия проб по п. 9, получающее пробы, обработанные при помощи испарителя проб и кондиционера проб, связанных с каждым из по меньшей мере соответствующих первого и второго подающих трубопроводов.

12. Устройство взятия проб по п. 9, в котором выход накопителя проб соединен с системой отбора составных проб газа.

13. Устройство взятия проб по п. 9, в котором выход накопителя проб соединен с анализатором для анализа по меньшей мере одного из указанных параметров: энергетического эквивалента или состава накопленной пробы.

14. Способ учета расхода из множества источников пробы текучей среды для объединенного входящего материала для повышенной точности измерения при анализе по меньшей мере одного из указанных параметров: энергетического эквивалента или состава, включающий:

определение расхода пробы текучей среды в каждом из множества источников пробы текучей среды;

извлечение пробы из каждого из множества источников пробы текучей среды;

передача каждой такой извлеченной пробы и ввод такой пробы в накопитель проб с отрегулированным расходом, пропорциональным определенному расходу соответствующего источника пробы текучей среды;

накопление множества проб текучей среды в накопителе для создания составной пробы; и

вывод выбранного количества указанной составной пробы из накопителя для анализа по меньшей мере одного из указанных параметров: энергетического эквивалента или состава составной пробы.

15. Способ по п. 14, в соответствии с которым анализ по меньшей мере одного из указанных параметров: энергетического эквивалента или состава выполняют посредством газового хроматографа.

16. Способ по п. 14, в соответствии с которым извлеченную пробу обрабатывают посредством соответствующего испарителя, чтобы испарить пробу, прежде чем передать ее в накопитель проб.

17. Способ по п. 16, в соответствии с которым превращенную в пар пробу обрабатывают посредством кондиционера проб, чтобы кондиционировать пробы, прежде чем передать их в накопитель проб.

18. Способ по п. 14, дополнительно включающий вывод выбранного количества указанной составной пробы в систему отбора составных проб.