Устройство для управления сливом нефтесодержащих вод с танкеров Советский патент 1989 года по МПК G05D11/00 

Изобретение относится к управлению и контролю над сливом нефтесодержащих вод с танкеров и связано с проблемой охраны окружающей среды, конкретнее, с проблемами загрязнения морской флоры и фауны нефтью с танкеров в процессе перевозки неф ти на судах.

Целью изобретения является повышение точности устройства.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - схема блока управления пробоотборны.м и сливными клапанами.

Устройство содержит пробоотборник 1, пробоотборный клапан 2, пробоотборный трубопровод 3, пробоотборный насос 4, датчик 5 концентрации нефтеводяной смеси, блок 6 контроля предельных значений неф- тесодержания, сливные клапаны 7 и 8, датчик 9 расхода нефтеводяной смеси, блок 10 умножения, делитель 11, первый интегратор 12, первый 13 и второй 14 пороговые блоки, элемент ИЛИ 15, блок 16 управления пробоотборным и сливными клапанами, второй интегратор 17, блок 18 вычитания, задатчик 19 допустимого сливаемого за борт объема водонефтяной смеси и третий пороговый блок 20.

Блок 16 управления содержит гидрораспределитель 21, гидроцилиндры 22 и 23, пневмораспределитель 24 и пневмопилиндр 25.

Устройство работает следующим образом.

Сброс воды на судах осуществляется из отстойного танка, где собираются балластные и промывочные воды для отстоя в течение определенного времени. Во время отстоя происходит расслоение нефти по высоте. Основная масса отстоявшей воды по высоте содержит незначительную концентра- ицю нефти, далее переходная зона - эмульгированная масса и затем следует практически чистая нефть. Для исключения загрязнения морской среды слив нефтесодержащих вод должен авто.матически прекратиться, как только контролируемые параметры нефтесл to

со

00

и

содержания превысят установленные пределы. При автоматическом прекращении сброса до остановки насоса слива остатки нефте- содержащих вод направляются в отстойный танк. До начала пуска системы в блоке 13 устанавливается предельное значение общего количества сброшенной нефти, равное одной тристатысячной перевезенной нефти, а на задатчике 19 - значение нредельного объема сброшенной смеси. Заданное значе- ние предельного объема сброшенной смеси определяется ю уроЕзню границы раздела сред нефть- Вода в отстойном танке датчиком уровня (не показан). Граница раздела нефть-вода представляет собой полосу эмульгированной массы. определения граничного слоя (эмульгированной массы) основан на га.чь- наническом эффекте и состоит из регисгра- ции возникновения га.чьванического тока при переходе цинкового электрода из нефтяног О непров()дяп1его слоя в водный проводящий слой. Уровень раздела сред определяется устройством, состоящим из чувствительного элемента, который представляет собой цинковый диск, помеп1еимый в металлический стакан, мерной ленты и милливольтметра. Измерение разде.ча сред с помощью этого датчика осуществляется следующим образом. Опуская чувствительпый элемент в отстойный танк, с,1едят за изменением псхто- жения стро, ми.1линольтметра-. При мак- сима,тьном отклонении ст)елки милливольтметра оператор останавливает механическое погружение чувствительного элемента и начинает мед,лен но поднимать чувствите.1ьный элемент вверх, паб, 1юдая за нача. юм движения стре, 1ки ми.тливольтметра к ну,тевой огмегке. В момент начала движения стрелки милливольтметра к нулевой отметке снимают показания на мерной ленте, соответствующие уровню раздела сред нефть--вода. Далее нодсчитывают объем, соответствующий уровню границы раздела сред, и устанав, :и- вают на задатчике 19 егч) значение, которое и яв,;1яегся предел1)ПО допустимым oGiiCMOM с, 1ива. При npoвeдe пlи слива по сливному трубопроводу проба смеси через нробоот- 1, проб(Х)тборный клапан 2 и иробо- отборный трубопровод 3 подается пробоот- борпым насосом 4 на вход датчика 5 и да- ,тее па вх(.1Д б.юка 6 контроля. Г1ри незначительных содержаниях нефти в сливаемы.х водах с. 1ивной клапан 7 открыт, а клапан И закрыт. В блок 6 контро, 1я кроме сигнала концентрации нефти, поступают сигна, 1ы о расходе с,1иваемых вод от датчика 9 и сигнал от судового скоростимера (не показан). Эти сигналы )брабатываются блоком 10 умножения, де,лителем II и интег)атором 12. На выходе интегратора 12 формируется сигнал об общем количестве сбиваемой нефти, а на выходе делителя 1 I сигнал о мгновенной интенсивности с,1ива не(}1ти. Уровень срабатывания порогового блока 13 (компаратора) соответствует онределенному уровню общего количества слитой нефти, а уровень срабатывания порогового блока 14 - конкретному уровню .мгновенной интенсивности слива нефти. При превышении установленных пределов срабатывают пороговые блоки 13 и 14. Интегратором 17 определяется объем сбрасываемой смеси, который сравнивается в блоке 18 вычитания с сигналом предельного уровня, установленного на задатчике 19. При превышении одним нз трех контролируемых параметров установленных пределов срабатывают пороговые блоки и через элемент ИЛИ 15 на вход блока 16 управления поступает команда на прекращение слива.

Блок 16 управления работает следующим образом.

При наличии на выходе блока 6 контроля сигнала, разрещающего слив смесн за борт, гидрорасг1ределитель 21 подает рабочее .мас. го под давлением к полостям гидроцилиндров 22 и 23, вследствие чего штоком гидроцилиндра 22 открывается клапан 7, пропускаюпщй смесь за борт, а штоко.м гидроцилиндра 23 закрывается клапан 8, перекрывающий трубопровод, ведущий к от- стойпому танку. Одновременно пневморас- пределитель 24 подает сжатый воздух к ппевмоцилиндру 25, шток которого открывает проб(Х)тборный клапан 2, вследствие чего проба смеси поступает на вход датчика концептрапии.

Формула изобретения

Устройство для управления сливом неф- тесодержащих вод с танкеров, содержащее пробоотборник, установленный на входе про- боотборрюго трубопровода и распатоженный на сливном трубопроводе, установленные последовательно на пробоотборном трубопроводе пробоотборные клапан и насос, датчик концентрации нефтеводяной смеси, установленный на выходе нробоотборного трубопровода, а также последовательно соединенные б.юк контроля предельных значений неф- тес1)держания и блок управления пробоот- б(..)рным клапано.м и сливны.ми к.;Тапанами, причем блок контроля предельных значений нефтесодержания включает последовательно соединенные блок умножения, первый интегратор, первый пороговый блок и элемент ИЛИ и последовательно соединенные делитель и второй пороговый блок, подключен- цый выходом к второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом блока контроля предельных значений нефтесодержания, первый и второй входы которою подключены к выходам соответственно датчика концентрации нефтеводяной смеси и датчика расхода нефтеводяной смеси, расположенного в сливном трубопроводе, вход делителя соединен с выходом блока умножения, входы которого подключены к соответствующим входам блока контроля предельных значений нефтесодержания, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в блок контратя предельных значений нефтесодержания введены последовательно соединенные второй интегратор, блок вычитания и третий пороговый блок, а также задатчик допустимого сливаемого за борт объема водонефтяной смеси, выход которого подключен к второму входу блока вычитания, вход интегратора соединен с вторым входом блока контроля предельных значений нефтесодержания, а выход третьего порогового блока подключен к третьему входу элемента ИЛИ.

Изобретение касается управления и контроля над сливом нефтесодержащих вод с танкеров и связано с проблемой охраны окружающей среды. Цель изобретения - повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены интегратор, блок вычитания, пороговый блок и задатчик допустимого сливаемого за борт объема водонефтяной смеси, за счет чего определяется зона заключительного периода слива по допустимому объему сбрасываемой смеси и прекращение слива. 2 ил.

Iы

-Ь:

Физ.1

5о5орт 7

t

От откачиваемого насоса

За 5opin

В отстойный танк

От 15

К npoSoomfopnof y насосу

Фиг 2