Журнал "Топливный рынок" Информационно-аналитический журнал
"Топливный рынок"

НЕФТЬ.ГАЗ.png

 
Главная / Журнал "Топливный рынок" / Апрель 2013

к содержанию номера Версия для печати

Электронные уровнемеры: определение плотности нефтепродуктов

 

В настоящее время практически все владельцы или потенциальные покупатели оборудования электронных уровнемеров хотели бы видеть в составе этих устройств опцию по автоматическому определению плотности нефтепродуктов в резервуарах хранения АЗС или нефтебаз. Рассмотрим основные принципы измерения плотности нефтепродуктов, применяемые в системах электронных уровнемеров в настоящее время, и попытаемся оценить достоинства и недостатки устройств, представленных на рынке применительно к этой опции.

            Следует отметить, что методы измерения плотности нефтепродуктов регламентируются отдельным ГОСТом 3900-85 "Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности". Этот стандарт описывает два метода: прямое измерение ареометром и определение относительной плотности с помощью пикнометра. Таким образом, любое автоматическое устройство, которое может рассматриваться как средство измерений и использует подобные методы, должно исполнять требования этого стандарта в части сходимости метода и повторяемости результатов.

На данном этапе развития средств измерений для автоматического определения плотности нефтепродуктов наиболее работоспособными представляются два варианта:

а) прямое измерение вытесняемым поплавком, находящимся в толще продукта, -- метод, полностью аналогичный измерению ареометром. Легко реализуется на электронных уровнемерах с магнитострикционным принципом работы зонда: поплавок известной массы и объёма зафиксирован в подпружиненном состоянии в толще продукта. Поплавок имеет кольцевой магнит. При изменении плотности окружающего продукта происходит смещение поплавка, которое вызывает смещение времени возникновения ответного электрического импульса в магнитострикционной системе зонда. По положению этого импульса относительно импульса синхронизации происходит пересчёт в значение плотности продукта. Вариантом этого же метода является свободно перемещающийся по зонду поплавок измерения плотности, параметры которого выбраны таким образом, что он находится в поверхностном слое продукта, в непосредственной близости от поплавка измерения уровня;

б) измерение гидростатического давления продукта. В данном случае специальным датчиком производится измерение гидростатического давления столба жидкости. Если нам известны высота столба и положение датчика относительно этого столба, то плотность среды может быть рассчитана по достаточно простой формуле. Так как сигнал датчика заводится в основной блок электронного уровнемера, а все параметры, связанные с уровнем жидкости, также в нём присутствуют, то расчёт не представляет трудностей. Этот метод является более подходящим для электронных уровнемеров с ёмкостным типом зонда, так как подобный зонд не допускает установки поплавков для измерения плотности или для случая, когда разработчиком системы по каким-то соображениям принято решение об измерении плотности именно гидростатическим методом. Следует отметить, что при кажущейся привлекательности этот метод не имеет достаточного распространения в системах, применяемых на АЗС. Главным препятствием для его применения является то, что на современном этапе развития даже специальным образом сконструированные датчики гидростатического давления для диапазонов плотностей светлых нефтепродуктов находятся на пределе разрешающей способности при взливах, характерных для ёмкостей АЗС. В силу указанных ограничений этот метод мало распространён для электронных уровнемеров, более или менее широко известных на рынке.

В данной публикации мы рассмотрим особенности построения датчиков плотности систем электронных уровнемеров компании OPW.

В составе семейства датчиков компании OPW имеется универсальный датчик плотности нефтепродуктов. Это единый датчик для всех плотностей продуктов, с которыми работают системы OPW. Он предназначен для фиксированной установки на зонд в точке расположения нижнего терморезистора системы измерения температуры в ёмкости. Датчик представляет собой подпружиненный поплавок с кольцевым магнитом. При изменении плотности продукта поплавок перемещается, преодолевая сопротивление пружины. Это перемещение фиксируется основным блоком и пересчитывается в значение плотности.

Помимо универсальности датчика, главным достоинством решения от компании OPW является возможность предоставления клиенту четырёх различных значений плотности в любой момент времени: непосредственно измеренной, измеренной приведённой по температуре, усреднённой измеренной и усреднённой приведённой по температуре. Любое из этих значений может быть как выведено на дисплей оператора, так и передано по протоколу в вышестоящую систему.

Следует отметить, что приведение плотности к температуре реализовано в системах OPW наиболее качественно среди конкурентов именно в силу расположения датчика плотности прямо на терморезисторе, что даёт максимально достоверную информацию о температуре продукта в точке измерения плотности. К редким на рынке опциям относится возможность оценки плотности продукта при поставке, которую также предлагает компания OPW.

Следует отметить достаточно высокую требовательность к месту установки по отношению к магистралям слива и всасывания. Дело в том, что перемещение поплавка датчика на полный диапазон возможных плотностей составляет порядка 0,1 мм. Столь незначительное перемещение не представляет какого-либо препятствия с точки зрения разрешающей способности зонда, но вызывает высокую зависимость показаний от внешних возмущающих факторов, главным образом от потоков топлива через магистрали слива. В документации компании OPW чётко указаны минимальные расстояния между датчиком плотности и магистралями внутри ёмкости. Однако эти указания зачастую игнорируются при строительстве АЗС, что приводит в дальнейшем к нестабильности показаний системы по плотности. В случае установки прямо на измерительный зонд системы точка расположения датчика плотности OPW вызывает наличие мёртвого остатка в ёмкости по показаниям уровнемера порядка 330 мм. С одной стороны, ниже указанного уровня работа системы автоматического контроля топливных запасов невозможна. С другой стороны, такое местоположение является достоинством, так как датчик плотности расположен достаточно высоко, чтобы не быть подверженным действию придонных загрязнений.

Как дополнительное решение по измерению плотности нефтепродуктов компания OPW предлагает возможность установки отдельного зонда контроля плотности. Технически зонд ничем не отличается от обычного, но несёт на себе три датчика плотности, разнесённые по высоте ёмкости. Решение с отдельным зондом измерения плотности от компании OPW позволяет свести на нет большинство негативных факторов, влияющих на эту систему.

К другим важным особенностям системы можно отнести следующее:

-- уровнемеры OPW обладают наиболее продвинутым алгоритмом реконсиляции (анализ расхождения данных по количеству отпущенного топлива через ТРК и по зонду). Он учитывает объём испарения нефтепродуктов с зеркала известной площади при данной температуре. В программу также могут быть заложены потенциальные ошибки ТРК при отпуске и на естественные потери;

 

-- системы измерения уровня также могут выполнять функции экологического контроля благодаря наличию более десяти различных датчиков от проливов и утечек.

 

Необходимо отметить наличие свидетельства описания типа средств измерения по последнему требованию Госстандарта. ГОСТы 8595 и 8596 об измерении светлых нефтепродуктов. Межповерочный интервал составляет четыре года, ПО также сертифицировано.

 

Также уже достаточно давно OPW разработала и утвердила в ФГУ "Российский центр испытаний и сертификации -- Москва" (ФГУ Ростест-Москва) и аналогичных сертификационных органах Украины и Казахстана методику поверки магнитострикционных зондов без их демонтажа. Это даёт следующие преимущества: нет необходимости в демонтаже зондов при поверке, уровнемеры OPW PetroVend можно использовать в качестве средства коммерческого учёта нефтепродуктов.

 

к содержанию номера Версия для печати

Зима-2017

все статьи номера Журнал "Топливный рынок" содержание

НОВОСТИ

29.12.2017   Эксперт объяснил, почему Порошенко заговорил о закупках газа в России
29.12.2017   В мире обнаружили в 2017 году рекордный минимум нефти
29.12.2017   В 2018 году Россия сохранит свое преимущество на европейском рынке газа
29.12.2017   Подорожавшая вчера нефть продолжает прибавлять в цене
29.12.2017   Редакция журнала "Топливный рынок" на каникулах до 25.01.2018 года
29.12.2017   Поздравляю Вас с Новым Годом и Рождеством!
28.12.2017   "Газпром" и Молдова обсудили ход сотрудничества в энергетической сфере
28.12.2017   Венесуэла направляет на обеспечение собственной криптовалюты 5 млрд баррелей нефти
28.12.2017   Bloomberg назвал пять важнейших для нефтяного рынка факторов на 2018 год
28.12.2017   "Мессояханефтегаз" получил синдицированный кредит на разработку самого северного континентального нефтегазового месторождения
все новости все новости

КАЛЕНДАРЬ МЕРОПРИЯТИЙ

Новости 24

НОВОСТИ ОТ РБК

РосБизнесКонсалтинг
Курсы валют:
Погода в:  
 Вход для подписчиков  
Логин: Пароль:
Забыли свой пароль?
Подписаться на журнал
Rambler's Top100

Журнал "Топливный рынок" © ИД "Топ-пресс", 2006-2018
Использование материалов сайта допускается только с письменного разрешения редакции.

Тел./Факс: (495) 791-6852 topinfo@top-r.ru