заправочная станция сжиженных углеводородных газов

Формула изобретения

1. Заправочная станция сжиженных углеводородных газов (СУГ), содержащая герметичный резервуар СУГ, соединительные коммуникации, связывающие через исполнительные механизмы резервуар СУГ с газораздаточной колонкой, систему контроля утечки газа, отличающаяся тем, что система контроля утечки газа включает устройство контроля веса резервуара СУГ с датчиком веса, блок учета расхода СУГ газораздаточной колонки, преобразователь электрического сигнала в частотную характеристику, сумматор, анализатор и блок управления исполнительными механизмами, при этом выходной сигнал с датчика веса поступает на вход преобразователя, выход блока учета расхода СУГ связан с первым входом сумматора, на второй вход которого поступает сигнал с преобразователя, а выход сумматора связан с первым входом анализатора, второй вход которого соединен с выходом преобразователя, выход анализатора соединен с блоком управления исполнительными механизмами.

2. Станция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве установки контроля веса используют электротензометрические весы, при этом резервуар СУГ установлен на весовую платформу упомянутых весов.

3. Станция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что анализатор выполнен в виде процессора.

Описание изобретения к патенту

Заявляемое изобретение относится к газоснабжению, а именно к хранению и выдаче потребителю сжиженного углеводородного газа, и может быть использовано на автогазозаправочных станциях и распределительных пунктах преимущественно для заправки транспортных средств, работающих на сжиженном углеводородном газе (на пропан-бутане).

Известна установка для хранения и распределения сжиженного углеводородного газа (далее - СУГ), (см. патент RU 2187037, МПК F 17 C 1/00, дата подачи 21.12.2000, дата публикации 10.08.02), содержащая двустенный резервуар СУГ, соединенный с ним люк с защитным кожухом, запорную арматуру, предохранительные клапаны и трубопровод, при этом двустенный резервуар СУГ выполнен состоящим из внутреннего сосуда и не сообщающегося с ним наружного сосуда, жестко связанных между собой соединительными элементами из диэлектрического материала, образующих межстенное пространство между ними. При этом наружный сосуд снабжен патрубком для заполнения межстенного пространства инертным газом, патрубком с трехходовым краном для удаления воздуха, вытесняемого из межстенного пространства инертным газом, а также патрубком с присоединенным к нему прибором, включающим датчик давления инертного газа, настроенный на срабатывание с возможностью постоянного автоматического контроля, сигнализации и отключения подачи СУГ во внутренний сосуд или из внутреннего сосуда при определенном расчетном давлении. Техническим результатом известного решения является возможность локализации утечек СУГ при разгерметизации элементов резервуарной установки. При этом основным функциональным параметром, координирующим работу всех узлов и механизмов установки, является величина давления в межстенном пространстве резервуара.

В качестве прототипа заявляемого изобретения принято решение заправочной станции сжиженных углеводородных газов (см. патент RU 2181175, МПК F 17 C 13/00, дата подачи - 18.04.2000, дата публикации 10.04.2002), включающей сосуд с герметичным межстенным пространством и соединительные коммуникации, необходимые для осуществления технологических операций по приему, хранению и отпуску потребителям СУГ, выполненные также с герметичным межстенным пространством, причем каждый участок коммуникаций ограничен фланцами и муфтами, межфланцовый и межмуфтовый зазоры которых соединены с межстенным пространством коммуникаций. Известная станция снабжена аппаратурой для контроля давления в межстенном пространстве сосуда и коммуникаций, заполненного инертным газом с давлением, которое больше атмосферного, но меньше рабочего давления в объеме сосуда. Аппаратура для контроля давления блокирует работу станции при увеличении или уменьшении давления в межстенном пространстве сосуда и коммуникаций и является, по сути, аппаратурой контроля утечки газа.

Известные решения, в том числе изобретение, принятое за прототип, характеризуются достаточной надежностью обнаружения утечки газа и обеспечивают блокировку работы заправочной станции в случае разгерметизации сосуда и коммуникаций. Однако по конструктивному исполнению такие станции сложны и весьма металлоемки, поскольку наружная стенка сосуда и наружные стенки коммуникаций являются напорными и, следовательно, имеют ту же толщину, что и основной объем сосуда, заполненный СУГ.

Раскрытие изобретения

Заявляемым изобретением решается задача обеспечения оперативного обнаружения утечки газа и автоматического отключения исполнительных механизмов с целью прекращения операций по наполнению резервуара и выдаче топлива потребителю при сравнительно низкой себестоимости самой заправочной станции, обусловленной снижением металлоемкости резервуара и соединительных коммуникаций.

Поставленная задача решена тем, что заправочная станция сжиженных углеводородных газов (СУГ), содержащая герметичный резервуар СУГ, соединительные коммуникации, связывающие резервуар через исполнительные механизмы с газораздаточной колонкой, и систему контроля утечки газа, согласно заявляемому изобретению система контроля утечки газа включает устройство контроля веса резервуара СУГ с датчиком веса, блок учета расхода СУГ, связанный с газораздаточной колонкой, преобразователь электрического сигнала в частотную характеристику, сумматор, анализатор и блок управления исполнительными механизмами, при этом выходной сигнал с датчика веса поступает на вход преобразователя и далее на первый вход сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока учета расхода СУГ, а выход сумматора связан с первым входом анализатора, второй вход которого соединен с выходом преобразователя, выход анализатора соединен с блоком управления исполнительными механизмами и сигнальными устройствами.

Технический результат заявляемого изобретения выражается в выявлении утечки газа через изменение веса резервуара СУГ с учетом изменяющихся условий, т.е. с учетом возможной выдачи газа потребителю и с учетом дополнительного наполнения резервуара. При этом отпадает необходимость в создании межстенного пространства на резервуаре и соединительных коммуникациях, т.е. пространства, изменение давления в объеме которого служит фактором обнаружения утечки газа.

Система контроля заявляемой заправочной станции посредством устройства контроля веса резервуара в любой момент времени осуществляет измерение этого значения и через датчик веса и преобразователь электрического сигнала подает эту информацию на сумматор. Одновременно на сумматор поступает информация о весе газа, выдаваемого потребителю, которая поступает из блока расхода газа, входящего в состав газораздаточной колонки. Сумматор производит сложение этих величин, и результат поступает в анализатор, где осуществляется сравнение этого результата со значением веса резервуара на этот же момент времени, информация о котором поступает с датчика веса через преобразователь. Если значение веса резервуара уменьшается более чем на значение веса, выдаваемого потребителю через газораздаточную колонку, то делается вывод о возможной утечке газа и соответствующая команда через блок управления подается на исполнительные механизмы, т.е. происходит закрытие запорной арматуры.

При конкретном исполнении заявляемого изобретения в качестве установки контроля веса предпочтительным является использование электротензометрических весов, предназначенных для больших нагрузок и обеспечивающих максимальную точность отслеживания этого параметра. При этом резервуар СУГ устанавливают на весовую платформу упомянутых весов.

Анализатор выполнен в виде процессора с соответствующим программным продуктом, обеспечивающего функциональное состояние исполнительных механизмов.

Известно техническое решение заправочной станции СУГ (см. патент RU 2137627, МПК В 60 Р 3/00), которая оснащена весовой установкой. В известном решении при использовании весовой установки осуществляют наполнение бытовых баллонов, при этом весовая установка отслеживает вес баллона и, благодаря этому исключается его избыточное наполнение. В заявленном решении весовое устройство обусловливает получение информации для сравнительного анализа состояния и работы всей заправочной станции. При этом посредством весового устройства в совокупности с другими отличительными признаками устанавливается факт утечки газа во всех системах и элементах станции. Таким образом, в связи с наличием иного технического результата и иного влияния признаков для достижения этого результата, можно сделать вывод о соответствии заявленного решения критерию "изобретательский уровень".

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлена блок-схема заправочной станции; на фиг.2 - блок-схема системы контроля утечки газов.

Осуществление изобретения

Заправочная станция СУГ содержит герметичный резервуар 1, установленный на платформе тензометрических весов 2, в качестве которых возможно применение выпускающихся промышленностью электротензометрических весов ЭВ-60. Соединительными коммуникациями 3, выполненными в виде трубопроводов, через исполнительные механизмы 4, представляющие собой, в частности, запорную арматуру и насосно-компрессорное оборудование, герметичный резервуар 1 соединен с газораздаточной колонкой 5, включающей блок 6 учета расхода газа. Датчик веса 7 тензометрических весов 2 и блок 6 учета расхода газа соединены с контрольно-аппаратным комплексом 8. В состав этого комплекса входят преобразователь 9, осуществляющий преобразование напряжения, поступающего с датчика 7 в сигнал, имеющий частотную характеристику, сумматор 10, анализатор 11 и блок 12 управления исполнительными механизмами 4. Причем выход датчика 7 соединен со входом преобразователя 9, выход блока 6 - с первым входом сумматора 10, второй вход которого соединен с выходом преобразователя 9. Один вход анализатора 11 соединен с выходом сумматора 10, а второй вход - с выходом преобразователя 9. Выход анализатора связан с блоком 12 управления исполнительными механизмами. К этому же блоку 12 подсоединены блоки 13 индикации (световой и/или звуковой).

Заправочная станция СУГ работает следующим образом.

При заполненном сжиженным углеводородным газом резервуаре 1 электрический сигнал (напряжение), пропорциональный весу этого резервуара, с датчика 7 поступает в преобразователь 9, где происходит его преобразование в сигнал с частотной характеристикой и подача преобразованного сигнала в сумматор 10. Одновременно с блока 6 учета расхода газа электрический сигнал с частотной характеристикой, пропорциональный весу отпущенного через газораздаточную колонку СУГ, поступает на другой вход сумматора 10. Величины этих сигналов соответствуют дискретным значениям веса резервуара 1 и веса, например, отпущенного при заправке автомобиля СУГ, в любой момент времени. Сумматор 10 осуществляет суммирование поступивших на его входы сигналов и результативный сигнал подает на вход анализатора 11, на второй вход которого поступает сигнал с преобразователя 9, эквивалентный сигналу, поступающему в этот момент с преобразователя 9 в сумматор 10. Анализатор 11 осуществляет сравнение поступивших на его входы сигналов, и результат этого сравнения поступает в блок 12 управления исполнительными механизмами, в котором на основании поступившей информации формируется соответствующая команда, в том числе, при обнаружении утечки газа команда на автоматическое отключение исполнительных механизмов с целью прекращения операций по наполнению резервуара и выдаче топлива.