способ определения температуры стенки резервуара

Формула изобретения

1. Способ определения температуры стенки резервуара, включающий измерение термодинамической температуры в месте контакта чувствительной части средства измерений температуры с поверхностью стенки резервуара, при котором средство измерений температуры, например датчик температуры, закрепляют на интересующем уровне резервуара с возможностью демонтажа, конструктивно обеспечивают контакт чувствительной части средства измерений температуры с поверхностью стенки резервуара, термоизолируют и гидроизолируют зону измерений от воздействия окружающей среды, обеспечивают передачу и представление измерительной информации (результата измерений) в виде, удобном для вычисления температурной поправки на изменение вместимости резервуара из-за отличия температуры стенки резервуара при определении количества продукта от той температуры, при которой производилась градуировка резервуара.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно закрепляют по поверхности стенки резервуара на интересующем уровне резервуара по меньшей мере одно средство измерений температуры и усредняют показания средств измерений температуры стенки интересующего уровня резервуара.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно закрепляют средства измерений температуры по одному на каждом из нескольких интересующих уровней резервуара, усредняют показания тех средств измерений температуры, которые расположены ниже уровня наполнения резервуара продуктом, и представляют изменение температуры в виде аппроксимирующей функции, например линейной, на высотном участке между двумя интересующими уровнями, ближайшими к уровню наполнения резервуара, расположенными ниже и выше уровня наполнения резервуара.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что дополнительно закрепляют на каждом из нескольких интересующих уровней резервуара по меньшей мере одно средство измерений температуры, усредняют показания средств измерений температуры каждого интересующего уровня, расположенного ниже уровня наполнения резервуара продуктом, и представляют температуру в виде аппроксимирующей функции, например линейной, на высотном участке между двумя интересующими уровнями, ближайшими к уровню наполнения резервуара, расположенными ниже и выше уровня наполнения резервуара.

Описание изобретения к патенту

1. Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к метрологии (по международной классификации G 01 К) и может быть использовано для повышения точности определения количества продукта в резервуаре.

2. Уровень техники

Известен способ определения температуры стенки резервуара, предназначенного для хранения нефти (нефтепродукта), при котором температура стенки резервуара предполагается равной температуре продукта в резервуаре. Вышеназванный способ изложен в документе МИ 2293-94 “Рекомендации по метрологии. Государственная система обеспечения единства измерений. Масса нефти и нефтепродуктов в резервуарах. Разработка методики выполнения измерений массы нефти и нефтепродуктов в резервуарах системой коммерческого учета TRL/2 "Saab Tank Control" (Швеция). Общие требования.”

В МИ 2293-94 на с.10 приведена следующая формула поправки на температурное расширение стенок стального резервуара:

V_c=V2A(T_ст-T_гр),

где V - объем продукта в резервуаре, определенный по градуировочной таблице;

А - коэффициент температурного линейного расширения стали;

Т_ст - температура стенки, принимаемая равной температуре продукта в резервуаре, С;

Т_гр - температура градуировки резервуара.

Недостатком такого способа определения температуры стенки резервуара является внесение некоторой методической ошибки в результат определения количества продукта при заполнении резервуара, причем тем больше, чем больше разница в температурах окружающей среды и продукта. Наличие градиента температур по радиальному направлению от геометрического центра резервуара фактически означает несовпадение температуры стенки резервуара со средней температурой продукта. Отбор пробы продукта производится оператором с помощью емкости-пробоотборника с определенных уровней через люк, удаленный от стенок резервуара, измерение температуры в пробе выполняется на крыше резервуара путем погружения термометра и выдержки в емкости-пробоотборнике, что приводит к дополнительной погрешности измерений, связанной с изменением температуры пробы под воздействием окружающего воздуха, далее производится усреднение результатов измерений в пробах разных уровней, что также дополнительно искажает представление о распределении температур в объеме резервуара. Из вышеизложенного следует вывод о целесообразности более точного определения температуры стенки резервуара.

3. Сущность изобретения

Измеряют термодинамическую температуру стенки резервуара с использованием промышленно выпускаемых средств измерений температуры, при этом средство измерений температуры закрепляют на интересующем уровне резервуара, конструктивно обеспечивают контакт чувствительной части средства измерений температуры с поверхностью стенки резервуара, а также термоизоляцию и гидроизоляцию зоны измерений от воздействия окружающей среды, получают фактический результат измерений в удобном виде для вычисления температурной поправки на изменение вместимости резервуара из-за отклонения температуры стенки резервуара в момент определения количества продукта от той температуры, при которой производилась градуировка резервуара. Таким образом исключают методическую ошибку, появляющуюся при использовании в известной формуле расчета температурной поправки вместимости резервуара (на с.10 МИ 2293-94) не фактических (измеренных), а предполагаемых значений температуры стенки резервуара.

Возможны варианты реализации изобретения в зависимости от количества применяемых средств измерений температуры.

Вариант №1

При использовании одного датчика температуры или термометра конструктивно обеспечивают контакт чувствительной части прибора со стенкой резервуара на высоте интересующего уровня с возможностью простого демонтажа прибора, например с помощью магнитных держателей, термоизоляцию и гидроизоляцию зоны измерений от воздействия окружающей среды, передачу и представление измерительной информации в удобном виде для последующего вычисления температурной поправки на изменение вместимости резервуара.

Вариант №2

От варианта №1 отличается использованием ряда датчиков температуры или термометров, закрепленных по периметру резервуара на интересующем уровне, при этом определяется среднее значение температуры стенки интересующего уровня резервуара.

Вариант №3

При закреплении датчиков температуры на каждом из нескольких интересующих уровней по высоте резервуара появляется возможность более точного представления значений температуры стенки по мере наполнения резервуара. Так, при известном уровне наполнения резервуара, находящемся выше некоторого числа интересующих уровней с закрепленными на них датчиками температуры, по их показаниям находят среднюю температуру части стенки резервуара, ограниченной указанным числом интересующих уровней. Распределение температуры по высоте резервуара в части, ограниченной ближайшими к уровню наполнения резервуара интересующими уровнями с закрепленными на них датчиками температуры, представляют в виде линейной функции. В частном случае, когда равны температуры ближайших к уровню наполнения интересующих уровней, расположенных выше и ниже уровня наполнения, линейная функция превращается в одно значение температуры стенки резервуара.

Вариант №4

В случае использования комбинации варианта №2 и варианта №3 фактическая температура интересующего уровня вычисляется на основе усреднения показаний датчиков температуры, закрепленных на данном уровне по рассматриваемому периметру резервуара, а температура части стенки резервуара, ограниченная интересующими уровнями с закрепленными на них датчиками температуры, расположенными ниже уровня наполнения резервуара, - усреднением показаний всего количества вышеназванных датчиков на вышеназванных уровнях.

Распределение средней температуры по высоте резервуара в части, ограниченной ближайшими к уровню наполнения резервуара интересующими уровнями с закрепленными на них по периметру резервуара группами датчиков температуры, представляют в виде линейной функции среднего значения. В частном случае, когда равны средние температуры ближайших к уровню наполнения интересующих уровней, расположенных выше и ниже уровня наполнения, линейная функция превращается в одно среднее значение температуры стенки резервуара.