专利名称：一种油罐自动切水系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油罐自动切水系统。
背景技术：
80年代初国外主要使用基于密度法的机械式切水系统，这种方法结构简单，但缺点是精度低，而且浮球在罐内容易糊头，不适合粘稠的原油。超声波法相对密度法检测精度有所提高，但可靠性和可维护性却没有改观。射线法利用油水对Y射线的线性吸收系数的差别检测油水含量，但油、水对射线的吸收系数仅差20%，因此测量精度不高，而且存在射线辐射、造价高，使用和维修困难等问题。这几种方法已几近淘汰，国外油田已基本不再采用。目前国内自动切水系统的厂家提供的产品都基于密度法或超声波法，国内还没有生产基于短波吸收法的智能切水系统的厂家。国内油田使用的也多是基于密度法的机械式和超声波式切水系统。近年来国家对各个行业的节能减排问题越发重视，石化行业中油罐沉积水的排放标准也日益提高。这就对油罐切水系统提出了很高的要求。采用传统切水系统的企业需要对其进行升级改造，改用更先进的短波吸收式系统以满足日益苛刻的排放要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:针对现有基于密度法的机械式切水系统，精度低，而且浮球在罐内容易糊头，不适合粘稠的原油；超声波法相对密度法检测精度有所提高，但可靠性和可维护性却没有改观；射线法利用油水对Y射线的线性吸收系数的差别检测油水含量，但油、水对射线 的吸收系数仅差20%，因此测量精度不高，而且存在射线辐射、造价高，使用和维修困难等问题。本发明采取的技术方案是:一种油罐自动切水系统，包括油罐、检测单元、控制单元和执行单元；检测单元与油罐相连对油罐内油水界面与污水中微量油的含油量进行检测并将检测结果送入控制单元，控制单元对检测单元送入的结果进行分析并控制执行单元工作；其中，所述检测单元包括上油水界面检测仪、下油水界面检测仪和水中含油分析仪；所述的上油水界面检测仪与下油水界面检测仪斜插式伸入到油罐内，水中含油分析仪通过排放管道与油罐相连；所述管道上安装有阀门；所述的上油水界面检测仪、下油水界面检测仪与水中含油分析仪构成双表联控结构；所述上油水界面检测仪、下油水界面检测仪与水中含油分析仪的测点端同时安装有反冲洗装置和定点取样装置；所述的上油水界面检测仪、下油水界面检测仪与水中含油分析仪的测点端均安装有温度传感器；所述上油水界面检测仪、下油水界面检测仪与水中含油分析仪的测量探头均涂有防挂料涂层。为了能解决传统切水系统必须清罐才能进行仪表维护的问题，避免清罐对用户造成的巨大损失，本发明设计了反冲洗装置，在仪表检测不灵敏时可以在不清罐的状态下，用蒸汽定期吹扫，使探头表面光洁如初，保持正常的检测精度；本发明所述反冲洗装置包括冲洗阀门和蒸汽管，所述蒸汽管的分别与上油水界面检测仪、下油水界面检测仪和水中含油分析仪的测量探头相连通。为了方便抽样检测和仪表校正，本发明设计了定点取样装置，本发明所述定点取样装置包括取样阀门和探测管，探测管分别与上油水界面检测仪、下油水界面检测仪和水中含油分析仪的测量探头相连通。本发明所述的定点取样装置可通过取样阀门取样化验探头位置的油水含量。控制单元包括依次相连的A/D转换模块、PLC可编程控制器和D/A转换模块。执行单元包括电动控制阀或气动控制阀。采用罐内斜插的安装方式直接监测油水界面，不须带切水罐、回油罐，安装维护方便；所述上油水界面检测仪的长度方向与油罐的中心轴线方向形成的倾斜角度为45°，所述下油水界面检测仪的长度方向与油罐的中心轴线方向形成的倾斜角度为45°。所述上油水界面检测仪与下油 水界面检测仪的插入深度可控，可根据用户需要在油罐底部保持任意厚度的水淀层。有益效果本发明与现有技术相比的有益效果:1、本产品达到了国外同类产品的技术指标:油水面检测仪、油水含量分析仪的检测误差可以分别控制在±0.1%和±3% ;温度漂移控制在±0.01% /°C以内。2、油品适应性更广:适用于国内油田开采的原油、和国内石化企业炼制的轻质油和重油。3、安装方便，采用罐内斜插式安装不需额外加装切水罐、回油罐。4、维护方便，防挂料涂层减少了油污粘连探头的机率，同时反冲洗装置可在不清罐的状态下用蒸汽对检测单元探头进行清洗。5、取样方便，定点取样装置方便了对探头位置的混合液进行取样化验。6、价格便宜:我们的系统每套售价约10万人民币，是国外同类产品的1/4。7、该系统可广泛应用于油田计量站；中石油、中石化的炼油厂油品车间、物流部的成品油罐区；煤炼制企业的油品罐区，应用领域非常广泛。
图1是本发明的的结构示意图。图2是本发明的控制单元的线框图。其中，1、上油水界面检测仪，2、下油水界面检测仪，3、水中含油分析仪，4、阀门，5、执行单元，6、控制单元。
具体实施例方式为使本发明的内容更加明显易懂，以下结合附图1-附图2和具体实施方式
做进一步的描述。如图1所示，本发明的油罐自动切水系统，包括油罐7、检测单元、控制单元6和执行单元5 ;检测单元与油罐7相连对油罐7内油水界面与污水中微量油的含油量进行检测并将检测结果送入控制单元，控制单元对检测单元送入的结果进行分析并控制执行单元工作；所述检测单元包括上油水界面检测仪1、下油水界面检测仪2和水中含油分析仪3;所述的上油水界面检测仪I与下油水界面检测仪2斜插式伸入到油罐7内，水中含油分析仪3通过排放管道与油罐7相连；所述管道上安装有阀门4 ;所述的上油水界面检测仪1、下油水界面检测仪2与水中含油分析仪3构成双表联控结构；所述上油水界面检测仪1、下油水界面检测仪2与水中含油分析仪3的测点端同时安装有反冲洗装置(图中未画出)和定点取样装置(图中未画出)；本发明所采用的上油水界面检测仪1、下油水界面检测仪2和水中含油分析仪3都是基于液体介质对短波吸收的理论来检测油水含量，故称作短波吸收法。其理论原理是:电磁短波(3-30MHZ)在通过液体介质时或多或少会被介质所吸收。短波发生器发出的同频短波穿过液体介质前后的能量服从朗伯-贝尔定律。对于油水混合液，短波发生器的入射(I
A)、出射(I出)能量满足下式:
权利要求
1.一种油罐自动切水系统，其特征在于:包括油罐(7)、检测单元、控制单元(6)和执行单元(5);检测单元与油罐(7)相连对油罐(7)内油水界面与污水中微量油的含油量进行检测并将检测结果送入控制单元，控制单元对检测单元送入的结果进行分析并控制执行单元工作； 其中，所述检测单元包括上油水界面检测仪(I)、下油水界面检测仪(2)和水中含油分析仪(3);所述的上油水界面检测仪(I)与下油水界面检测仪(2)斜插式伸入到油罐(7)内，水中含油分析仪(3)通过排放管道与油罐(7)相连；所述管道上安装有阀门(4);所述的上油水界面检测仪(I)、下油水界面检测仪(2)与水中含油分析仪(3)构成双表联控结构；所述上油水界面检测仪(I)、下油水界面检测仪(2)与水中含油分析仪(3)的测点端同时安装有反冲洗装置和定点取样装置； 所述的上油水界面检测仪(I)、下油水界面检测仪(2)与水中含油分析仪(3)的测点端均安装有温度传感器；所述上油水界面检测仪(I)、下油水界面检测仪(2)与水中含油分析仪(3)的测量探头均涂有防挂料涂层。
2.如权利要求1所述的油罐自动切水系统，其特征在于:所述反冲洗装置包括冲洗阀门和蒸汽管，所述蒸汽管分别与上油水界面检测仪(I)、下油水界面检测仪(2)和水中含油分析仪(3)的测量探头相连通。
3.如权利要求1 所述的油罐自动切水系统，其特征在于:所述定点取样装置包括取样阀门至少一根探测管；所述探测管分别与上油水界面检测仪(I)、下油水界面检测仪(2)和水中含油分析仪(3)的测量探头相连通。
4.如权利要求1所述的油罐自动切水系统，其特征在于:所述控制单元(6)包括依次相连的A/D转换模块、PLC可编程控制器和D/A转换模块。
5.如权利要求1所述的油罐自动切水系统，其特征在于:所述的执行单元(5)包括电动控制阀或气动控制阀。
6.如权利要求1所述的油罐自动切水系统，其特征在于:所述上油水界面检测仪(I)的长度方向与油罐(7)的中心轴线方向形成的倾斜角度为45°，所述下油水界面检测仪(2)的长度方向与油罐(7)的中心轴线方向形成的倾斜角度为45°。
全文摘要
本发明所要解决的技术问题是针对现有切水系统检测精度不高，可靠性差、结构复杂，使用和维护困难等问题。技术方案本系统包括油罐、检测单元、控制单元和执行单元；检测单元包括上油水界面检测仪、下油水界面检测仪和水中含油分析仪；上油水界面检测仪与下油水界面检测仪采用斜插式安装于油罐内，水中含油分析仪通过排放管道与油罐相连；管道上安装有阀门；上油水界面检测仪、下油水界面检测仪与水中含油分析仪构成双表联控结构；上油水界面检测仪、下油水界面检测仪与水中含油分析仪的测点端均安装有温度传感器；上油水界面检测仪、下油水界面检测仪与水中含油分析仪均安装有反冲洗装置和定点取样装置，测量探头均涂有防挂料涂层。
文档编号B65D90/00GK103231878SQ20131015911
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月28日 优先权日2013年4月28日
发明者刘红霞 申请人:南京工业大学