專利名稱：伸縮式大型油罐溫度場測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能源技術(shù)領(lǐng)域，適用于各種原油儲(chǔ)罐的不同位置處的溫度測量工作， 特別適用于油罐管壁內(nèi)側(cè)處和油罐罐底等原來不能測量區(qū)域的溫度測量，以及長期油罐溫 度場監(jiān)測工作。
背景技術(shù)：
油罐的溫度測量工作是油罐生產(chǎn)調(diào)度工藝必須解決的問題。隨著大型原油戰(zhàn)略儲(chǔ) 備庫的興建，高凝點(diǎn)原油儲(chǔ)藏是必須要解決的問題，它會(huì)造成一系列問題，比如管壁凝油層 妨礙油罐的正常操作，甚至導(dǎo)致翻船現(xiàn)象，罐底凝油層和沉積層會(huì)減少油罐的工作容量，油 罐溫度場的測定更是油罐安全工作的重中之重，一旦原油發(fā)面積凝結(jié)，會(huì)導(dǎo)致很大的經(jīng)濟(jì) 損失。另外溫度場的檢測對(duì)指定儲(chǔ)藏原油加熱方案有很大意義，合理的溫度場檢測可以減 少加熱的次數(shù)和經(jīng)費(fèi)?，F(xiàn)在儲(chǔ)備庫一般采用原油抽出加熱再打回加熱方式。工程經(jīng)驗(yàn)表明，這種加熱方 式不但耗能比較大。由于油罐的現(xiàn)有測溫方式只能測試縱向溫度分布，無法探測油罐徑向 溫度分布，而油罐近壁處和罐底徑向溫度分布是測量油罐凝油層厚度的最重要信息。精確 地溫度測量對(duì)油罐的在加熱時(shí)間的確定尤為重要，不但可以節(jié)約能源，更可以提高生產(chǎn)效 率，這對(duì)油罐的安全工作很重要。對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，油罐測溫裝置的現(xiàn)狀如下，如數(shù)字化測量和總線傳 輸?shù)燃夹g(shù)的裝置[1](詳見王明吉，張勇，劉洪濤，朱秀峰，曹文.儲(chǔ)油罐原油溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測 報(bào)警系統(tǒng)的研制與開發(fā)[J].儀器儀表學(xué)報(bào)，2001，(Si).)、類總線式的溫度監(jiān)測裝置(詳 見于達(dá).大型浮頂油罐測溫系統(tǒng)的研發(fā)[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2005，(08))、有單點(diǎn)測量方式(在 距罐底0. 8 1. 6米處安裝一溫度傳感器)、三點(diǎn)方式(在大油罐的不同高度和不同方位 安裝三個(gè)溫度傳感器)(詳見董春利.油罐平均溫度的測量技術(shù)與儀表[J].石油化工自動(dòng) 化，1995，(01))、插固定式熱電阻平均溫度計(jì)(詳見GPT油罐平均溫度變送器安裝使用說明 書.浙江省蒼南儀表廠，1989)、橫插浮動(dòng)式油罐平均溫度變送器(詳見9909系列平均溫度 測量熱電阻.美國VAREC公司1988)來測量油罐內(nèi)部溫度。目前國內(nèi)外提高活性劑減阻溶液傳熱特性的方法可概括為如下幾類，第一類是在 油罐進(jìn)油以前對(duì)油罐原油裝置進(jìn)行改造安裝測溫儀器，進(jìn)行測量原有的平均溫度，如插固 定式熱電阻平均溫度計(jì)和橫插浮動(dòng)式油罐平均溫度變送器。這類溫度計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是費(fèi)用比較 低，安裝簡單，缺點(diǎn)是溫度測量范圍較小，不能測量整個(gè)油罐的溫度場，不可以反映出原油 儲(chǔ)罐的整體變化情況。第二類是在油罐的現(xiàn)有人孔、支撐住和導(dǎo)向柱上加以改造，在里面懸 掛測溫探頭，然后檢測整個(gè)油罐溫度場的方法，比如數(shù)字化測量和總線傳輸?shù)燃夹g(shù)的裝置 和類總線式的溫度監(jiān)測裝置。這類裝置的缺點(diǎn)是安裝不易，由于油田安全規(guī)則和油罐原油 裝置的限制，不可能測量近壁區(qū)和罐底的溫度情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有方法的不足，擴(kuò)大測溫裝置的測溫范圍，檢測油 罐近壁區(qū)和罐底的溫度分布。在檢測溫度的同時(shí)又可以檢測罐底和管壁的凝油層厚度。為 油罐溫度場檢測提供更加全面的數(shù)據(jù)。本發(fā)明的原理是應(yīng)用L型系統(tǒng)的特點(diǎn)而發(fā)明的，使用連接桿控制液壓伸縮裝置到 達(dá)指定區(qū)域。大型儲(chǔ)罐直徑一般為0-40m，只要添加液壓伸縮桿的級(jí)數(shù)就可以到達(dá)任何區(qū) 域。同時(shí)在連接桿底部配制重物，這樣可以抵消多級(jí)伸縮桿的質(zhì)量對(duì)連接桿的彎曲的影響。 連接桿由多根空心鋼管螺紋連接而成，每根鋼管長度為2m，第一根鋼管下部懸掛多級(jí)伸縮 桿，配重和測溫儀器，然后各根鋼管依次連接下方，通過浮頂上方固定裝置固定，固定裝置 保證連接桿垂直向下。多級(jí)伸縮桿的不工作時(shí)由鋼索拉成與連接桿成一定角度，減少其平 面面積，利于從人孔等位置垂直下放。工作時(shí)放開鋼索，多級(jí)伸縮桿由固定鐵塊保持水平。 液壓機(jī)控制其伸縮長度，液壓油由浮頂上部的液壓機(jī)提供，液壓機(jī)有自動(dòng)控制系統(tǒng)控制長 度，液壓機(jī)外接電源。多級(jí)螺紋鋼管由油罐上方的固定固定，固定裝置采用雙層鋼板固定方式，底部固 定在油罐的人孔的孔壁上。各階連接桿由螺紋連接，螺紋長度一致，在第一次安裝好連接桿后，在地面上在每 節(jié)連接桿上使用工具畫好方向標(biāo)志方便以后定位。以后的使用過程中就可以根據(jù)方向標(biāo)志 調(diào)整測溫探頭的指向。在高凝原油儲(chǔ)罐中通過調(diào)節(jié)伸縮桿的長度來測量不同深度油品的溫度，還可以測 量到不同位置處的凝油厚度。另外通過調(diào)節(jié)下放連接桿的數(shù)量就可以測量到罐底凝油和沉 積物的厚度。根據(jù)油罐的三維空間設(shè)定測量方案，然后通過不斷調(diào)整伸縮桿的指向就可以 測量不同方向溫度，通過液壓機(jī)控制電路就可以調(diào)節(jié)伸縮桿的長度，測量不同徑向位置的 油溫。智能測溫系統(tǒng)由測溫探頭、數(shù)據(jù)傳輸線和記錄儀，根據(jù)測量結(jié)果測量人員可以使用儀 器保存所有數(shù)據(jù)。(1)拉伸桿的尺寸，連接方式以及固定裝置的確定根據(jù)石油的密度和油罐的高度，確定拉伸桿的長度和質(zhì)量。上下兩重圓盤可以確 保連接桿垂直向下。下層圓盤的外接十字固定腳架根據(jù)人孔直徑大小，調(diào)節(jié)同一直線上兩 個(gè)卡口之間的距離。各個(gè)活動(dòng)部件之間均以靠螺絲進(jìn)行連接，上部圓盤上安裝有兩個(gè)螺絲 固定連接桿。(2)液壓伸縮桿的加入在連接桿下部安裝液壓伸縮桿，根據(jù)油罐的直徑和油品物性確定液壓伸縮桿的參 數(shù)和配重的質(zhì)量。本發(fā)明用到的裝置具有如下特點(diǎn)，易于制造、安裝方便、價(jià)格便宜，切實(shí)可行。該方 法操作簡便，易于施工。不論是新油罐，還是舊油罐，施工及其方便，維修和操作費(fèi)用低。而 且效果顯著。


圖1為測溫儀器整體布置2為液壓伸縮桿示意圖4
圖3為連接桿下部測溫裝置示意4為連接桿旋轉(zhuǎn)螺絲位置處示意5人孔位置安裝俯視6人孔固定裝置7油罐上部剖視8系統(tǒng)附加儀器
具體實(shí)施例方式本圖1是整體系統(tǒng)的具體安裝圖，旋轉(zhuǎn)連接桿和調(diào)整連接桿和液壓伸縮桿的長度 就可以改變測試不同位置的油品的溫度。增加測溫點(diǎn)可以檢測某一區(qū)域的油溫分布。
權(quán)利要求
1.一種能夠在油罐不同位置處測溫并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置，測溫探頭的縱向位置是多 段螺紋連接鋼桿下端固定的多級(jí)液壓伸縮裝置的下垂深度，徑向位置由多級(jí)液壓伸縮桿的 伸縮長度決定。其特征在于，多級(jí)螺紋連接連接桿上部由雙層卡口保證其垂直向下，旋轉(zhuǎn) 連接桿就可以測量不同徑向的油溫；改變螺紋連接鋼管的數(shù)目就可以在不同深度的液位測 溫；控制液壓伸縮桿的長度就可以在不同徑向位置處測溫。這套裝置不但可以連續(xù)測量多 個(gè)位置的油溫，也可以記錄溫度數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)卡口，這個(gè)裝置由十字鋼架和二個(gè)圓盤構(gòu)成，四個(gè)方向 上由四個(gè)旋轉(zhuǎn)螺絲將其固定在人孔鋼圈上，多級(jí)螺紋連接鋼管固定在十字鋼架中間圓盤的 圓孔中，松開圓孔上的固定螺絲就可以旋轉(zhuǎn)鋼管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺紋連接鋼管，螺紋連接鋼管可以根據(jù)測試深度調(diào)整鋼管數(shù) 量，達(dá)到預(yù)定深度，最下端鋼管底部懸掛液壓伸縮裝置和配重塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用液壓伸縮裝置，智能電路可以控制伸縮桿的長度，多級(jí) 伸縮桿的長度視油罐的直徑而定，液壓油由罐頂?shù)囊簤簷C(jī)通過塑料導(dǎo)管通道油罐中的液壓 伸縮桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求1測溫裝置包括測溫探頭，可以自動(dòng)測量溫度，也可以實(shí)時(shí)顯示溫度 數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)終端可以自行記錄數(shù)據(jù)。可以根據(jù)測試要求在裝置的不同位置上添加測溫探頭， 由一根數(shù)據(jù)總線連接所有測溫探頭，測得不同位置的油溫。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺紋鋼管的設(shè)置和間距取決于實(shí)際操作狀況和油罐的特征， 其主要特征是螺紋鋼管可以進(jìn)行組裝以測試不同深度的油罐。固定連接桿的裝置可以保證 連接桿垂直向下。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓伸縮裝置采用自動(dòng)電路控制其伸縮長度，其特征是可以 設(shè)置不同的伸縮桿級(jí)數(shù)，以及不同尺寸控制其最長伸縮長度。并且液壓伸縮裝置的配重塊 可以有效抵消液壓伸縮裝置對(duì)管道產(chǎn)生的彎曲效果。
全文摘要
一種適用于能源技術(shù)領(lǐng)域的測量油罐內(nèi)部不同位置的溫度，管壁凝油層厚度和罐底沉積物和凝油層厚度，和油罐溫度場檢測的裝置。其特征利用人孔上方的固定裝置固定多級(jí)連接連接桿的指向，改變連接桿的級(jí)數(shù)調(diào)整其整體長度以探測不同深度油品溫度，改變伸縮桿的長度的探測不同徑向位置的油品溫度。只能伸縮式油溫測量儀器可以全方位的測量油罐內(nèi)部油品的溫度，也可以測試凝油層和沉積物的厚度。智能伸縮式油溫測量儀器安裝簡單，操作方便，可以長時(shí)期安裝在油罐內(nèi)部檢測油罐內(nèi)部溫度場。這種溫度測量儀器還可以增加測溫點(diǎn)，安裝在油罐上長期檢測某些位置油品的溫度的變化，溫度測量裝置會(huì)自動(dòng)記錄溫度數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G01B21/08GK102052977SQ200910209728
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2009年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月31日
發(fā)明者萬廣, 付在國, 宇波 申請(qǐng)人:中國石油大學(xué)(北京)