Контроль смеси по скорости распространения ультразвука
Скорость распространения ультразвука в различных нефтях и нефтепродуктах существенно различна (в дизтопливе - от 1375 до 1390 м/с, в керосине - от 1320 до 1335 м/c, в бензине - от 1175 до 1190 м/с), что и позволило создать соответствующие приборы контроля за последовательной перекачкой (например, УКП-2).
Принципиальная схема комплекта приборов УКП-2 показана на рис. 1.15. Она включает катушку соответствующего диаметра 1, акустический излучатель 2, приемник 3, передающий преобразователь 4, вторичную аппаратуру 5. Комплекты приборов размещаются на выносном (ВКП) и местном (МКП) контрольных пунктах.
УКП-2 работает следующим образом. Ультразвук определенной частоты подается на излучатели 2. При прохождении через нефтепродукт, движущийся по трубе, изменяется частота повторения импульсов самосинхронизирующегося генератора, что фиксируется приемниками 3. Далее результаты измерений поступают на преобразователи 4, откуда они передаются на вторичную аппаратуру 5. Здесь результаты измерений сравниваются и преобразуются в напряжение постоянного тока, которое регистрируется на диаграммной ленте.
Контроль смеси по оптической плотности
Спектрофотометрический метод измерения концентрации нефтепродуктов для различных парных сочетаний последовательно перекачиваемых нефтепродуктов (бензин – бензин, бензин – дизтопливо, дизтопливо – дизтопливо) построен на различии оптических плотностей разных марок нефтепродуктов, измеренных в ультрафиолетовой области спектра.
Определение концентрации СА и СВ нефтепродуктов производится следующим образом: при прохождении смеси нефтепродуктов через кюветы фотометра на диаграмме регистрирующего прибора типа КСП – 4 записывается график, показывающий качественный характер изменения концентрации смеси. Значения оптической плотности снимаются оператором с графика смеси на ВКП и вводятся в блок обработки информации 7, что приводит к установлению в устройстве 7 диапазона изменения на массовой концентрации 0 – 100 %. При прохождении этой смеси через кювет фотометра ФА – 1, установленного на МКП, происходит автоматическое измерение плотности смеси и вычисление СА и СВ с записью значений на диаграмме прибора.
Контроль смеси с помощью индикаторов
Сущность индикаторного метода заключается в том, что в зону контакта двух последовательно перекачиваемых жидкостей помещается вещество-индикатор, которое распределяется по длине зоны смеси в соответствии с законами распределения примеси (рис. 1.17).
По мере продвижения по трубопроводу зона распространения индикатора увеличивается в обе стороны, совпадая по размерам с зоной смеси перекачиваемых жидкостей.
Между законами продольного распространения индикаторов и образования смеси существует достаточно строгая связь, позволяющая по концентрации вещества-индикатора находить концентрации последовательно перекачиваемых жидкостей.
В качестве веществ-индикаторов могут применяться радиоактивные изотопы, красители, галлоидированные углеводороды и др.
Еще в 1956 г. в нашей стране были проведены промышленные испытания по контролю смеси тракторного керосина и дизтоплива с помощью радиоактивных изотопов сурьмы-124. Радиоактивность смеси измеряли при помощи счетчиков, установленных снаружи нефтепродуктопровода. Впоследствии у нас в стране и за рубежом для этих целей применяли радиоактивные изотопы кобальта-60, йода-126, бария-140 и др.
К радиоактивному индикатору предъявляются следующие требования: 1) он должен обеспечивать необходимую мощность излучения, 2) период его полураспада не должен быть очень большим (иначе нефтепродукт длительное время будет радиоактивным) и очень малым (в противном случае это вызовет осложнения с контролем).
В 1965 г. в США были опубликованы результаты испытаний флуоресцентных веществ для контроля смеси. В качестве люминофора использовалась органическая краска Oil Color-131, хорошо растворимая в бензине и керосине.
В 1968 г. на YII симпозиуме по газовой хроматографии в Копенгагене были сообщены результаты испытаний контроля смеси с помощью галлоидопроизводных индикаторов (CСl4, SF и др.). Проба смеси нефтепродуктов в пункте контроля поступала в хроматограф для определения в ней концентрации индикатора.