Устройство контроля загрузки железнодорожных вагонов-цистерн для перевозки нефтепродуктов
Полезная модель относится к устройствам контроля правильности загрузки железнодорожных цистерн нефтепродуктами и может применяться для контроля уровня загрузки железнодорожных цистерн непосредственно в процессе налива нефтепродуктов, например, дизельного топлива на наливных эстакадах для исключения (предупреждения) перелива или недолива цистерн. Устройство контроля уровня загрузки железнодорожных цистерн включает основание, предназначенное для установки устройства на штоке для открытия нижнего сливного клапана, расположенном внутри котла цистерны, штангу, на нижнем конце которой закреплена горизонтальная планка, причем штанга снабжена измерительной линейкой и установлена в основании с возможностью вертикального перемещения, а основание снабжено фиксатором для фиксации штанги в заданном положении, верхнюю планку, установленную на штанге с возможностью перемещения вдоль штанги и фиксации в заданном положении;
Технический результат - в расширение арсенала технических средств, предназначенных для контроля уровня загрузки железнодорожных цистерн в процессе налива нефтепродуктов и повышение точности определения уровня загрузки цистерны в процессе налива.
Область техники, к которой относится полезная модель
Заявляемая полезная модель относится к устройствам контроля правильности загрузки железнодорожных цистерн нефтепродуктами и может применяться для контроля уровня загрузки железнодорожных цистерн непосредственно в процессе налива нефтепродуктов, например, дизельного топлива на наливных эстакадах для исключения (предупреждения) перелива или недолива цистерн.
Уровень техники
Из уровня техники известны различные технические решения для определения уровня заполнения железнодорожных цистерн. Известен бесконтактный уровнемер для железнодорожных цистерн, который содержит датчик уровня жидкости, выполненный в виде тепловизионного прибора наблюдения, установленного на опоре рядом с железнодорожным полотном, по которому перемещается наблюдаемый железнодорожный состав цистерн, монитор [патент RU 88175 публ. 27.10.2009].
Также известен уровнемер для измерения уровня жидкости, содержащий штангу с единичными емкостными датчиками уровня, расположенными по ее длине, при этом штанга выполнена в виде полой длинномерной конструкции, и к ней изнутри закреплена пара печатных плат в виде реек, установленных параллельно друг другу и на фиксированном расстоянии друг от друга, образуя на противоположных, обращенных друг к другу, плоскостях, плоские конденсаторы - единичные емкостные датчики уровня. [патент RU 2286551 C1 публ. 27.10.2006].
Также известно устройство для измерения уровня жидкости ультразвуковым методом через нижнюю стенку цистерны, содержащее ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь, имеющий акустический контакт через слой смазки с наружной поверхностью нижней стенки цистерны с жидкостью, подключенный кабелем к электронному измерительному блоку, и магнитный фиксатор, содержащий магниты с магнитопроводами [патент RU 86001 U1, публ. 20.08.2009].
Недостаток известных устройств измерения уровня жидкости заключается в том, что с помощью этих устройств можно контролировать только фактический уровень погруженных в железнодорожные цистерны нефтепродуктов. Известные устройства могут быть использованы, в частности, службами безопасности нефтеперерабатывающих заводов с целью пресечения фактов хищений нефтепродуктов. Также с их помощью можно выявлять факты несоответствия между данными о количестве отгруженного продукта, указанного в товарных накладных, и фактически отгруженным количеством. Использование известных устройств может «облегчить» претензионную работу при приемке топлива в цистернах, так как информация о недоливе будет получена до вскрытия цистерн, что важно при рассмотрении претензии в дальнейшем.
Таким образом, известные устройства для измерения уровня жидкости не решают задачи по определению степени загрузки железнодорожных цистерн, поскольку управлять этим процессом можно только в процессе налива нефтепродуктов.
Сведения, подтверждающие реализацию полезной модели
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в создании устройства контроля уровня загрузки железнодорожных цистерн непосредственно в процессе налива нефтепродуктов.
Технический результат, достигаемый при реализации заявляемой полезной модели, заключается в расширении арсенала технических средств, предназначенных для контроля уровня загрузки железнодорожных цистерн, а именно в создании устройства для контроля уровня загрузки железнодорожных цистерн непосредственно в процессе налива нефтепродуктов, повышении точности определения уровня загрузки цистерны в процессе налива за счет визуального контроля оператором, осуществляющим налив нефтепродуктов, текущего уровня загрузки цистерны, что снижает вероятность недолива или перелива загружаемых нефтепродуктов.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что устройство контроля уровня загрузки железнодорожных цистерн включает основание, предназначенное для установки устройства на штоке для открытия нижнего сливного клапана, расположенного внутри котла цистерны, штангу, на нижнем конце которой закреплена горизонтальная планка, причем штанга снабжена измерительной шкалой и установлена в основании с возможностью вертикального перемещения, а основание снабжено фиксатором для фиксации штанги в заданном положении, верхнюю планку, установленную на штанге с возможностью перемещения вдоль штанги и фиксации в заданном положении.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели верхняя планка выполнена 
-образной формы.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели верхняя планка закреплена на втулке, снабженной фиксатором.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели основание и втулка выполнены из полимерного материала.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели фиксаторы выполнены в виде прижимных винтов.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели основание представляет собой деталь, состоящую из нижней части, выполненной в виде цилиндра, и верхней части, выполненной в виде параллелепипеда, при этом в основании выполнены отверстия, по форме соответствующие форме верхней части штока для открытия нижнего сливного клапана.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели в основании выполнено сквозное отверстие для установки штанги.
Осуществление полезной модели
Фиг.1 - фрагмент котла цистерны с устройством контроля загрузки; фиг.2 - фрагмент котла цистерны с устройством контроля загрузки (вид сверху)
Устройство (фиг.1) контроля загрузки железнодорожных цистерн 1 в процессе налива нефтепродуктов, например, дизельного топлива, включает основание - крепежную деталь, предназначенное для установки устройства на штоке 3 для открытия нижнего сливного клапана, размещенном внутри котла цистерны 1. Основание представляет собой деталь, выполненную из полимерного материала, например, фторопласта или капролона, и состоящую из нижней части 21, выполненной в виде цилиндра, и верхней части 22, выполненной в виде параллелепипеда. В деталях 21 и 22 основания выполнены отверстия, повторяющие форму верхней части штока 3 для открытия нижнего сливного клапана, что обеспечивает жесткую фиксацию устройства и позволяет избежать прокручивания устройства в процессе налива нефтепродуктов. Поскольку шток 3 для открытия нижнего сливного клапана присутствует на всех типах цистерн, то он выбран в качестве опоры для установки заявляемого устройства. Также устройство включает штангу 4, на нижнем конце которой закреплена горизонтальная планка 5, при этом на поверхности штанги нанесена измерительная шкала (на чертеже не показана). Штанга 4 представляет собой полую трубку, выполненную из дюрали или нержавеющей стали. В верхней части 22 основания выполнено сквозное отверстие, в которое установлена штанга 4, что обеспечивает возможность ее вертикального перемещения, при котором горизонтальная планка 5 может быть установлена в котле цистерне 1 на любом требуемом уровне налива H1. Верхняя часть 22 основания снабжена фиксатором 6, который в частном случае реализации полезной модели может быть выполнен в виде прижимного винта, обеспечивающего фиксацию штанги 4 в любом заданном положении. В верхней части штанги 4 размещена планка 7, выполненная в частном случае реализации полезной модели -образной формы и закрепленная на цилиндрической втулке 8, выполненной из полимерного материала, например, фторопласта или капролона, которая обеспечивает перемещение пластины 7 вдоль штанги 4. Втулка 8 снабжена фиксатором 9, который в частном случае реализации полезной модели может быть выполнен в виде прижимного винта, обеспечивающего фиксацию планки 7 в любом заданном положении.
Устройство работает следующим образом
Перед началом загрузки цистерны 1 для того, чтобы не перегрузить цистерну (фиг.1), необходимо предварительно рассчитать максимально допустимый уровень налива Н цистерны 1. Максимально допустимый уровень налива Н - это уровень нефтепродукта в цистерне 1, который необходимо достичь в процессе загрузки. В зависимости от места оказания услуг по контролю правильности загрузки железнодорожных цистерн 1 максимально допустимый уровень Н загрузки цистерны 1 определяет либо сам клиент (по своей программе), либо сотрудник сервисной компании, оказывающей услуги по контролю загрузки цистерн, по известным техническим характеристикам цистерны 1 и свойствам загружаемого нефтепродукта по известному алгоритму. Для определения максимально допустимого уровня Н загрузки цистерны 1 используют плотность и температуру продукта в резервуаре, из которого будет осуществляться налив нефтепродуктов в цистерну 1. Известную грузоподъемность цистерны 1 делят на плотность загружаемого нефтепродукта и получают максимальный объем загружаемого нефтепродукта, который по калибровочной таблице для каждого типа железнодорожной цистерны 1 переводят в соответствующий максимально допустимый уровень Н загрузки. Однако при загрузке цистерны 1 делается отступ на величину 
Н в сторону уменьшения максимально допустимого уровня Н загрузки до требуемого (контролируемого) уровня H1 =Н-Н. Уменьшение уровня загрузки цистерны 1 на величину Н обусловлено погрешностью определения плотности и температуры нефтепродукта в товарном резервуаре, погрешностью диаметра котла цистерны 1 и прочими факторами. На следующем этапе подготовки цистерны 1 к наливу рассчитывают разницу между внутренним диаметром D котла цистерны 1 и требуемым (контролируемым) уровнем налива H1. Таким образом определяют расстояние L=D-H 1 от верхней образующей 10 котла цистерны 1 до требуемого (контролируемого) уровня налива H1.
Далее на устройстве контроля уровня загрузки необходимо выставить рассчитанное расстояние L. Для этого верхнюю планку 7 перемещают вдоль штанги 4, по измерительной шкале устанавливают ее на расстоянии L от нижней горизонтальной планки 5 и фиксируют заданное положение планки 7 прижимным винтом 9, после чего устройство с выставленным расстоянием L устанавливают на штоке 3 для открытия нижнего сливного клапана. После установки устройства на штоке 3 оператор наливной эстакады или сотрудник сервисной компании перемещает штангу 4 таким образом, чтобы верхняя планка 7 была установлена на уровне верхней образующей 10 котла цистерны 1, при этом горизонтальная планка 5 будет располагаться на требуемом уровне налива H 1 и являться визуальным ориентиром для оператора, который, располагаясь на наливной эстакаде сверху цистерны, будет видеть горизонтальную планку 5 в створе горловины 11 цистерны 1 (фиг.2). После установки устройства в котле цистерны 1 осуществляют налив нефтепродукта, в процессе которого оператор осуществляет визуальный контроль заполнения цистерны 1 до требуемого уровне налива H 1, ориентируясь на горизонтальную планку 5. При достижении в процессе налива фактического уровня нефтепродукта горизонтальной планки 5, расположенной на требуемом уровне налива H1 , оператор останавливает налив. Таким образом, при использовании заявляемого устройства можно осуществлять контроль уровня налива нефтепродуктов непосредственно в процессе загрузки цистерны, что исключает недолив или перелив цистерны 1. Полезная модель не исчерпывается представленным выше примером реализации. Возможны иные, лежащие в пределах формулы, конкретные формы реализации полезной модели.
1. Устройство контроля уровня загрузки железнодорожных цистерн в процессе налива нефтепродуктов, включающее:
основание, предназначенное для установки устройства на штоке для открытия нижнего сливного клапана, расположенном внутри котла цистерны;
штангу, на нижнем конце которой закреплена горизонтальная планка, причем штанга снабжена измерительной линейкой и установлена в основании с возможностью вертикального перемещения, а основание снабжено фиксатором для фиксации штанги в заданном положении;
верхнюю планку, установленную на штанге с возможностью перемещения вдоль штанги и фиксации в заданном положении.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что верхняя планка закреплена на втулке, снабженной фиксатором.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что основание и втулка выполнены из полимерного материала.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фиксаторы основания и втулки выполнены в виде прижимного винта.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что основание представляет собой деталь, состоящую из нижней части, выполненной в виде цилиндра, и верхней части, выполненной в виде параллелепипеда, при этом в основании выполнены отверстия, по форме соответствующие форме штока, для открытия нижнего сливного клапана.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в основании выполнено сквозное отверстие для установки штанги.
