PL210175B1

PL210175B1 - System for monitoring of leakage from a tank, especially single-plane liquid fuel tank and for signalling of leakage of liquid from the tank

Info

Publication number: PL210175B1
Application number: PL381460A
Authority: PL
Inventors: Andrzej Miodek; Stanisław Włodarczyk
Original assignee: Pphu Oktan Andrzej Miodek Małgorzata Miodek Społka Jawna
Priority date: 2007-01-02
Filing date: 2007-01-02
Publication date: 2011-12-30
Also published as: PL381460A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do monitorowania i sygnalizowania wycieków cieczy ze zbiornika, zwłaszcza jednopłaszczowego zbiornika paliw płynnych.The subject of the invention is a system for monitoring and signaling liquid leaks from a tank, especially a single-jacket tank for liquid fuels.

Istnieje szereg rozwiązań technicznych stosowanych do monitorowania wycieków cieczy ze zbiornika. Zbiorniki obecnie używane, nowobudowane mają ściany podwójne. Ściana zewnętrzna jest w kilkumilimetrowej odległ o ś ci od ś ciany wewnę trznej stanowią cej zbiornik w ł a ś ciwy. Przestrzeń mię dzy ścianami jest przestrzenią zamkniętą, w której wytwarza się stałe nadciśnienie lub podciśnienie, kontrolowane urządzeniami pomiarowymi. Pęknięcie którejkolwiek ze ścian, zewnętrznej lub wewnętrznej.There are a number of technical solutions used to monitor liquid leakage from a tank. Tanks currently in use, newly built, have double walls. The outer wall is several millimeters apart from the inner wall which constitutes the proper tank. The space between the walls is a closed space in which a constant overpressure or negative pressure is generated, controlled by measuring devices. A crack in either wall, outside or inside.

powoduje zmianę ciśnienia, która jest odnotowywana urządzeniem pomiarowym. Przedmiotowe rozwiązanie nie znajduje zastosowania do jednopłaszczowych zbiorników istniejących, będących w toku eksploatacji, czę sto głęboko osadzonych w ziemi. Montowanie na nich kolejnego zbiornika dla uzyskania zbiornika dwupłaszczowego z odpowiednią przestrzenią między jego ścianami jest kłopotliwe i kosztowne. Drugi płaszcz jest optymalnym rozwiązaniem tam, gdzie oprócz monitorowania wycieków niezbędne jest wprowadzenie systemu zabezpieczającego grunt przed wyciekiem.causes a pressure change that is recorded with a measuring device. The solution in question is not applicable to existing single-jacket tanks that are in operation, often deeply embedded in the ground. Mounting another tank on them in order to obtain a double-walled tank with adequate space between its walls is troublesome and costly. The second coat is the optimal solution where, in addition to leakage monitoring, it is necessary to introduce a soil protection system against leakage.

Znane rozwiązanie według opisu zgłoszenia wynalazku nr 358757 dotyczy konstrukcji warstwowego zbiornika płynu, zwłaszcza zbiornika paliw płynnych i sposobu wytwarzania zbiornika warstwowego na paliwo, w którym to zbiorniku wewnętrzna i/lub zewnętrzna powierzchnia płaszcza i dennic wyłożona jest wykładziną metalową złożoną z cienkich blach. Rozwiązanie nie znajduje częstego zastosowania z powodu ograniczeń wynikających z przepisów prawa określających minimalną grubość płaszcza zbiornika.The known solution according to the description of the patent application No. 358757 relates to the construction of a layered fluid tank, in particular a liquid fuel tank, and a method of manufacturing a layered fuel tank, in which the inner and / or outer surface of the shell and the bottoms is lined with a metal lining consisting of thin sheets. The solution is not often used due to the limitations resulting from legal regulations specifying the minimum thickness of the tank shell.

Inne znane rozwiązanie według opisu zgłoszenia wynalazku nr 362830 dotyczy wielowarstwowego ekologicznego zbiornika z monitorowaną szczelnością płaszcza. Do utworzenia przestrzeni monitorowanej zastosowano proces klejenia i laminowania elastycznej, kanalikowej płyty wykonanej z modyfikowanego powierzchniowo propylenu drugiej generacji PP-Ex. Rozwią zanie z zastosowaniem tego tworzywa sztucznego jest rozwiązaniem kosztownym.Another known solution according to the description of the application of the invention No. 362830 relates to a multi-layer ecological tank with monitored tightness of the jacket. To create the monitored space, the process of gluing and laminating a flexible, hollow-shaped plate made of PP-Ex second-generation surface-modified propylene was used. The solution using this plastic is an expensive solution.

Kolejne znane rozwiązanie według opisu zgłoszenia wynalazku nr 340969, dotyczące sposobu wykonywania płaszcza ochronnego zbiorników na płyny, zwłaszcza na paliwa, poprzez nakładanie na powierzchnię walczaka i dennic warstwy osłonowej, polega na tym, że w górnej strefie zbiornika wycina się pas płaszcza i poprzez utworzoną szczelinę wprowadza się do wnętrza zbiornika arkusze blachy, osadza na podkładach, łączy krawędzie blach przez spawanie tworząc warstwę ochronną, a następnie szczelnie zamyka poprzez przyspawanie arkusza stalowego. Rozwiązanie to jest kosztowne i pracochłonne. Zdarza się często, że zbiorniki wymagają wycięcia wzmocnień wewnętrznych przed zamontowaniem płaszcza ochronnego, a wówczas następuje zniekształcenie zbiorników pod naporem gruntu. Takie zdarzenie eliminuje zbiornik z eksploatacji. Inną istotną sprawą przy stosowaniu tego rozwiązania jest fakt, że w związku z tym, iż zbiornik znajduje się na fundamencie obliczonym dla określonej masy zbiornika i określonego rodzaju gruntu, montaż drugiego płaszcza metalowego może spowodować taki wzrost masy zbiornika, że pojawia się niebezpieczeństwo zapadnięcia zbiornika w grunt, a co za tym idzie uszkodzenia rurociągów zasilających lub opróżniających zbiornik.Another known solution according to the description of the patent application No. 340969, concerning the method of making a protective jacket of tanks for liquids, especially for fuels, by applying a covering layer to the drum surface and bottoms, consists in cutting a jacket strip through the created slot sheet metal is introduced into the tank, placed on the sleepers, the edges of the sheets are joined by welding, creating a protective layer, and then tightly closed by welding the steel sheet. This solution is costly and laborious. It often happens that tanks require internal reinforcements to be cut out before the protective mantle is installed, and then the tanks are deformed under the pressure of the ground. Such an event eliminates the tank from operation. Another important issue when using this solution is the fact that due to the fact that the tank is located on a foundation calculated for a specific mass of the tank and a specific type of soil, the installation of a second metal mantle may cause the mass of the tank to increase so much that there is a risk of the tank collapsing in soil, and thus damage to the pipelines supplying or emptying the tank.

Inne znane rozwiązanie zawarte w opisie zgłoszenia wynalazku nr 369695 dotyczy sposobu modernizacji jednościennego zbiornika magazynowego, zwłaszcza na paliwa płynne lub ciecze żrące i trujące. Istotą rozwiązania jest uż ycie wielowarstwowego kompozytu podkładowego, wielokomorowej okładziny i wielowarstwowego kompozytu wzmacniającego.Another known solution contained in the description of the application of the invention No. 369695 relates to a method of modernizing a single-walled storage tank, especially for liquid fuels or caustic and poisonous liquids. The essence of the solution is the use of a multi-layer backing composite, multi-chamber lining and multi-layer reinforcing composite.

Rozwiązania oparte na zastosowaniu tworzyw sztucznych stwarzają niebezpieczeństwo spękania pokrycia warstwy tworzywa sztucznego w związku z różnymi właściwościami mechanicznymi tej warstwy i zbiornika podstawowego. Możliwość taka pojawia się w przypadku nietypowych oddziaływań mechanicznych gruntu na zbiornik, przykładowo w trakcie zamarzania lub odmarzania gruntu.The solutions based on the use of plastics pose a risk of cracking of the cover of the plastic layer due to the different mechanical properties of this layer and the base tank. Such a possibility arises in the case of unusual mechanical effects of the soil on the reservoir, for example during soil freezing or thawing.

Znane są także rozwiązania mające na celu wykrywanie wycieków ze zbiorników jednopłaszczowych.There are also known solutions aimed at detecting leaks from single-jacket tanks.

Znany z opisu zgłoszenia wynalazku nr 296681 sposób wykrywania wycieków podpowierzchniowych, zwłaszcza ropopochodnych, polega na umieszczeniu w gruncie, na poziomie lustra wód gruntowych, odpowiednio skonstruowanej końcówki przewodu elastycznego mającego wolny koniec na powierzchni gruntu. Sposób ten często jest nieskuteczny. Od momentu powstania wycieku do jego detekcji może upłynąć długi czas, zwłaszcza w przypadku niskiego poziomu wód gruntowych. Zdarza się, że warunki geologiczne uniemożliwiają stosowanie tego sposobu.The method of detecting subsurface leaks, especially oil leaks, known from the description of the patent application No. 296681, consists in placing in the ground, at the level of the groundwater table, a suitably constructed end of a flexible conduit having a free end on the ground surface. This method is often ineffective. It can take a long time to detect a leak, especially when groundwater levels are low. It happens that geological conditions make it impossible to use this method.

PL 210 175 B1PL 210 175 B1

Układ do monitorowania i sygnalizowania wycieków cieczy ze zbiornika, zwłaszcza jednopłaszczowego zbiornika paliw płynnych, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że zawiera mikroprocesorowe urządzenie kontrolno-pomiarowe połączone z urządzeniem alarmowym oraz z usytuowanym w zbiorniku z cieczą , co najmniej jednym czujnikiem poziomu cieczy i z co najmniej jednym czujnikiem temperatury cieczy, oraz z co najmniej jednym czujnikiem przepływu cieczy połączonym, z co najmniej jednym rurociągiem do napełniania cieczą zbiornika, a nadto jest połączone z urządzeniem do wprowadzania informacji o ruchu cieczy w zbiorniku i z układem sterowania, co najmniej jednego urządzenia wydawczego połączonego z co najmniej jednym rurociągiem do opróżniania z cieczy zbiornika.The system for monitoring and signaling liquid leaks from a tank, in particular a single-jacket liquid fuel tank, according to the invention, is characterized in that it comprises a microprocessor-based control and measurement device connected to an alarm device and to at least one liquid level sensor located in the liquid tank and with at least one liquid level sensor. at least one liquid temperature sensor, and at least one liquid flow sensor connected to at least one liquid filling pipe to the tank, and further connected to the device for entering information about the movement of the liquid in the tank and to the control system of the at least one dispensing device connected to with at least one line for emptying the liquid from the tank.

Korzystnie, mikroprocesorowe urządzenie kontrolno-pomiarowe jest połączone, z co najmniej jednym czujnikiem przepływu cieczy połączonym, z co najmniej jednym rurociągiem do opróżniania z cieczy zbiornika.Preferably, the microprocessor-based control and measurement device is connected to at least one liquid flow sensor connected to at least one pipeline for emptying the liquid from the tank.

Układ do monitorowania i sygnalizowania wycieków cieczy ze zbiornika, zwłaszcza jednopłaszczowego zbiornika paliw płynnych, według wynalazku, zapewnia bieżące i ciągłe kontrolowanie objętości cieczy w zbiorniku w okresach nieprzeznaczonych na zasilanie zbiornika w ciecz lub jego opróżnianie. Wyciek cieczy jest sygnalizowany przez urządzenie alarmowe uruchamiane mikroprocesorowym urządzeniem kontrolno-pomiarowym połączonym z czujnikami poziomu cieczy, temperatury i przepływu cieczy, oraz z układem sterowania urządzenia wydawczego.The system for monitoring and signaling liquid leaks from a tank, in particular a single-jacket liquid fuel tank, according to the invention, provides ongoing and continuous monitoring of the volume of liquid in the tank during periods not intended for the liquid supply or emptying of the tank. The leakage of the liquid is signaled by the alarm device activated by the microprocessor control and measurement device connected with the liquid level, temperature and liquid flow sensors, and with the control system of the dispensing device.

Układ według wynalazku nadaje się do dokonywania pomiarów ilości cieczy w zbiorniku bez konieczności stosowania dodatkowych urządzeń pomiarowych.The system according to the invention is suitable for measuring the amount of liquid in a tank without the need for additional measuring devices.

Układ do monitorowania i sygnalizowania wycieków cieczy ze zbiornika, zwłaszcza jednopłaszczowego zbiornika paliw płynnych, według wynalazku, zastosowany przy podziemnym zbiorniku cieczy stanowiącej paliwo płynne, zainstalowany na stacji paliw, uwidoczniono w dwóch przykładach wykonania na rysunkach, które przedstawiają układ w widoku z przodu i w przekroju wzdłużnym zbiornika usytuowanego w gruncie, przy czym w pierwszym przykładzie na fig. 1 jest pokazany układ z czujnikiem poziomu cieczy, czujnikiem temperatury i z czujnikiem przepł ywu cieczy na rurociągu do napełniania zbiornika cieczą, zaś w drugim przykładzie na fig. 2 układ dodatkowo posiada czujnik przepływu cieczy na rurociągu do opróżniania zbiornika.The system for monitoring and signaling liquid leaks from the tank, in particular a single-jacket tank for liquid fuels, according to the invention, used at an underground liquid tank for liquid fuel, installed at a gas station, is shown in two embodiments in the drawings, which show the system in front view and in section longitudinal axis of the tank situated in the ground, the first example in Fig. 1 shows a system with a liquid level sensor, a temperature sensor and a liquid flow sensor on a pipeline for filling the tank with liquid, and in the second example in Fig. 2 the system additionally has a flow sensor liquid in the pipeline to empty the tank.

Układ według wynalazku w pierwszym przykładzie wykonania zawiera mikroprocesorowe urządzenie kontrolno-pomiarowe 1 połączone z urządzeniem alarmowym 11 oraz z dwoma czujnikami, czujnikiem 2 poziomu cieczy 3 i czujnikiem 4 temperatury, usytuowanymi w zbiorniku 5 mieszczącym króciec 6 przeznaczony do zamontowania czujnika 2, rurociąg 7 do napełniania zbiornika 5 cieczą 3 oraz rurociąg 8 do opróżniania zbiornika 5 z cieczy 3. Mikroprocesorowe urządzenie kontrolnopomiarowe 1 nadto połączone jest z czujnikiem 9 przepływu cieczy połączonym z rurociągiem 7, oraz z urządzeniem 12 do wprowadzania informacji o ruchu cieczy 3 w zbiorniku 5 i z układem sterowania urządzenia wydawczego 13.The system according to the invention, in a first embodiment, comprises a microprocessor-based control and measurement device 1 connected to the alarm device 11 and to two sensors, a liquid level sensor 2 3 and a temperature sensor 4, located in the tank 5 housing the stub 6 intended for mounting the sensor 2, the pipeline 7 to filling the tank 5 with the liquid 3 and the pipeline 8 for emptying the tank 5 from the liquid 3. The microprocessor-based control and measurement device 1 is also connected to a liquid flow sensor 9 connected to the pipeline 7, and to the device 12 for entering information about the movement of the liquid in the tank 5 and with the control system dispensing device 13.

W drugim przykładzie wykonania układu według wynalazku mikroprocesorowe urządzenie kontrolno-pomiarowe 1 połączone jest z takimi samymi elementami jak w pierwszym przykładzie, oraz dodatkowo z czujnikiem 10 przepływu cieczy 3 połączonym z rurociągiem 8.In the second embodiment of the system according to the invention, the microprocessor control and measurement device 1 is connected to the same elements as in the first example, and additionally to a liquid flow sensor 10 connected to the pipeline 8.

Układ według wynalazku mierzy i analizuje objętość cieczy 3 i jest stosowany w okresach przewidywanej stałej zawartości cieczy 3 w zbiorniku 5, to znaczy w okresach, gdy nie odbywa się zasilanie w ciecz 3 zbiornika 5 lub jego opróżnianie.The system according to the invention measures and analyzes the volume of liquid 3 and is used during periods of predicted constant liquid 3 in tank 5, i.e. when no liquid is being supplied to or empty of tank 5.

Do mikroprocesorowego urządzenia kontrolno-pomiarowego 1 wprowadza się dane dotyczące zbiornika 5, zwłaszcza dane wiążące poziom cieczy 3 z jej objętością, a także dane dotyczące właściwości cieczy 3, w tym współczynnika jej rozszerzalności objętościowej w zależności od temperatury oraz dane dotyczące alarmowego poziomu zmiany objętości cieczy 3, chwilowego lub okresowego.The microprocessor control and measurement device 1 is filled with data on the tank 5, especially data relating the level of the liquid 3 to its volume, as well as data on the properties of the liquid 3, including its volumetric expansion coefficient depending on the temperature and data on the alarm level of the liquid volume change. 3, temporary or periodic.

Czujnik 2 wykrywa poziomy cieczy 3, czujnik 4 - wartość temperatury, zaś czujnik 9 i czujnik 10 oraz urządzenie 12 lub układ sterowania urządzenia 13 przekazują informacje dotyczące trwania procesu napełniania lub opróżniania zbiornika 5. W okresie nie odbywania się czynności napełniania lub opróżniania zbiornika 5 cieczą 3, określonym jako odcinek czasowy, zasygnalizowanym urządzeniu 1 przez czujniki 9 lub 10, lub urządzenie 12 lub urządzenie 13, urządzenie 1 notuje poziomy i temperaturę cieczy 3. Średni poziom cieczy 3 z początku odcinka czasowego i średni poziom cieczy 3 z końca tego odcinka czasowego urządzenie 1 przelicza w odniesieniu do założonej temperatury na odpowiadające tym poziomom objętości cieczy 3, a nadto wartość średniej objętości cieczy 3 z końca odcinka czasowego odejmuje od średniej wartości objętości cieczy 3 z początku odcinka czasowego. Jeżeli otrzymana wartość jest większa od wprowadzonego uprzednio do urządzenia 1 alarmowego poziomu zmiany objętości cieczy 3 odniesionego do jednorazowego nienapełniania cieczą 3 lub nieopróżnianiaSensor 2 detects the liquid levels 3, sensor 4 - the temperature value, and sensor 9 and sensor 10 as well as the device 12 or the device control system 13 provide information on the duration of the process of filling or emptying the reservoir 5. During the period of not filling or emptying the reservoir 5 with liquid 3, defined as a time segment, signaled to the device 1 by sensors 9 or 10, or device 12 or device 13, device 1 records the levels and temperature of the liquid 3. The average liquid level 3 at the beginning of the time segment and the average liquid level 3 at the end of this time segment the device 1 converts with respect to the assumed temperature into the corresponding liquid volumes 3, and the value of the average liquid volume 3 at the end of the time period subtracts from the average value of the liquid volume 3 at the beginning of the time period. If the value obtained is greater than the alarm level of liquid volume change 3 previously entered into the device 1, related to a one-off liquid filling 3 or not emptying

PL 210 175 B1 z cieczy 3, nazwanego alarmowym chwilowym poziomem zmiany objętości cieczy 3, urządzenie 1 przekazuje impuls do urządzenia alarmowego 11, które uruchamia alarm sygnalizując wyciek.When the liquid 3 is referred to as the instantaneous volume alarm 3, the device 1 transmits an impulse to an alarm device 11 which triggers an alarm to indicate leakage.

Kontrolowanie wycieków ze zbiornika 5 i alarmowanie o wycieku cieczy 3 w ustalonym cyklu czasowym, przykładowo jednodobowym, odbywa się w ten sposób, że różnice poziomów objętości cieczy 3 dla zawartych w dobie poszczególnych odcinków czasowych, w których nie następuje napełnianie lub opróżnianie zbiornika 5 cieczą 3, sumuje się i jeżeli uzyskana wartość przekracza wartość alarmowego poziomu zmiany objętości cieczy 3 nazwanego alarmowym okresowym poziomem zmiany objętości cieczy 3, to urządzenie 1 daje impuls do urządzenia alarmowego 11, które uruchamia alarm sygnalizując wyciek.Controlling leakages from the tank 5 and alarming about the leakage of liquid 3 in a set time cycle, for example one day, is carried out in such a way that the differences in the volume levels of the liquid 3 for the individual time periods included in the day in which the tank 5 is not filled or emptied with the liquid 3 , is summed and if the value obtained exceeds the value of the liquid volume change alarm level 3 called the liquid periodic volume change alarm level 3, the device 1 gives an impulse to the alarm device 11 which activates an alarm signaling leakage.

Claims

A system for monitoring and signaling liquid leaks from the tank, in particular a single-jacket tank for liquid fuels, characterized in that it comprises a microprocessor-based control and measurement device (1) connected to an alarm device (11) and to a liquid (3) located in the tank (5) ) at least one liquid level sensor (2) (3) and with at least one liquid temperature sensor (4) (3), and with at least one liquid flow sensor (9) connected to the at least one pipeline (7) for filling the tank (5) with a liquid (3) and is furthermore connected to a device (12) for inputting information about the movement of the liquid (3) in the tank (5) and to a control system of at least one dispensing device (13) connected to at least one through the pipeline (8) to empty the liquid (3) from the tank (5).

2. System for monitoring and signaling liquid leakage from the tank, according to claim 1, The method of claim 1, characterized in that the microprocessor-based control and measurement device (1) is connected to at least one liquid flow sensor (10) connected to at least one pipeline (8) for emptying the liquid (3) from the tank (5) .