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1、探讨油罐液位自动测量方法及其比较季春中国石化销售有限公司江苏江阴分公司江苏江阴214431液位测量技术经过不断的发展,它的各种测量方法在工业生产中都有了自己的应用领域,并得到快速的进步。液位是油罐计量中的重要参数之一,因此需要对它进行准确的测定。关键词:油罐液位;测量技术;计量方法近几年来,原油储罐自动计量技术越来越受到人们的普遍关注,由于计算机、光纤、超声波、雷达、传感器等高新技术不断涌现,油罐液位自动计量己进入多功能、高精度的新阶段。笔者所在单位下属的长山油库,是储量40万立的综合性石化产品的仓储基地,始建于1976年,随着油库计量自动化的发展,在
2、不同历史时期,针对不同储存品种的罐体安装了不同类别的自动计量装置。这篇文章详细介绍了几种常用的油罐测量技术,对这几种油罐液位测量技术进行了比较,结果表明,每种测量技术各有不同的适用范围,现场应用时应根据油品类型和现场实际情况,选用合适的测量技术。一、油罐液位测量技术及应用目前,随着油罐液位测量技术的快速发展,测量方法和测量仪表类型也随之增多。比较实用的油罐液位测量技术和方法有以下几种,分别是人工检尺、浮子钢带液位计、伺服式液位计、雷达液位计、静压式液位测量以及混合式计量管理系统等。(1)人工检尺目前人工检尺测量方法仍广泛釆用,并且作为其它液位计性能校验
3、的工具之一。缺点是劳动强度大,同时存在不安全因素。(2)浮子钢带液位计浮子(光导电子式)钢带液位计的准确度为10mm。由于滑轮、盘簧机构与机械计数器的摩擦力,这种液位计的可靠性较差,0前己经淘汰。(1)伺服式液位计伺服式液位计不仅可以测量液位,而且可以测量汕水界位。在大于40m测量上限的汕罐上,一般可得到1mm的准确度。较高的准确度和可靠性使之可用于大多数的液位计量,因而得到很多国家计量管理与关税机构的认可。长山油库的4只1000立方LPG贮罐上安装了此类液位计,由于伺服装置比较精密,容易在收料过程中因罐内剧烈环境而损坏,建议收料过程中砬将伺服装置人工
4、控制升至最高位,待罐内物料液位稳定后再进行自动测量。(2)雷达液位计①测量原理。液位是由储罐项部的天线发射的雷达信号测量的,雷达液位计无可动部件,雷达表使用微波,对液位的测量通常在10GHz附近。雷达信号被液体表面反射后,开线接收冋波。由于信号频率在改变,冋波与信号发射瞬间相比,其频率稍有不同。该频率差正比于至液体的距离,并且可精确地计算。②微波传播不需要空气介质,其传播速率几乎不受温度变化的影响,雷达液位计完全适合高温介质的物位测量。③雷达液位计能在真空或受压状态下正常工作,真空状态下微波传播速率相对空气状态下仅变化0.029%。但当操作压力达到某一
5、范围吋,压力所产生的误差就不能忽视了。0前推出的雷达液位计产品,最高允许压力为6.4MPa。④易挥发性气体和惰性气体对雷达液位计的测量均没有影响,但液体介质的相对介电常数、液体的湍流状态、气泡大小等被测物料特性,将衰减微波信号,应引起足够的重视。当介质的相对介电常数小到一定值吋,雷达波的有效反射信号衰减过大,导致液位计无法正常工作,因此被测介质的相对介电常数必须大于产品所要求的最小值。长山汕库103~106罐储存的是原汕,安装了雷达微波液位计,针对原油选择了配有抛物面天线的发射器头,液位计的输出采用TRL2现场总线,现场总线连接到现场通讯单元。数据从通
6、讯单位按总线格式发送到主机。(5)静压式液位测量法静压测量法(HTG)是随着高准确度智能数字式压力变送器的问世而兴起的,内置微处理器件可以对温度影响和系统偏差给予补偿,HTG系统的优点是可以对汕罐进行连续质量测量,实用的HTG组合有以下几种。①一套简单的HTG系统只包括一座罐底安装的压力变送器P1,总质量等于所测压力乘以罐的截面积。②在距P1—定高度的上方增加一台压力变送器P2,汕品密度即可由压差P1-P2得到,即ρ=(Pl-P2)/h,液位可由密度与P1计算:L=Pl/(Pl-P2)h式中L液位高度,m;Pl罐底压力,Pa;P2高度h处的压力
7、,Pa;h变送器P2距罐底的高度,m。罐顶可增加一台压力变送器P3来消除蒸气压力对P1和P2的影响。HTG法不适用于液化石汕气等高压储罐,因为液位高度引起的静压变化相对于储罐压力十分微小,这将产生很大的测量误差。HTG系统的缺点是其密度测量是在一个接近罐底的冇限范围内得出的。如果液位高于P2变送器,则可以得出密度的计算值,但液位低于P2,将得不到差压(通常液位在1.5〜2.5m)。另外,有一些油罐的罐底密度与上部密度不完全相冋,这种密度分层现象对液位测量将产生很大的影响。在常压罐上,HTG系统对质量测量的不确定度大于0.05%。长山汕库的201〜204
8、罐是汽(柴)油罐,703〜708罐是液体化工罐,采用现场总线式液位自动计量及监控,方案为HTG