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1、石油化工自动化,2007,1∶65仪器仪表与应用AUTOMATIONINPETRO2CHEMICALINDUSTRY几种常用油水界面仪123陈勇智,杜晓冬,曾庆刚(11西南石油大学,四川成都610500;21华北石油公司采油二厂,河北霸州065703;31南充炼油厂,四川南充637001)摘要:在油田生产日益现代化的今天,自动化的原油处理过程已经成为成品油质量的保证,油水界面仪的性能好坏从根本上影响着原油处理的几个关键问题:原油的含水率、能耗、污水排放指标等。主要就华北油田常用的几种油水界面仪的工作原理、使用情况、常见故障做了比较,并从
2、工作实际对未来界面仪的发展阐述了一定的观点。关键词:油水界面仪;监测;性能;使用;故障中图分类号:TH816文献标识码:B文章编号:100727324(2007)01200652021油水界面仪的使用情况子随液面的移动,磁力就将相应的干簧管吸合,使在油田生产中,油水分离是原油加工中极为重得电路板输出端的电阻值也产生相应的变化,根据要的环节。而从原油进入联合站以后,要经过诸如被测原油的密度不同,适当匹配相对密度不同的磁沉降、电脱等处理过程,油水界面控制是分离效果浮子,就可以测出液位和界面。的关键。现在各油田普遍使用专门的油水界面仪212磁
3、致伸缩式界面仪来监控处理过程,达到自动化控制的目的。由于目一根硬管或柔性管从罐顶通到底部,带磁钢的前油水界面仪的种类较多,性能差异比较大,现结浮子沿波导管随液面上下移动。测量时,电流脉冲合华北油田的实际情况,具体分析界面仪的使用。在磁浮子所在位置导管内的波导管上激发出一个首先大致介绍一下油田生产的基本工艺流程。应力脉冲,沿波导管以声速传播到顶部电子盒中的当原油开采出来后,先送到采油计量站进行计量,测量部,被转换成电脉冲。根据应力脉冲的传播时再进入联合站。在联合站,经过计量、加热,然后将间可以测定出液面位置。如果有第2个浮子,适当原油送至
4、一级沉降罐(在一级沉降罐内原油常年保选择相对密度,使其浮在油2水界面上,则同时能测持在60℃左右),经过沉降分离后送至中间罐,经出油2水界面位置。其结构如图1所示。过脱水泵脱水,再经过二次加热进入二级沉降罐213短波油水界面监测仪(在二级沉降罐内原油常年保持在80℃左右),分该仪表是基于介质对短波吸收的理论,将电能离后的原油进入电脱水器进行最后的处理,达到含以电磁波的形式辐射到以乳化液状态存在的油水水率标准(›0.5%)后,最后送到成品油储罐。在介质中,依据油水吸收电能的差异来检测两种介质整个过程中,都需要进行油水界面的测量。而油水的含
5、量。油的介电常数约为2.3,而水的介电常数界面的准确监测对油品的含水率、污水回收及处理成本都是极为关键的。约为80,两者之间相差极大。通过对油水含量的2界面仪的工作原理测量,来检测油水界面。根据界面仪的测量原理的不同,大致可以将界214电容式油水界面仪面仪分为:磁性、射频导纳式、短波吸收式、电容式、电容式界面仪利用油水两种介质的导电性能伺服式等几种。的不同,使电容与水的高度成线性关系,达到监测其中磁性界面仪又分为:干簧管式磁控界面油水界面的目的。现在多以射频导纳式来替代传仪、磁致伸缩式界面仪等形式。统的电容式界面仪。211干簧管式磁控界
6、面仪该类型的界面仪在油田使用得较早,现在出现收稿日期:2006208210;修改稿收到日期:2006210220的问题较多。其测量原理极为简单,将一根由干簧作者简介:陈勇智(1972-),男,四川广安人,西南石油大学在管和电阻组成的电路板(长度由被测介质高度决读硕士,曾在一线采油厂从事仪表工作近10年,具有较丰富的工定),放入一根不锈钢管中,随着套于钢管外的磁浮作经验。66石油化工自动化2007年图1磁致伸缩界面仪结构215射频导纳式界面仪射频导纳界面仪作为储罐监控基本上能够满足要射频导纳式界面仪采用的是利用高频电流测求。量探头与容器两
7、个极板之间的电容值来计算出液表1几种油水界面仪的比较位,它是在传统电容式物位计的基础上进行了改界面仪主要使用地点主要故障表现及分析进,增加了探头根部抗黏附、抗冷凝的功能。射频干簧管式磁控储油罐干簧管磁化,外部导管导纳式液位计所测量出的电容量C为结垢,浮球卡C=ε(S/D)(1)磁致伸缩式储油罐使用情况较好式中ε———电容两极板间介质的介电常数;射频导纳式储油罐、分离器测量时常误差较大,标S———极板面积;定困难D———极板间距离。短波界分离器、电脱水器性能不稳定,易出现过由式(1)可知,介质介电常数的变化是影响测度灵敏和迟滞现象量的关键
8、。由于分离器本身的结构复杂,施工难度大,液除了上述的仪表外,还有利用浮力平衡原理的位波动大,杂质含量高等特点,利用浮球做外部测伺服式界面仪,利用油水介质折射率不同而研制的量的仪表很难达到控制目的。短波界面仪
