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渣油液位計在液化石油氣儲罐上的應用案例分析
渣油液位計主要用于石油、化工、煉油、醫藥、食品、酒業(yè)、飲料等行業(yè)中各類(lèi)儲液罐、分離罐、反應罐、發(fā)酵罐內液體、油品、液化氣、強酸堿液、弱酸堿液、發(fā)電廠(chǎng)鍋爐汽包、除氧器、疏水箱、回水箱、高低壓加熱器、凝結器、蒸發(fā)器及其他壓力容器內與1Cr18Ni9Ti 、316L。1Cr18Ni9Ti+PTFE(內襯聚四氟乙烯)及與PVC塑料相容的介質(zhì)的液位測量與顯示、多點(diǎn)液位開(kāi)關(guān)輸出、電遠傳(4~20mA、0~10mA DC)輸出。安裝形式有標準型、頂裝型、浮球液位計、保溫型、防霜型等供您選擇使用。工作原理及基本結構 UHZ 系列液位計是根據浮力和磁性原理,利用測量筒內磁性浮子隨被測液面的升高或降低,通過(guò)磁場(chǎng)的吸引力,使測量筒外部顯示器上的雙色翻柱隨之翻轉實(shí)現了顯示被測液面位置的目的。磁翻板液位計以紅色來(lái)指示液體部分,以白色來(lái)指示無(wú)液或汽體部分,也可選擇白色表示液體部分紅色表示無(wú)液或汽體部分。
隨著(zhù)自動(dòng)化儀表技術(shù)的發(fā)展,測量液位的方法及相應的儀表也在不斷地改進(jìn)和更新,為了尋求準確、實(shí)用的液位測量?jì)x表,降低運行、維護成本,經(jīng)與其它類(lèi)型液位計多方面比較,液化氣公司*終選取了北京航天科智科技有限公司生產(chǎn)的磁致伸奔液位計(又稱(chēng)磁效應液位計),經(jīng)實(shí)際使用及分析得,此類(lèi)液位計具有高精度、低成本、免維護等特點(diǎn),為解決生產(chǎn)中的測量問(wèn)題起到了重要促進(jìn)作用。
2、渣油液位計組成及原理概述
(1)組成。
渣油液位計用于髙精度高壓強的液位測量,還可同時(shí)測量溫度等參數。它可與智能顯示儀及上位計算機一起構成液位測量管理系統,可實(shí)現液位的上、下限報警和遠距離的自動(dòng)控制。由360°內磁浮子、傳感器、塑封全智能化電子裝置三部分組成??芍悄芑幊?,帶有液晶顯示,可顯示總體液位、界面液位、以及溫度輸出的電信號,實(shí)際液位值、溫度值,帶有偏移量的實(shí)際液位值等。
(2)工作原理。
脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的電脈沖沿外保護管內的波導絲傳遞,當該環(huán)形磁場(chǎng)遇到浮子中永久磁鐵的縱向磁場(chǎng)時(shí),將形成一個(gè)螺旋形磁場(chǎng),它作用于波導絲上并使之扭轉,產(chǎn)生超聲扭轉波,該超聲扭轉波返回到傳感線(xiàn)圏(變換器)時(shí)轉換成橫向應力,通過(guò)傳感線(xiàn)圈的磁通發(fā)生變化,在傳感線(xiàn)圏兩端產(chǎn)生感應電壓,這樣可以通過(guò)精確測量發(fā)射脈沖和返回扭轉波的時(shí)間差來(lái)確定浮子的精確位置。由于浮子總是懸浮在液面上,且磁浮子位置隨頁(yè)面變化而變化,即時(shí)間間隔大小也就是頁(yè)面的高低,然后通過(guò)全智能化電子裝置將時(shí)間間隔大小信號轉換與被測液位成比例的4-20mA信號進(jìn)行輸出。
3、在液化石油氣儲罐上的應用現狀及特性
(1)安裝方法。
北京市液化石油氣公司某廠(chǎng)的其中一臺2000m3儲罐,直徑高達15.7?。?,液位測量范圍為15m,為避免由浮筒長(cháng)度過(guò)長(cháng)造成的不垂直帶來(lái)的計量誤差及浮子卡滯,該液位計采用分段式計量法,將原有浮筒進(jìn)行切割分段(每臺液位計分為3段,每段計量范圍為5?。恚?,并采用可移動(dòng)法蘭連接、多臺儀表串聯(lián)的方式。
液位數據采集后,在信號處理模塊中進(jìn)行初步分析處理’同時(shí)通過(guò)模塊傳輸數據傳輸至控制室’以便控制室人員實(shí)時(shí)監控。
(2)應用情況分析。
本例將某臺儲罐作為研究對象,該儲罐 在2013年的液位計為伺服式液位計、2014年更換為渣油液位計,以下是近幾年運行過(guò)程中采集的液位計運行數據,探討在儲罐存儲氣質(zhì)不變的情況下,夏季溫差變化較大時(shí)期,兩種液位計的實(shí)際測量效果及誤率。樣本選取時(shí)間為夏季北京溫升較高的7月,選取時(shí)段為8時(shí)、12時(shí)(該儲罐上午至中午基本處于靜默儲存狀態(tài),液位變化僅受溫度影響,測量人為同人同視角)。測量設備選用深圳市佳信電子有限公司生產(chǎn)的CA380非接觸式紅外測溫儀。
由以上兩圖得知,伺服液位計誤差值曲線(xiàn)較高,液位漲浮較大,計量誤差*髙達+0.3m,而磁致液位計誤差值曲線(xiàn)相對穩定,液位漲浮較小,計量誤差在±0.2m之間,較為精準。
4、與其它液位計分析比較
(1)光纖液位計
以光學(xué)技術(shù)為基礎,以光纖作為敏感單元,將敏感狀態(tài)以光信號取出,再進(jìn)行光電轉換,所以易與高度發(fā)展的電子控制裝置相匹配。與其它常規傳感器相比,光纖傳感器具有靈敏度高、響應速度快、抗電磁干擾能力強.耐腐蝕、電絕緣性好、體積小以及便于與光纖傳輸系統組成遠程監測網(wǎng)絡(luò )等特點(diǎn),尤其在易燃易爆的惡劣環(huán)境中得到廣泛應用。
(2)差壓式液位計。
差壓式液位計利用液體的壓強原理,在液體的底部檢測液體壓強和標準大氣壓的壓差。它通過(guò)液體底壓強使半導體擴散硅薄膜產(chǎn)生形變,引起電橋不平衡,電路輸出與液位高度相對應的電壓,從而獲取液位信號。具有精度髙(0.7%)、漂移小、抗過(guò)載能力強等特點(diǎn)。但當介質(zhì)的密度隨介質(zhì)的溫度、壓力、組分而變化時(shí),差壓式液位計會(huì )產(chǎn)生虛假液位。
(3)伺服液位計。
伺服液位計通過(guò)伺服電機控制浮子跟隨液位或者界面變化。伺服型浮子液位計通過(guò)浮子在液面、液內、界面上受到不同的浮力,利用重力敏感裝置測量浮子的重量。它可同時(shí)發(fā)出遠傳信號,采用微機進(jìn)行遠程控制,其動(dòng)態(tài)跟蹤誤差可達0.1mm,同時(shí)還能補償液面的髙低對鋼絲繩產(chǎn)生的附加重量的誤差;對液面的測量精度可達0.7mm,靈敏度可達0.1mm。另外,它還具有自診斷及通信功能。該液位計具有較髙的可靠性。但價(jià)格比較高。
(4)雷達液位計
利用雷達電波測量液位是近幾年國內外都很關(guān)注的技術(shù)。其利用喇叭狀波導管發(fā)射低功率微波(幾十微瓦),遇到被測介面后,部分微波反射回來(lái),被發(fā)射、接收組合液位計系統接收,通過(guò)測量發(fā)射、接收的時(shí)間差來(lái)間接測量液位。雷達液位計的*大特點(diǎn)是適用于超聲波液位計應用效果不理想的環(huán)境中,其*大量程可達35?。?,測量精度可達毫米級。但其缺點(diǎn)是價(jià)格過(guò)高,不能耐高溫、高壓。
(5)綜合對比
對市場(chǎng)中應用較為廣泛的幾類(lèi)液位計綜合對比。