液位測量石化罐區(qū)通遇到的4種液位計價值應用分析

2023-02-14 22:04 上海上自儀自動化儀表公司

上自儀本文采用對比分析的方式介紹了石化罐區(qū)較為常見的4種液位計制造原理和特點，及其在不同罐區(qū)和介質(zhì)中的實用價值，以獲取科學性更強的測量結(jié)果，保障裝置使用安全性。

儲罐種類繁雜，包含內(nèi)浮頂罐、球罐、固定頂罐等，其容量大小也有差異。在存儲介質(zhì)上，既有粘度大、流動性差的渣油和原油，又有介電常數(shù)較小的液化烯烴，還有較強腐蝕性的酸性物質(zhì)等。測量石化企業(yè)儲罐液位使用頻率較高的測量儀器包括單法蘭、雷達、伺服和光導液位計。

1、法蘭式液位計

單法蘭液位計進行液位測量的主要原理是基于液體的高度和液位之間正相關的關系，借助壓力來觀察液位的高度，即，其中代表著介質(zhì)密度，代表著液體產(chǎn)生的壓力。由此可見，介質(zhì)同液體高度之間關聯(lián)緊密，但是密度會跟隨著溫度的變化而不斷變化，改變液位。帶壓儲罐則不適合使用單法蘭液位計。液體壓力和罐內(nèi)壓力之和是儲罐底部的壓力，但是單法蘭液位變送器無法準確辨識引起高度變化的原因。此時可應用雙法蘭液位計，選擇儲罐頂部氣相空間位置設置個取壓口，借助個取壓口之間存在的壓力判斷液位的高度。同雷達、伺服和光導液位計相比，單﹑雙法蘭液位計的價格明顯偏低，對于液位測量要求相對較低的儲罐可使用該種液位計。除此之外，任何型號的單、雙法蘭液位計在粘稠、較容易結(jié)晶、腐蝕性和劇毒性較強的介質(zhì)中均具有較好的適應性。

2雷達液位計

雷達液位計的工作原理是通過雷達發(fā)射電磁波，電磁波經(jīng)被測對象表面后反射回來，被天線接收。現(xiàn)階段，調(diào)頻連續(xù)波FMCW是雷達液位計應用十分普及的技術手段，即在固定的時間段內(nèi)發(fā)射呈線性變化的頻率。鑒于電磁波的傳輸速度是常數(shù)，因此在計算罐的液面空高距時，只要測量發(fā)射某一頻率和接收該頻率的時間，便可實現(xiàn)。確定罐的高度后，雷達液位計的內(nèi)部軟件便可科學準確地得到液位高度，即罐的高度同罐的液面空高距之間的差值。在擇選雷達液位計時應關注介電常數(shù)。雷達液位計的實際測量效果明顯受介質(zhì)介電常數(shù)值的影響。非接觸式是雷達液位計進行測量的主要方式。介質(zhì)的密度、粘性和腐蝕性的強弱對其產(chǎn)生明顯影響。因此，要確保雷達液位計測量結(jié)果的準確性，良好的安裝不可或缺。為有效避免和降低液面波動或其他干擾，必須要在儲罐中安置雷達導波管，讓雷達波能夠借助導波管完成傳送。

3伺服液位計

阿基米德定律是伺服液位計的主要工作原理，即在具有凹槽的測量磁鼓上纏繞柔軟的鋼絲繩，在另外一端懸掛浮子。當液位降低時，浮子承受的浮力變小，但鋼絲繩上的張力變大，即刻向傳感器張力絲傳達消息，使其緊拉。檢震器檢查出張力絲發(fā)生了改變，伺服控制器會發(fā)出指令，讓測量鼓在伺服電機的帶動下逆向轉(zhuǎn)動。伺服電機放下測量鋼絲，浮子對液位下降不斷跟蹤的同時，其碼數(shù)器也記錄下了伺服電機的轉(zhuǎn)動步數(shù)，并自動的測量浮子的位移量，即液位的變化數(shù)量。如液位上升，上述過程則相反。接觸式是伺服液位計的主要測量方式，在對腐蝕性較強的介質(zhì)進行測量時，應該考慮鋼絲繩和浮子的耐腐蝕性。當對易結(jié)晶和具有較高粘稠度的介質(zhì)進行測量時，介質(zhì)會凝結(jié)在罐頂部，讓裝在磁鼓上的鋼絲繩粘結(jié)，鋼絲繩無法升降將會使得液位計的靈敏性受到影響，對于此類介質(zhì)的測量則不應該選擇伺服液位計。

4光導液位計

室內(nèi)安裝的數(shù)據(jù)處理器和室外安裝的現(xiàn)場檢測裝置共同構(gòu)成光導液位計。光電開關、碼盤、測量輪、浮子和盤簧是檢測裝置的主要構(gòu)成部分。箱體和盤簧小輪相連，而大輪同小輪之間的連接，借助盤簧實現(xiàn)。盤簧的主要作用是維持碼盤系統(tǒng)和浮子的平衡性。隨著液位的不斷增高和降低，讓浮子、碼盤及其測量輪之間呈現(xiàn)出全新的平衡狀態(tài)。光電開關便可以借助碼盤，分別輸出的上升和下降的數(shù)字脈沖信號通過室內(nèi)安裝的數(shù)據(jù)處理器后，便顯示出液位高度。鑒于測量輸出和盤簧輸出部分不存在隔離舉措，介質(zhì)的氣相和檢測元件的直接接觸使光導液位計僅可在無腐蝕的常壓儲罐中使用。5結(jié)束語綜上所述上自儀自動化儀表公司的各類液位計均有其自身優(yōu)勢、不足、特征和適用范圍等，應基于使用場合、介質(zhì)、具體工藝狀況、液位設計特點選擇實用性較強的液位計，保障測量準確性及裝置的安全穩(wěn)定運行。