油罐液位仪表的设计及应用
仪器与测控
文献标识码
B 文章编号10030492(2003)02004203 中图分类号TH864
油罐液位仪表的设计及应用
The Design and Application of Oil Tank Level Instruments
洛阳石化总厂设计院河南 洛阳 471012
李新青尚柏鑫石利琴
摘要通过对储罐计量目的方法的论述介绍各种储罐计为仪表的应用
量测量仪表的基本原理选型提供了参考关键词
特点和应用场合
储罐计量指对大型储罐内储存液量进行测量从而获得储罐库存量通过储罐计量得到库存量是一个企业掌握库存资料以便指导生产和销售的重要管理项目因此对库存量的测量精度和重现性要求较高购进原料和输转产品往往也可以实现储罐计量炼油厂内的半成品中间罐区对储罐计量精度要求不高但测量的可靠性及重现性却非常重要不管是原料罐成品罐或中间罐由于储罐泄漏或油气排放导致的环境污染及经济损失都是需要避免的所以必须要有可靠而稳定的储罐计量测量系统根据油罐液位的测量原理可分为两大类一类为直接测量高度法另一类为压强法直接测量高度法主要是依靠下述方法或仪表来完成油罐液位测量如人工检测尺测量浮子钢带测量伺服式液位计雷达液位计超声波液位计电容式液位计磁致伸缩液位计等基于压强法测量原理的测量系统主要有静压式测量液位系统称重仪等
储罐计量液位仪表仪表选型
Abstract: This paper introduces the basic principal, characteri-stics and application occasions of oil tank level instrumentsthrough the description of their service purpose and methods.Key words: tank measurements selection
level instrument
instrument
1 概述
1.1 油品计量的现状
洛阳石化总厂油品罐区包括原料油罐成品油罐和中间原料油罐共18个罐区约108
台油罐自动化水平较低油罐的检测仪表比较落后大部分是80年代建厂时安装的钢带液位计及其换代产品光导液位计该类仪表传动部件较多容易发生故障且检测精度较低现有仪表的控制水平越来越不能满足现代化生产管理的需要随着仪表技术的发展及储罐计量要求的提高更换一批精度高性能稳定的罐区检测仪表是非常必要的本文对油罐液位仪表的使用情况及设计选型中的考虑要点作一简要介绍
1.2
油品储罐简称油罐计量的目的
收稿日期20030228作者简介李新青
1964女河南镇平人工程师1986年毕业于兰州石油学校生产过程自动化专业从事自控专业工程设计工作
现为洛阳石化设计院自控专业技术负责人尚柏鑫
1966男河南汝阳人工程师1988年毕业于茂名石油学校从事自控专业工程设计工作现为洛阳石化设计院主管工程师
石利琴
1977女河南洛阳人助理工程师1997年毕业于兰州化工学校现任职于洛阳石化设计院从事自控专业工程设计
2 各种液位计的特点
2.1 人工检测尺
利用浸入式刻度钢皮尺测量液位取样测量油温和比重通过计算得到储液体积和重量这是古老的也是至今仍被全世界广泛使用的储罐计量方法它可以用作现场检验其它测量仪表的参考手段人工液位测量的精确度一般认为是使用的刻度钢尺精度加上2mm 的人为误差2.2 浮子式钢带液面计
如大连自动化仪表五厂的UHZ-系列这种液面计在国外30年代开始使用至今仍有较高的市场占有率这种仪表的优点是比较直观价格较便宜缺点是传动部件多容易发生故障尤其是对安装要求比较高如不符合要求可能一开工就不能用因此选用这种仪表时在说明书中都提出生产厂家必须指导安装的要求在投资有限的项目中中小
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429月自动化综合技术
型罐仍可考虑选用该表
因为罐越高
垂直度
以及盘簧的质量要求越高因
为一有风吹不稳定
光导液位计也列入这一行列
选用哪一种一般应与用户协商确定
４
２
２
３
１
１
３
１ 导向管２ 电缆３ 浮子１ 浮子２ 钢带３ 变送器
４ 伺服液位计专用变送器
图1 钢带液位计原理示意图 图2 伺服液位计原理示意图
这些产品目前在中小炼厂
2.3 伺服液位计
伺服液位计因其用一台伺服电机
如荷兰Enraf 公司的
UEBF854B21C2AZ 型液位计可测液位介质比重等０．９ｍｍ）
与计算机联网比较方便
但价格比较高
往往在审查初步设计阶段就会遇到障碍
2.4 雷达液位计
利用雷达电波测量液位是近几年国内外都很关注的技术
由于液位计不接触介质故障率低
是一
种对用户很有吸引力的液位计
不论雷达液位计还是伺服液位计都是性能很好
的仪表
在国内大面积推广还有一定困难这些仪表性能价格比的不断改善2.5 磁致伸缩液位计
这是一种刚刚进入中国市场的新型液位计
测量时液位计的头
部发出电流
组态软件
仪器与测控
沿着波导管内的感应线向下运行
浮子可随液位
浮子内藏有一组磁铁
两
个磁场相遇则产生一个新的变化磁场
返回脉冲测出和的周期便可知道液体的变化位置
故维护工作量小
精
度也比较高
但它不适
合重质油品的检测
最
简单的HTG 系统只有
一个变送器
但早期的差压变送器测量精度低
对操作工来说又不直观
对于不用远传仪
表的用户更无法使用
维护工作量小而且方便
用单法兰差压变送器
由于变送器和计算机技术的进步
精度和可靠性都有
很大提高但递增幅度较大
还有电容式液位计
也
都各有特点
表1
现场总线10
月开班
仪器与测控
3 各类油罐计量测量仪表的应用
(1) 各类油罐计量测量仪表应用性能的比较参见表1
(2) 几种仪表在洛阳石化总厂的应用参见表2
表2
对10 000~100 000m 3油罐以及较大的液化气罐选用较高的液位计中小罐可以选用一般液位计
(2) 考虑油罐的种类
直接售油或者进油的罐
选用高精度液位计中间罐一般储料罐可以采用一般仪表
(3) 考虑介质的特性
重油尽量采用与被测介质不接触或少接触类型
仪表
轻油可用一般仪表
如果用户整体水平很高
投资限制不严格
可采用性能较高的液位计
老厂
改造或新增加的罐区要考虑原来采用的液位计使用
情况
如果使用状况良好
尽量统一选型
以减少
维护人员的负担
在用户方面操作人员希望液位计
测量准确
仪表车间希望液位计工作可
靠减少维护人员
设计时应该给予考虑
洛阳石化总厂就是按照该设计选型原则
对于
容积大于
2
000m
3
以上的重质油罐及不易挥发的油品
如
50
000m
3
原油罐
且计量精度要求高的场合选
用了计量级雷达液位计
易挥发且计量精度要求高
的汽柴油及液化气罐液位测量采用伺服液位计一些计量精度要求不高的油品储罐一般采用钢带及光导液位计计量这种设计思想既满足了计量精度要求也为总厂节省了投资使用方便
(3) 各种仪表的介质使用情况参见表3
表3
其中+表示适用-表示不太适用
(4) 各种仪表在库存计量中的误差参见表4
表4
库存20m 10m 2m
伺服0.12%0.12%0.13%
计量级雷达
1mm 1mm 1mm
HTG 0.04%0.08%0.39%
5 结语
通过对液位计在不同场合的合理选用为洛阳石化总厂罐区自动化目标的实现提供了可靠的依据使全厂油品计量精度大大提高不仅找回了该厂原油长期亏损的原因还为挖潜增效提供了可靠的依据同时也减轻了工人的劳动强度提高了工作效率为计量上等级奠定了基础
从应用角度来说对储罐计量测量仪表系统的要求应是精度高重量液位高重现性绝对安全易操作易维护高可靠性数据远传与接口标准化等
4 设计选型的原则
(1) 考虑油罐的大小和特点
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