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更新时间:2020-08-31 15:12

  原油储罐是油田存储好油(不含水油)、坏油(含水油)的重要设备,储罐液位是原油集输工艺的重要参数之一。采用人工检尺等接触方法测量液位存在种种弊端,非接触雷达液位仪可以解决液位检测中误差大、不安全等问题。

  随着石油工业的迅猛发展,原油储罐液位自动计量技术越来越受到人们的普遍关注。近年来,由于计算机、光纤、超声波、雷达、传感器等高新技术不断涌现,油罐液位自动计量已进入多功能、高精度的新阶段。原有油罐检测存在着检测技术陈旧、检测误差大、维修调试困难等诸多问题。一是人工检尺方法原始而又繁琐,尤其在气候恶劣的条件下,给工人带来不安全因素;二是浮漂式液位计指示误差大,且经常卡死,无法及时反映液位的变化;三是钢带液位计首次安装要求较高,且机械摩擦影响计量精度;四是称重式计量仪表,这种仪表工作时必须向罐内吹气,用净化风吹气,可使轻油挥发,造成油品损失,并污染空气。另外,引气管堵塞和泄露都影响检测效果;五是差压液位变送器,由于在工艺投产时,变送器没有按罐的高度调校量程,又因膜盒易腐蚀,清罐周期较长,既使计量误差大又不能及时维护和更换;六是磁控液位显示仪,这种仪表虽然能检测液位和油水界面,但因一次表线路半板较长、干簧管易损坏、二次表温漂时漂较大,维护、检修十分困难,不宜推广使用。非接触式仪表雷达液位仪可以解决储罐液位检测存在的问题。

  雷达液位仪由BL-30系列探测器、DD-30液位显示器以及BL30K-FF雷达液位仪现场显示器组成。加油站储油罐价格其中,探测器是雷达液位仪的现场测量仪表,液位显示器是控制室显示仪表,现场显示器是雷达液位仪的现场观测仪表。

  微波是以光速c传播的高频电磁波,当发射的电磁波碰到介质液面时就会反射回来,雷达通过测量发射波与反射波之间的延时t来确定天线与反射面之间距离(空高h)。t=2h/c。(c=300000km/s)光速c不受介质环境的影响,传播速度是稳定的,当测得延迟时间t就可获得h,如图1所示。

  雷达系统不断地发射线性调频信号(即频率与时间成线性关系的信号),可以得到发射信号频率与反射信号频率之间的差频,差频正比于延迟时间t,也即正比于空高h.差频信号经过数据处理,就可获得空高值h,罐高值与空高值之差就是液位值。

  (3)数字输出技术。现场与控制室之间采用数字传输,测量精度高,可以克服模拟信号传输带来的误差。现场显示器可以距储罐300m范围内随意安装,液位显示器可以放置在距储罐2km之远的控制室,给系统配置及控制提供方便。

  (4)所有元器件采用军用级器件,并经老化优选,因而仪表平均无故障时间长达10年。

  BL-30系列雷达液位仪按天线形状(天线的外形决定微波的聚焦和灵敏度)分为波导型和喇叭口型两种,存储介质粘稠、液位波动小应选用喇叭口型,介质洁净、液位波动大应选用波导型。

  (1)喇叭口天线mm以上;喇叭口天线的轴线%;喇叭口天线应安装在避开进出料口以及可能产生旋涡的位置,如图2。

  (2)波导管安装法兰对水平面的误差应小于1,波导管的中心轴线必须与液面保持垂直;为避免冲击,波导管的安装位置应远离进出料口,如图3。

  在雷达液位仪应用中,现有原油储罐介质表面特性等不能满足理想安装条件,为此在个别储罐上对雷达液位仪进行了改造。

  (1)安装要求喇叭口中心线%h(罐高)。由于仪表改造大都安装在原透光孔上,其中心距离罐壁只有0.8m,对测量有很大的影响,为此对喇叭口进行了改造,通过收缩喇叭口并加长200mm,将问题解决。

  (2)罐内液体反射面以上组分构成及特性对测量误差的影响。利用雷达系统进行液位测量,必须保证一部分发射波从物位表面反射回去。储油罐液位检测系统若液体物位表面存在一层气泡(如连接负压机的储罐)反射信号的能量很小,将引起测量误差,消除误差的方式是加传输波导管。液体物位表面平滑,反射信号会较大,测量结果不受影响。

  (3)传输波导管引起测量误差。测量单一介质时开圆形补偿孔,测量油水混合介质时多开几个孔,并且前后180开两排,开孔直径小于7.5mm,孔间距大于500mm,如图4所示。测量导波管内壁必须光滑,平均粗糙度小于30。在导波管内不能有凸点和凸缘,否则有虚假信号产生,大的虚假信号难以消除。

  (4)圆波导附着物对测量的影响。由于原油挥发物具有吸附效应,时间长了,就会在圆波导上产生附着物引起误差,在喇叭口天线平面处加一聚四氟乙烯薄膜(由于聚四氟乙烯的介电常数很小,薄膜很薄,对微波基本不吸收),克服测量误差。

  (5)电磁干扰信号对测量的影响。传输电缆应采用屏蔽电缆,一方面克服电磁干扰信号,另一方面克服旧电缆线间电容的影响。在无屏蔽电缆的情况下,应用示波器检查回波脉冲上升沿是否有尖脉冲。若有,应并联220~500电阻或0.1F的电容加以消除。

  (6)电源对测量的影响。电源系统应有稳压装置,以保证一、二次仪表供电正常。雷达探测器的供电为DC24V3V,显示器的供电为220V10%。

  (1)该仪表结构合理、性能很好、操作简单、计量准确、便于管理和及时了解生产动态,掌握集输状况。

  (2)该液位仪的推广应用,实现了原油自动计量的目标,提高了原油计量水平。

  (3)该液位仪的应用,使液位检测免受人为因素影响。取消了输油工每2h上罐一次量油工序,减轻岗位工人劳动强度三分之一。

  (4)该液位仪的应用,杜绝了在炎热、大型立式储油罐生产厂家雷雨、冬雪等恶劣环境条件下,工人检尺时不安全因素。

  雷达液位仪的推广应用,使在液位检测方面迈出了可喜的一步,实现了由接触测量到非接触测量的转变,更重要的是综合测量误差提高了1个数量级。

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