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摘要：沉降罐是油库内常用的大型储油装置，目前主要是采用人工量油法，其缺点是工人劳动强度大、效率低、误差大以及人为因素多。本文目的就是提高油库的自动化水平和科学管理水平。在查阅大量相关文献资料的基础上，通过现场调研很快就确定了研制方案，针对可能出现的技术问题进行了详细的讨论。从而优化设计油罐液位计，不但可以大大地降低工人的劳动强度，而且提高了原油库的自动化水平和科学管理水平。
关键词： 原油库 液位仪 沉降罐
1 油库液位仪表的使用现状
目前油库液位仪表种类繁杂，先进程度不一，质量参差不齐，仪表精度较低。下面按仪表引进年代逐个介绍。
20世纪80年代中期大部分油库引进了浮子钢带液位仪，比较典型的有兰州东升仪表厂生产的HIC-B型和YZJ-1型恒力弹簧液位仪，几乎装备了所有储罐，目前在小容量储罐上还有一定的占有量。这种液位仪表利用了重力平衡式原理和弹簧平衡式原理，编码采用码盘编码。该表优点是精度较高，维护简单，现场一次表指示清楚，价格低；缺点是对安装要求较高，机械结构过为复杂，机械摩擦力、安装精度和钢带线性膨胀等都会影响测量精度。特别是一次仪表内传动机构复杂如同钟表一般，任何一个零件失效将直接影响仪表运行。由于二次仪表码盘制造比较粗糙，铜质电路板转动时间较长容易磨损和受到油气腐蚀，使得触点接触失效，二次仪表显示错误，很容易形成安全隐患。该类仪表目前已经淘汰停产，油库也在陆续淘汰。上世纪90年代初各油库引进安装了一批差压液位仪，比如某油库引进了兰炼仪表厂生产的FPA35WB1型差压液位仪。这种仪表属静压式储罐计量仪表，是利用帕斯卡定理进行测量的。该表优点是无需安装罐内仪表，具有性能稳定可靠，便于操作、易于计算机网络化管理等优点。根据该表的原理及理论计算公式P=（ρgh）可知，理论误差几乎是不存在的，但是实际使用过程中并非如此。该仪表的误差主要是从测量仪表如压力、温度变送器的测量误差引入的；还有一个重要的影响因素就是密度，就目前大部分油库使用情况来看，密度是在每次质检分析部门测得后才输入的，然而由于收发油的影响，密度变化很大，与同实际情况多有不同，因此导致计算机计算值误差也很大，一般在30～50mm。该表要求安装条件也比较高，首先压力变送器取压孔依位于储罐上油品相对静止的地方，以防止进油或发油时产生油品扰动，而可能产生附加压力；其次压力变送器的固定支架应与罐壁成一体，以防止外力施加与变送器上使变送器受力从而增大测量误差。该表还有一个缺点就是一次仪表校验比较麻烦，必须倒掉罐内油品并拆下仪表进行校验，在生产紧张时仪表将长时间得不到维修和标定。从某些油库的使用情况来看，只能作为监测目的使用。
近年来，随着变送器和计算机技术的发展，人们将静压测量仪表的变送器增加到2～3个，从而消除影响仪表精度的一些不确定因素，从而消除认为测量密度产生的误差对仪表精度的影响。该种改进表称为HTG系列静压测量系统。但是也有不足之处，比如由于实际存在的储液温度和密度的分层，是影响该表精度的主要原因，当然也存在压力、变送器的测量误差，但较之单变送器静压液位仪表来说已经相当精确了。另外该表还可以实现对储罐内介质密度、液位、温度、体积、质量等变量的测量。
从1995年起某些油库开始引进内存码多功能液位仪，代表产品比如温州达达仪表厂生产的型号为ZD-B10型液位仪表。该表一次表是钢带浮子式，外部钢带为信息码带，刻有读数和大小一样的信息码孔，当钢带产生位移时变送器将移过探头的信息码孔数量进行累加统计，然后换算成长度后加上初始值即得到液位。该表优点是一次仪表测量精度很高，缺点是由于初始值必须在仪表加电后输入（即输入人工检尺值或相应信息码孔边的读数），所以每次在掉电后都必须重新输入初始值。
在引进内存码多功能液位仪表后不久，光导液位仪表就出现了，比较具有代表性的是由航天部三院三部智控所研制的UBG系列光导液位仪。这种仪表从根本上解决了东升表，内存码多功能液位仪存在的问题。UBG系列光导液位仪一次表同钢带浮子式液位仪一样采用重力平衡方式，但是它的变送器采用了光导测量原理。该表的信息码带信息码孔不同于多功能液位仪，每一种孔型代表一种数字编码，并且采用多排并列，码带的任一位置代表唯一的液位读数，因此不需要再输入初始值，当仪表加电后变送器即刻读出码带上的液位信息，不需要再进行别的运算。当然信息码带上也印有刻度值，可供肉眼读取。目前该表的测量精度可达2mm。从油库应用情况看，放映较好。该种仪表应是油库中小型油库液位仪表的首选类型。
2 新型液位测量仪表使用状况
（1）分段式电容物位计。2001年10月在大庆油田采油六厂四矿290#污水站2000m3沉降罐上使用分段式电容物位计进行油水界面的检测试验。分段电容物位计检测原理的主要特征就是将原来电容物位计1根全量程长度的检测电极与罐壁构成一个传感电容的结构，改变为用从上至下相同长度若干段（9段）独立电极，相互串联，相互绝缘，独立引线，与罐壁形成从上至下9个传感电容，相当于从上至下9个1/9量程小物位计共同来检测全量程的总料位。安装量程为400cm，总段数为40段。在该污水站进行调试，取得了令人满意的结果。
（2）超声波物位计。2002年12月在大庆油田采油六厂四矿喇II-I联合站污水池安装了一块超声波物位计。该仪表的特点是换能器表面可自清洁，防止发射头表面结露、结霜、积尘；微处理器程序控制、智能信号处理技术，使物位计能够适应固体、液体、粉尘等复杂工况；一体化设计，外形精巧美观，并带有液晶现场显示；红外线遥控编程全数字化参数设置，操作简单可靠。与同类产品相比更能适应恶劣环境。
3 油库液位仪表的发展趋势
油库液位仪表的发展趋势应该紧跟国内和国际的形势，要朝高精度、多功能、高度自动化方向发展。
从目前的应用情况来看，对于中小容量储罐，UBG或UGZ系列光导液位仪表是首选，其次是HTG系列液位仪测量系统。而对于大容量储罐来说雷达液位仪是首选，其次是光导液位仪表。另外值得一提的是现在很多国产仪表的生产技术在引进和消化国外先进技术后已经接近或超过国外仪表，比如国产雷达液位仪在拥有同国外产品同样功能的基础上，价格只有进口表的一半不到，这将给我们降低仪表采购成本，加快储罐区仪表自动化带来契机。
参考文献
[1] 周绍骑.油罐储量测量方法研究[J].油气储运，1993，6（3）：1-3.
[2] 杨源泉.阀门设计手册[M].北京：机械工业出版社，1995：13-14.
[3] 张玉龙等编译.传感器电路设计手册[M].北京：中国计量出版社，1991：26-32.
关键词： 原油库 液位仪 沉降罐
1 油库液位仪表的使用现状
目前油库液位仪表种类繁杂，先进程度不一，质量参差不齐，仪表精度较低。下面按仪表引进年代逐个介绍。
20世纪80年代中期大部分油库引进了浮子钢带液位仪，比较典型的有兰州东升仪表厂生产的HIC-B型和YZJ-1型恒力弹簧液位仪，几乎装备了所有储罐，目前在小容量储罐上还有一定的占有量。这种液位仪表利用了重力平衡式原理和弹簧平衡式原理，编码采用码盘编码。该表优点是精度较高，维护简单，现场一次表指示清楚，价格低；缺点是对安装要求较高，机械结构过为复杂，机械摩擦力、安装精度和钢带线性膨胀等都会影响测量精度。特别是一次仪表内传动机构复杂如同钟表一般，任何一个零件失效将直接影响仪表运行。由于二次仪表码盘制造比较粗糙，铜质电路板转动时间较长容易磨损和受到油气腐蚀，使得触点接触失效，二次仪表显示错误，很容易形成安全隐患。该类仪表目前已经淘汰停产，油库也在陆续淘汰。上世纪90年代初各油库引进安装了一批差压液位仪，比如某油库引进了兰炼仪表厂生产的FPA35WB1型差压液位仪。这种仪表属静压式储罐计量仪表，是利用帕斯卡定理进行测量的。该表优点是无需安装罐内仪表，具有性能稳定可靠，便于操作、易于计算机网络化管理等优点。根据该表的原理及理论计算公式P=（ρgh）可知，理论误差几乎是不存在的，但是实际使用过程中并非如此。该仪表的误差主要是从测量仪表如压力、温度变送器的测量误差引入的；还有一个重要的影响因素就是密度，就目前大部分油库使用情况来看，密度是在每次质检分析部门测得后才输入的，然而由于收发油的影响，密度变化很大，与同实际情况多有不同，因此导致计算机计算值误差也很大，一般在30～50mm。该表要求安装条件也比较高，首先压力变送器取压孔依位于储罐上油品相对静止的地方，以防止进油或发油时产生油品扰动，而可能产生附加压力；其次压力变送器的固定支架应与罐壁成一体，以防止外力施加与变送器上使变送器受力从而增大测量误差。该表还有一个缺点就是一次仪表校验比较麻烦，必须倒掉罐内油品并拆下仪表进行校验，在生产紧张时仪表将长时间得不到维修和标定。从某些油库的使用情况来看，只能作为监测目的使用。
近年来，随着变送器和计算机技术的发展，人们将静压测量仪表的变送器增加到2～3个，从而消除影响仪表精度的一些不确定因素，从而消除认为测量密度产生的误差对仪表精度的影响。该种改进表称为HTG系列静压测量系统。但是也有不足之处，比如由于实际存在的储液温度和密度的分层，是影响该表精度的主要原因，当然也存在压力、变送器的测量误差，但较之单变送器静压液位仪表来说已经相当精确了。另外该表还可以实现对储罐内介质密度、液位、温度、体积、质量等变量的测量。
从1995年起某些油库开始引进内存码多功能液位仪，代表产品比如温州达达仪表厂生产的型号为ZD-B10型液位仪表。该表一次表是钢带浮子式，外部钢带为信息码带，刻有读数和大小一样的信息码孔，当钢带产生位移时变送器将移过探头的信息码孔数量进行累加统计，然后换算成长度后加上初始值即得到液位。该表优点是一次仪表测量精度很高，缺点是由于初始值必须在仪表加电后输入（即输入人工检尺值或相应信息码孔边的读数），所以每次在掉电后都必须重新输入初始值。
在引进内存码多功能液位仪表后不久，光导液位仪表就出现了，比较具有代表性的是由航天部三院三部智控所研制的UBG系列光导液位仪。这种仪表从根本上解决了东升表，内存码多功能液位仪存在的问题。UBG系列光导液位仪一次表同钢带浮子式液位仪一样采用重力平衡方式，但是它的变送器采用了光导测量原理。该表的信息码带信息码孔不同于多功能液位仪，每一种孔型代表一种数字编码，并且采用多排并列，码带的任一位置代表唯一的液位读数，因此不需要再输入初始值，当仪表加电后变送器即刻读出码带上的液位信息，不需要再进行别的运算。当然信息码带上也印有刻度值，可供肉眼读取。目前该表的测量精度可达2mm。从油库应用情况看，放映较好。该种仪表应是油库中小型油库液位仪表的首选类型。
2 新型液位测量仪表使用状况
（1）分段式电容物位计。2001年10月在大庆油田采油六厂四矿290#污水站2000m3沉降罐上使用分段式电容物位计进行油水界面的检测试验。分段电容物位计检测原理的主要特征就是将原来电容物位计1根全量程长度的检测电极与罐壁构成一个传感电容的结构，改变为用从上至下相同长度若干段（9段）独立电极，相互串联，相互绝缘，独立引线，与罐壁形成从上至下9个传感电容，相当于从上至下9个1/9量程小物位计共同来检测全量程的总料位。安装量程为400cm，总段数为40段。在该污水站进行调试，取得了令人满意的结果。
（2）超声波物位计。2002年12月在大庆油田采油六厂四矿喇II-I联合站污水池安装了一块超声波物位计。该仪表的特点是换能器表面可自清洁，防止发射头表面结露、结霜、积尘；微处理器程序控制、智能信号处理技术，使物位计能够适应固体、液体、粉尘等复杂工况；一体化设计，外形精巧美观，并带有液晶现场显示；红外线遥控编程全数字化参数设置，操作简单可靠。与同类产品相比更能适应恶劣环境。
3 油库液位仪表的发展趋势
油库液位仪表的发展趋势应该紧跟国内和国际的形势，要朝高精度、多功能、高度自动化方向发展。
从目前的应用情况来看，对于中小容量储罐，UBG或UGZ系列光导液位仪表是首选，其次是HTG系列液位仪测量系统。而对于大容量储罐来说雷达液位仪是首选，其次是光导液位仪表。另外值得一提的是现在很多国产仪表的生产技术在引进和消化国外先进技术后已经接近或超过国外仪表，比如国产雷达液位仪在拥有同国外产品同样功能的基础上，价格只有进口表的一半不到，这将给我们降低仪表采购成本，加快储罐区仪表自动化带来契机。
参考文献
[1] 周绍骑.油罐储量测量方法研究[J].油气储运，1993，6（3）：1-3.
[2] 杨源泉.阀门设计手册[M].北京：机械工业出版社，1995：13-14.
[3] 张玉龙等编译.传感器电路设计手册[M].北京：中国计量出版社，1991：26-32.