[摘 要]防冻堵智能报警液位计在水套式加热炉上应用，有效防止事故发生，提高加热炉运行效率，降低设备维护费用，减少员工劳动强度。
　　中图分类号：TE558 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）21-0371-02
　　一、引言
　　水套式加热炉是油田专用的加热设备，主要承担原油加热、循环、掺水加热、站内采暖等工作。
　　采油厂各采油站目前所使用的水套式加热炉炉体内加热介质液位的控制及显示有两种方法，一是使用可视“玻璃管”液位计，依靠人工巡检来检查加热炉炉体内加热介质缺失情况，完成补水，普通“玻璃管”液位计在冬季低温情况下容易冻坏，失去液位警示作用；二是使用磁翻板液位仪，虽然可以解决冬季防冻问题，但经常出现磁翻板遇卡，磁性消退等现象，无法及时准确显示监控液位。两种液位计都存在安全隐患。
　　二、需求分析（表1）
　　三、方案设计
　　1、液位控制系统方案
　　浮球连续式液位计是利用浮球内磁铁随液位的变化来改变本体杆内的电阻与磁簧开关所组成的分压电路，从而转换成分压信号，此分压信号可经过液位计变成4～20mA标准电子信号，以检测液位。磁簧开关的间隙愈小，精度越高。此液位计还可配合其他二次仪表作远距离指示，是一种原理简单，可靠性极佳的液位显示装置。
　　在液位计内部上下限位置安装两个磁性浮球及磁簧开关，浮球随着容器内液面的升降而升降，即可触发磁簧开关动作，液位触点信号为输出源，接入控制箱，实现声光报警或远程液位控制。示意图如图1，图2：
　　2、玻璃管保温材方案
　　设计在玻璃管背面安装电加热棒，镶嵌在玻璃管外侧，并用保温材料填充，外层有不锈钢罩套作为保护，达到防温度损失等功效，在护罩底部安装控液阀，感应传感器等附件，降低热损失。
　　优点：
　　①结构简单，可以使用成品件。
　　②成本费用低。
　　③占用空間小，热效益高。
　　3、控液阀方案
　　控液阀是防冻堵智能型报警液位计的一个重要部件，在加热炉丢失加热介质时，能够及时切断加热介质的流失。
　　控液阀的原理是使液体在管道中只能沿着一个方向流动，不允许逆流。一旦发生逆流，控液阀接受指令，立即关闭，类似单向阀，阻止逆流的作用。
　　4、PLC系统制作方案
　　PLC可编程逻辑控制器是控制系统的核心部分，是一种可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
　　在液位计上、下流管线上安装温度传感器，及时反映液位计的温度。冬季生产，可以动态调整加热棒及管线电热带的各项温度，确保液位计不冻堵，防止安全事故。在配电箱内安装数据解码器，负责读取和录入工作，并有两套回路执行各项数据的采集、执行。
　　5、报警系统制作方案
　　报警系统是液位计的重点部分，汇集各项数据的采集、分析，传达准确的指令。主線一：负责各部位的温度数据分析、下达指令；主线二：负责及时准确的报警工作，同时通过声、光报警，及时提醒操作员工；主线三：及时显示各部位的温度值，液位计液位的缺失情况，发出相应的预警。
　　四、方案实施（表2）
　　五、实施效果
　　防冻堵智能液位计在水套式加热炉上应用，达到的效果如下：
　　①玻璃管外设不锈钢防护罩，防止玻璃管意外损坏；
　　②测量范围大，数据清晰，直观可视；
　　③带有上、下限水位声光报警功能；
　　④具有防冻功能，可满足室外寒冷环境下使用；
　　⑤上、下端口安装通液阀，发生逆流自动关闭；
　　⑥PLC集成控制，可实现远程数据传输、采集和跟踪；
　　⑦易于安装、维修方便。
　　1、经济效益分析：
　　实施前的单台年度维护费用：4套（玻璃管）*760元/套=3040元
　　实施后一费用（产品可以安全运行10年）：1套（智能装置）*6700元/套=6700元
　　实施前10年度维护费用：（500台次）=500套*760元=380000元
　　一次性投入费用：（50台次）=50套*6700元=335000元
　　年度对比：380000-335000=45000元
　　应用新型产品，提高生产时率，挽回产量损失
　　实施前单台次更换玻璃管约3小时，单台次井平均产量4吨/天，全年平均更换3次，即4/24*3*3=1.5吨，作业区更换100井次，既100*1.5=150吨。
　　技术创新成果净现值=（1-30%）×分成系数×∑{〔年新增原油产量×（单位原油价格-单位生产成本）-税金及附加〕=（1- 0.3）×1×150×（750-360）×（1+10%）=40900元。
　　累计创效为：45000+40900=85900元。
　　2、社会效益分析
　　1）消除事故隐患，提高加热炉运行效率，减少了员工的劳动强度。
　　2）应用新型防冻堵智能型报警液位计，降低了设备的维护费用，提高了安全系数。