石油磺酸盐罐区液位测量设备的选型与应用研究

来源 :中国科技博览 | 被引量 : 0次 | 上传用户:w527369
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  [摘 要]石油磺酸盐生产工艺介质物性比较特殊,测量工况比较复杂,有的介质易燃易爆且有毒,配套储罐液位监测设备的选型有其特殊性,既要保证测量效果,又要最大限度控制成本,这就需要对各类储罐及其介质进行分析,对液位测量设备进行选型与应用方面的深入研究。 本文结合多年来罐区自控系统建设经验,从罐区液位各类测量问题和技改方案中找寻规律,提出各种介质、各类罐体的适宜的液位计选型原则,对提高罐区的自控水平具有一定借鉴作用。
  [关键词]石油磺酸盐、雷达液位计、化工自动化、仪器仪表。
  中图分类号:O625.75+1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0387-01
  1 罐区常用液位测量方法及设备简介
  1.1 钢带液位计
  钢带液位计是一种传统的液位计,该液位计适宜测量石油、水及其它液体,广泛应用于石油产品储罐测量、计量,工业用水及污水监测以及化学工业(酸、碱、盐液)中。它是利用力学平衡原理设计制作的,当液位改变时,将液位检测装置(浮盘)根据液位的情况带动钢带移动,通过钢带的拉伸及机械传动不断达到新的平衡,再读取码带、输出标准电信号来显示液位的情况。
  1.2 磁致伸缩液位计
  磁致伸缩液位计是另外一种罐顶安装的浮力式液位计,该种液位计具有精度高、环境适应性强、安装方便等特点。因此,广泛应用于石油、化工等液位测量领域,成为液位测量中的精品。
  采用磁致伸缩液位计,进行油罐液位的测量,其优点表现在:
  1、可靠性强、安装简单:由于磁致伸缩液位计采用波导原理,无机械可动部分,故无摩擦,无磨损,传感器工作可靠,寿命长。整个变换器封闭在不锈钢管内,不锈钢管可做成软管以适应比较高的罐体测量,通过罐顶已有管口进行安装,特别适合已投运储罐,在安装过程中对正常生产影响小。
  2、精度高:由于磁致伸缩液位计用波导脉冲工作,工作中通过测量起始脉冲和终止脉冲的时间来确定被测位移量,因此测量精度高,分辨率优于0.01%FS,这是传统顶浮球传感器所不能做到的。
  3、对于分层介质,如果上下层密度差足够大,可以根据密度定制浮子来测量界位。
  缺点是成本较高,对于粘稠、杂志较多的液体,容易污染导向不锈钢管,造成浮子粘连,另外如果测量分层介质的界位,浮子的选型应该注意根据上层介质密度来设计。
  1.3 压力式液位计
  压力式液位计采用静压测量原理,当液位变送器投入到被测液体中某一深度时,传感器迎液面受到的压力的同时,通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔,再将液面上的大气压Po与传感器的负压腔相连,以抵消传感器背面的Po,使传感器测得压力为:ρgH,通过测取压力P,可以得到液位深度。
  1.4 磁翻板液位计(直读)
  磁翻板液位计是根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成的,罐区液位测量中往往作为一种侧装直读式液位计来使用。磁翻板由很多磁性的红白翻柱组成,与测量筒内的浮子有磁性耦合作用而进行翻转,红白交界处为容器内部液位的实际高度,从而实现液位清晰的指示。优点是显示直观,但物料粘度比较大或者杂质多的话容易造成浮子卡住,对于比较高的罐体来说也不适宜,成本很高而且安装维护不方便。
  1.5 雷达液位计
  雷达液位计利用雷达电磁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,又无可动部件,故障率低,而且精度也很高,是一种对用户很有吸引力的液位计。
  雷达液位计最大的特点是在恶劣条件下功效显著。无论是有毒介质,还是腐蚀性介质,也无论是固体、液体还是粉尘性、浆状介质,它都可以进行测量。
  2 石油磺酸盐罐区液位检测设备早期存在问题汇总
  石油磺酸盐生产工艺介质主要有原油、二氯乙烷、氨水、中和液、酸性油、基液、磺酸盐成品等,很多物料物性复杂,有的物料易燃易爆易挥发,罐体设计内浮顶,有的温度高粘度高,罐内有蒸汽、液面有泡沫,还有的密度不稳定很多储罐功能不断切换。胜利油田中胜国际化工集团有限公司原有罐区液位监控系统技术比较落后,液位监控系统的设计以及液位计的选型没有结合实际工况,测量非常不稳定,液位计损坏频率非常高,有些还采用上罐检尺手段检测液位,尤其合成调配工艺没有准确的液位测量作为调配依据,工人劳动强度也大。针对原有罐区存在的问题,2010年上半年,对车间东西罐区的液位测量系统进行了重新设计和建设,并在此后的几年内,不断对现场的液位计的使用效果进行追踪,找出原有一次测量仪表存在的问题,根据每个罐的工况进行液位计的调整和更换。大致上讲,原有的罐区液位计的测量问题主要集中在以下几个方面:
  1、液相磺化车间罐区早期采用珠峰罐区监测系统,现场仪表多为钢带变送器,目前由于钢带变送器多年老化,大多变送器已经损坏或钢带断裂,仅存的几台钢带也经常出现浮盘卡滞、读数错误、线路中断等问题,维护量非常大。目前,老式钢带液位计已经全部废除,被其他液位测量形式所替代。
  2、用压力变送器测量液位,适用性很强、测量最稳定、而且故障率低、非常经济。但是由于有些罐内介质密度不稳定,容易产生很大的测量偏差。在一些介质密度不稳定、罐储介质罐储功能经常发生变化、介质容易分层、物料过于粘稠、底部杂志比较多的储罐上,出现问题非常多。
  3、雷达液位计虽然测量精度高,维护方便,但是使用过程中也出现一些问题,主要集中在两个方面:一种情况发生在在内浮顶储罐的液位测量中,由于内浮顶本身的结构要求浮盘本身有一定支撑高度,所以在低液位时,容易产生一段盲区。
  3 不同品牌的雷达液位计在石油磺酸盐产品罐区实际应用过程中比对及分析
  2010年上半年,对车间东西罐区的液位测量系统进行了重新设计和建设,现场的液位计也做了部分更换,其中雷达液位计得到了广泛的应用。由于雷达液位计安装方便,测量精准,总体使用效果很好,但没有多长时间便在合成罐区基液罐、产品罐以及调配罐的使用中暴露问题,主要现象是在某些时间段出现突然的测量不稳定,液位模拟信号大范围跳动,这个问题困扰了很长时间,后来通过长时间的实地观察和回波信号的测试追踪,终于找到了其中的原因,并且发现了不同品牌的雷达液位计在这种工况下测量性能上的具体差异,找出了最佳的测量设备。
  为了解决这个问题,我们从雷达液位计自身参数上做了一些调整,感觉收效甚微,但是我们又用其他品牌的雷达液位计在同样的工况下做了横向测试,发现不同品牌型号的雷达液位计在这种有泡沫的液面上应用,同样是比较主流的高频率非接触式雷达液位计,分辨能力是大不相同的。除了了罗斯蒙特5402雷达液位计,我们还尝试了E+H公司FMR240雷达液位计和德国VEGA公司的PS63型雷达液位计,通过观察和一段时间的替代应用,在这种具有泡层的工况中,FMR240的测量稳定性要略好于罗斯蒙特的5402,但实际效果也不能满足需求,测量效果最好的要数德国VEGA公司的PS63型雷达液位计,在最恶劣的工况下,虽然真实液位回波信号也有衰减,但是识别度很高,完全可以做到连续稳定测量。以上两图是PS63型雷达液位计在T130和T132两个罐上的回波曲线图,其中T132是产品调配罐,工况最为恶劣,从图上可以看出PS63型雷达液位计在应对最恶劣的工况依然可以接受比较强的回波信号,可以清晰地分辨真实的液位。
  4 结论
  综上所述,石油磺酸盐罐区液位检测设备选型有其特殊性,根据现场维护经验,液位计选型已经可以有一个比较清晰的思路,个人建议石油磺酸盐罐区可以建立以雷达液位计为主,单法兰压力变送器、磁致伸缩液位计为辅的选型体系,针对具体物料,建议遵循以下选型原则:
  1、石油磺酸盐产品、基液及调配储罐由于物料循环时会产生比较厚的泡层,如果要求计量准确则建议选用德国VEGA的PS63型雷达液位计。用于一般过程检测,精确度需求不高的储罐可以选用单法兰液位计。
  2、氨水、二氯乙烷储罐,由于介质易燃易爆易挥发做内釜顶罐的储罐如果用雷达液位计测量则需在罐体设计时按照雷达液位计的安装要求设计导波管,并按要求在导波管侧壁做好联通孔设计,选型上将来也可以尝试接触式的导波雷达,如果对精度要求不高则可以选用单法兰液位计。
  3、油品储罐如果需要计量准确选用普通型的雷达液位计,如果用于一般的过程检测可以选用单法兰液位计。
其他文献
[摘 要]介绍了大型变压器励磁涌流抑制器在燃气电厂电气系统上的应。  [关键词]变压器;励磁涌流;磁通  中图分类号:TM41 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0374-01  众所周知变压器在空载投入时将产生励磁涌流,励磁涌流的实质是压器全电压充电时在其绕组中产生的暂态电流。其产生的基本原理是这样的,变压器投入前铁芯中的剩余磁通与变压器投入时工作电压产生的磁通方向相
期刊
[摘 要]本文介绍了工业厂房屋面常用的几种防水材料,并且谈了谈各种防水材料的施工技术。  [关键词]工业厂房;屋面防水材料;施工技术  中图分类号:TU761.11 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0379-01  1.引言  工业厂房多为单层工业框、排架结构、大型屋面板。由于屋面跨度较大和受外力影响而变形较大,工业厂房屋面防水工程成为厂房建设的一项重要问题。屋面防水
期刊
[摘 要]文章从设备、工艺方法和应用效果方面介绍了煤层注水工艺在岱庄煤矿中厚煤层的应用实践。该技术工艺经过现场实际应用取得了良好的效果,有效降低了的综采工作面产尘率,改善了井下劳动作业环境。  [关键词]煤层注水;减尘;工艺  中图分类号:P618.11 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0375-01  前言  综采工作面由于机械化生产,大功率采煤机强力采割煤、岩,其
期刊
[摘 要]通过在热洗井过程中添加油基清蜡剂,将沉积石蜡通过洗井液带出井筒,从而达到油管清蜡的效果.  [关键词]油基清蜡剂 洗井 清蜡  中图分类号:TE252 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0384-01  一、前言:  抽油井井筒结蜡一直是制约油井正常生产的主要矛盾,它对油井生产的危害,轻者影响减少流体举升的过流断面,增加流动阻力,堵塞油流通道,造成油井减产,重
期刊
[摘 要]随着我国工业发展规模的不断扩大,工业技术的不断提高,司炉工的操作规范与技术标准不断加强。司炉工对锅炉的使用进行操作时,需要考虑很多因素与重点问题,不然会造成锅炉操作的损坏或导致事故风险加剧。司炉工改善自身不合理操作行为,可以让锅炉的使用更加安全与规范,保证锅炉的使用与燃烧运行的环保程度,作者针对这些问题开展以下论述。  [关键词]司炉工;相关问题;操作;安全性  中图分类号:TE963
期刊
[摘 要]近年来,矿产资源需求与保障能力之间的矛盾日益突出,金属矿产勘查已成为当前地质工作的重要任务。随着找矿深度的增加,找矿难度也随之加大,物探方法与技术作为开展深部找矿工作的一种主要手段越来越受到矿产勘查界的广泛重视与应用,地下物探方法利用现有的钻孔或坑道对钻孔底部或外围进行进一步的勘查很有优势更适用于深部找矿。本文论述了井中电磁法、井中坑道自然电位法、井中坑道激发极化法、井中坑道充电法等几种
期刊
[摘 要]随着油田开发的不断深入,抽油杆和油管的偏磨现象日趋严重。由杆和管偏磨造成的井下事故大大增加,目前辽兴公司因杆管偏磨造成的维护工作量占总维护工作量的三分之一左右。针对造成杆管偏磨的因素,通过开展油井防偏磨治理技术研究,研究优化出自旋转刮蜡扶正器,该防偏磨工具连接在抽油杆上,扶正套的外径大于抽油杆接箍外径,起扶正作用,扶正套的材料是利用纳米高分子复合材料制造而成的,具有综合优良性能,扶正套与
期刊
[摘 要]智能变电站是一种结合了多种社会先进技术和设备设施的重要工作场合,在当今社会有着巨大的影响力。智能变电站是通过对先进的设备、可靠的设备、集成的设备以及环保的设备全部智能化,然后将全部的信息数字化技术、通信平台的网络信息化技术、信息方面的共享标准化技术作为基本的工作要求,完全自动的进行信息的采集、信息的测量、信息的控制、信息的保护、信息的计量、信息的检测等多方面的工作基本功能,同时,自身具备
期刊
[摘 要]空气潜孔锤钻井工艺以其特殊的碎岩方式和循环介质,可明显的提高效率和经济效益,在很多领域都得到了广泛的应用。空气潜孔锤钻井工艺配合车载钻机应用于煤层气钻井中,不仅能提高钻进效率,还能降低煤储层的污染,有利于提高煤储层的产气率。  中图分类号:P618.11 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0362-01  1 前言  煤层气是赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸
期刊
[摘 要]传统煤矿电机车控制器存在诸多问题,为此进行了产品更新,对现有机车采用了新型的IGBT斩波控制器。新型斩波控制器具有节能、高效、经济实用的特点。文中主要阐述了IGBT斩波控制器的原理、结构。  [关键词]IGBT;节能;原理;  中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0366-01  1 引言  目前大部分矿用电机车都是直流串励电动机作为牵引电
期刊