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利用差压变送器在油库计量吨位的应用以及注意事项

作时间:2014-10-15 10:14:35  来源:  作者:
   

在目前的油库油罐液位的测量中,应用比较多的是磁翻板液位计、浮球液位计、雷达液位计、差压液位变送器等。雷达液位计虽然精度高但是也有受影响的因素且购买成本高,而磁翻板液位计、浮球液位计虽然成本不高,精度也能接受,但是安装比较麻烦且故障率相对高一点。而差压式液位变送器在油库油罐液位和锅炉气泡等密闭容器中的液位测量应用也是比较广泛,只不过直接的测量结果并不是液位值,而是对应转换的一个差压值。

    其实在很多的油库油罐液位测量的最终目的都是了解罐体内油的重量,即吨位数。因为油库的每个油罐都是大型的,吨位很大,所以只知道罐内液位并不能准确把握罐体现有容量。既然测量出液位依然要算出吨位,那么利用差压法的差压式液位变送器测量出来的差压就是显得非常适合了。像1151、3051类型的差压变送器,技术已经十分完善,精度与稳定性都不在话下。

2、设计原理

    上面提到差压式液位变送器测量的结果就是高低压力差值,换算成公式(1):△P=ρg△h。而正常情况下,油罐都是圆柱体,那么底部截面积S是不变的,根据公式(2):重量G=△P·S=ρg△h·S,如果底部截面积S不变,那么重量G与差压△P就是成正比关系。因为只要测量出△P高低差压值,就可以得到油罐内实际的油量G。(根据这个公式(2)反推算,此时此刻重量G 不变,密度ρ与△h是成反比的,就是说温度变化时,虽然油的体积可能会膨胀或缩小,实际液位升高或降低,但是根据公式(1)中得出的△P是不变的,也就是测量出的压力差值是保持不变的。

3、举例说明

   在新疆万基石油化工项目,笔者将此思路应用到实际设计中。
   设计条件:3000m3 油罐,直径d=16m,高度h=15m。

一次表: 选用淮安市三畅仪表有限公司的SC3851/3351LT系列法兰式差压变送器(单法兰液位变送器),选用法兰式是防止罐底脏物沉淀而堵塞引压管,变送器量程0~150kPa。

二次表:选用SC-600智能光柱调节仪,万能信号输入,可任意改变量程,用光柱显示液位,用数字显示油品的吨数。以4号罐为例,S=π×r2=3.14×8.6的平方=232m2,高为15m。

二次表是在远处控制室使用,可以设置满液位报警,防止油罐液体溢出,但是为了防止万一,在现场油罐顶部,设计一套液位报警装置(同样安装一台液位报警器),防止油品满溢,作为双保险。在应用中由于测量值直接为吨数,故油罐不论贮存何种油品,二次表显示的值是油罐内油品的吨数,避免了需要测定密度进行换算的麻烦。
    一般情况油品出入库往往是采用泵输送经过椭圆齿轮流量计计量,由于流量计的精度有限,最高也只有0.2 级,还需测密度计算,其结果往往有些出入,从而造成计量纠纷。现在因为油罐测量的结果为吨数,而且精度可达到0.2 级甚至0.1 级,因此,与容积式流量计相比,计量结果更准确。虽然在小数量的油品出入库时,由于分辨率的原因,测量的结果绝对误差较大,但在大数量的油品出入库时,其较高的精度和较小的相对误差,是其它计量手段所无法比拟的,特别适合月度、季度、年度的盘存。实践表明其主要优点有:
① 安装维护简单方便;② 读数直观直接明确,可直接读出油品的库存量;③ 免除了密度的测定和换算。

4 注意问题
(1) 设计和安装时应考虑油罐底部的取压开孔尽可能放低,以消除温度变化而造成的误差,必要时引入温度补偿。
(2) 在油罐的罐体水平截面不等的情况下(如上小下大),要考虑补偿措施。如二次表选用WP-H80 系列液位-容量控制仪。
(3) 为达到一定精度,如油罐顶部装有呼吸阀时,必须采用差压变送器而不能采用压力变送器。对敞口油罐或精度要求不高时,可直接采用压力变送器以方便安装。
(4) 二次表尽量采用智能表,可方便改变量程,实现温度补偿等。
(5) 安装时差压变送器的负压室要安装集水器,并要经常排污,以免积水影响准确度。

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