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新聞詳情

上海自動化儀表五廠雷達液位計在油品儲罐液位計量上的應(yīng)用

作者:上海自動化儀表有限公司自動化儀表五廠網(wǎng)址:http://www.shhdahua2.com

隨著石油工業(yè)的迅猛發(fā)展,油品儲罐液位測量技術(shù)越來越受到人們的普遍關(guān)注。近年來,由于計算機、光纖、超聲波、伺服、雷達等高新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),油罐自動液位計量已進入多功能、高精度的新階段。

目前大多煉油廠計石油化工廠存在著檢測技術(shù)陳舊、檢測誤差大、維修調(diào)試?yán)щy等諸多問題。

舊的檢查方法主要有:

一是人工檢尺方法原始而又繁瑣,尤其是在氣候惡劣的條件下,給工人帶來不安全因素;

二是鋼帶液位計首次安裝要求較高,機械磨擦影響計量精度,還存在著液位突然移動跟蹤不及時,冬季重油罐易出現(xiàn)凍凝等問題;

三是稱重式計量儀表,這種儀表工作時必須向罐內(nèi)吹氣,可使輕油揮發(fā),造成油品損失,并污染空氣,另外,引氣管堵塞和泄露都影響檢測效果。

根據(jù)以上問題所在,上海自動化儀表五廠生產(chǎn)的非接觸式雷達液位計在現(xiàn)場的推廣使用解決了油品儲罐液位檢測中存在的問題。

1、原理及特點

1.1 工作原理
微波是以光速c傳播的高速電磁波,當(dāng)發(fā)射的電磁波碰到介質(zhì)液面時就會反射回來,雷達通過測量發(fā)射波與反射波之間的延時t來確定天線與反射面之間的距離(空高h)。T=2h/c。(c=300000km/s)光速c不受介質(zhì)環(huán)境的影響,傳播速度是穩(wěn)定的,當(dāng)測得延遲時間t就可獲得h

雷達系統(tǒng)不斷地發(fā)射線性調(diào)頻信號(即頻率與時間成線性關(guān)系的信號),可以得到發(fā)射信號頻率與反身信號頻率之間的差頻,差頻正比于延遲時間t,也即正比于空高h。差頻信號經(jīng)過數(shù)據(jù)處理,就可獲得高空值h,罐高值與空高值之差就是液位值。

1.2 特點

1.2.1可靠性高。非接觸測量,無活動部件,因而可靠性高。

1.2.2計量精度高。測量精度不受介質(zhì)溫度、壓力及介電常數(shù)等變化的影響。

1.2.3應(yīng)用范圍廣。可運用于各種油品儲罐,尤其運用于高精度、易結(jié)晶及高溫高壓的介質(zhì)。

1.2.4數(shù)字輸出技術(shù)。具有RS-232、RS-485標(biāo)準(zhǔn)接口,現(xiàn)場與控制室之間采用數(shù)字傳輸,可以克服模擬信號傳輸帶來的誤差。

1.2.5體積小、重量輕,安裝便捷、維護簡單。

1.2.6有故障自診斷和提示功能。

           管型和喇叭型兩種。一般拱頂罐采用喇叭口安裝,浮頂罐采用波導(dǎo)管安裝。

1.3.2安裝。

①喇叭口天線的下端必須低于罐頂20mm以上,法蘭對水平面的誤差應(yīng)小于±0.5°,喇叭天線的中軸線應(yīng)保證與液面垂直,且距罐壁的最小安裝距離不能小于0.15HH為罐高)。
②波導(dǎo)管安裝法蘭對水平面的誤差應(yīng)小于±1°,波導(dǎo)管的中軸線必須與液面保持垂直;為避免沖擊,波導(dǎo)管的安裝位置應(yīng)遠離進出料口。(如圖3

2 應(yīng)用情況及效果

   2.1應(yīng)用情況:自2002年以來,我們在原油末站兩座50000M3 的原油儲罐上安裝了兩臺,至今,先后又在柴油液態(tài)烴罐上安裝了6臺雷達液位儀,運行狀況良好。

2.2應(yīng)用效果分析:為了考核雷達液位計的技術(shù)性能,我們于20037月,在原油罐區(qū)做了人工量油與液位儀自動量油對比測試,效果良好。

①最大誤差為2mm,運行穩(wěn)定。

②儀表能準(zhǔn)確地反映各罐原油生產(chǎn)動態(tài)、站內(nèi)儲油情況,滿足了原油動態(tài)計量、數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?/span>

③方便管理和操作運行。

2.3存在的問題與改進措施:

2.3.1波導(dǎo)管附著物對測量的影響。由于設(shè)計上的缺陷,我廠原油罐采樣口利用了雷達液位儀的波導(dǎo)管,采樣過程造成一定量的原油積聚在波導(dǎo)管上,引起測量誤差。針對這一問題,我們在浮盤導(dǎo)向管進行開孔后,將其改造成了新的采樣口,解決了這一問題。

2.3.2電源對測量的影響。由于電網(wǎng)壓力波動較大,對一、二次儀表供電影響較大,影響了雷達液位計的正常工作。針對這一問題,我們增設(shè)了一套穩(wěn)壓裝置,保證了一、二次儀表的供電正常。

2.3.3傳輸波導(dǎo)管引起的測量誤差。波導(dǎo)管一般離罐底200-300mm左右,應(yīng)為一整根,若需加長,必須采用外夾套焊接方法,不能對焊。波導(dǎo)管內(nèi)壁絕不能有焊縫及毛刺存在,否則會影響測量精度。

2.3.4罐內(nèi)液體反射面以上組分構(gòu)成及特性對測量誤差的影響。


①利用雷達系統(tǒng)進行液位測量,必須保證一部分反射波從物位表面反射回去。若液體物位表面存在一層氣泡,反射信號的能量很小,將引起測量誤差,如圖4所示。消除的方法是加傳輸波導(dǎo)管。

②液化氣罐的測量由于其飽和蒸汽壓低,氣相濃度大,對測量精度產(chǎn)生較大影響。消除的方法是進行智能補償。

3 經(jīng)濟效益和社會效益

3.1DJ系列雷達液位計結(jié)構(gòu)合理,性能良好,計量準(zhǔn)確,穩(wěn)定性好,實現(xiàn)了對油品儲罐的全天候計量和監(jiān)督。

3.2雷達液位計的推廣應(yīng)用,較好地解決了我廠原油進廠的盈虧計量及成品油出廠的損耗管理。通過原油的準(zhǔn)確計量,2003年曾及時發(fā)現(xiàn)3起在原油管線上栽閥偷油案件,并采取措施,使其及時被杜絕,產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

3.3雷達液位計和推廣使用,充實了我廠局域網(wǎng)數(shù)據(jù),為生產(chǎn)管理自動化打下基礎(chǔ)。目前上海自動化儀表五廠計量數(shù)據(jù)90%已實現(xiàn)了網(wǎng)上采集和傳輸。

3.4雷達液位計的應(yīng)用,減少了對人工操作的依賴,取消了操作工每兩小時上罐量油一次的作業(yè),極大地減輕了崗位工人的勞動強度,提高了勞動效率。

3.5雷達液位計的使用,杜絕了在炎熱、雷雨、冬雪等惡劣環(huán)境條件下,人工檢尺的不安全因素。

4 結(jié)  

上海自動化儀表五廠雷達液位計的推廣應(yīng)用,實現(xiàn)了由接觸式測量到非接觸性測量的轉(zhuǎn)變,綜合測量精度提高到了±1mm。在企業(yè)面臨入世挑戰(zhàn)、深入挖潛增效的今天是油品儲罐液位計量的首選儀表。


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