介紹幾種適合測量地下重污油罐的遠(yuǎn)傳液位計

地下重污油罐是煤制油油品加工裝置配套儲運系統(tǒng)的重要設(shè)備，處于整個裝置的最低點，在油品加工裝置正常生產(chǎn)和開停工過程中，都會有大量的廢水、蠟油物料進(jìn)出地下重污油罐，足見其對于平衡油品加工裝置儲運系統(tǒng)正常生產(chǎn)的重要性。但在開停車和裝置正常運行期間地下重污油罐液位經(jīng)常指示不準(zhǔn)，造成工藝人員無法監(jiān)控，本文通過對幾種液位計的測量原理加以比較，以地下重污油罐介質(zhì)工況的特點為出發(fā)點，選擇了幾種適合測量地下重污油罐的遠(yuǎn)傳液位計。

1、導(dǎo)波雷達(dá)液位計

導(dǎo)波雷達(dá)液位計是基于飛行時間（TOF）原理工作的“自頂向下式”測量系統(tǒng)。測量從基準(zhǔn)點到介質(zhì)表面之間的距離。將高頻脈沖信號發(fā)送到探測器，信號沿著探測器的軌道傳播。脈沖信號在介質(zhì)表面發(fā)生反射，反射信號被表頭接收，轉(zhuǎn)換為液位信號。介質(zhì)的介電常數(shù)（DC）關(guān)系到高頻脈沖信號的反射率。測量大介電常數(shù)（DC）的介質(zhì)（水等）時，脈沖反射信號會變強；反之，測定具有微介電常數(shù)（DC）的介質(zhì)（烴等）時，脈沖反射信號會變?nèi)酢?/p>

油品加工地下重污油罐液位計原設(shè)計為導(dǎo)波雷達(dá)液位計，但裝置正常生產(chǎn)和開停工過程中經(jīng)常出現(xiàn)液位“虛假指示”，DCS系統(tǒng)畫面趨勢顯示“一條直線”，造成工藝無法監(jiān)控液位，無法判斷是否啟動提升泵?，F(xiàn)場拆檢導(dǎo)波雷達(dá)液位計后，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)波桿附著有污蠟，當(dāng)實際液位計下降后，該位置對反射波形成干擾，造成“虛假指示”。

2、電容式液位計

電容式液位計是電氣式液位檢測方法之一，它使用電容量變化來測量容器中介質(zhì)的液位。

電容式液位計在地下重污油罐液位測量的使用過程中，由于工藝介質(zhì)的不斷變化，在運行一段時間后發(fā)生測量不準(zhǔn)，原因為被測介質(zhì)的介電常數(shù)發(fā)生變化。由于介質(zhì)介電常數(shù)發(fā)生變化，導(dǎo)致電容液位計發(fā)生零點偏移，需要對液位計進(jìn)行不斷的零點校準(zhǔn)，造成日常儀表維護(hù)量大。

3、高頻雷達(dá)液位計（非接觸式）

高頻雷達(dá)液位計是一種在調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）原理基礎(chǔ)上的“自頂向下”測量系統(tǒng)。天線向介質(zhì)發(fā)出連續(xù)改變頻率的電磁波，電磁波到達(dá)介質(zhì)表面后會被反射，反射回波會被天線再次接收。

油品加工地下重污油罐選用80GHz的高頻雷達(dá)。80GHz高頻帶來更小的波束角（3°），可以避免和減少罐壁和干擾物的影響，適用于低介電常數(shù)、高黏附、高冷凝場合，其特殊的跟蹤算法配合80GHz高頻技術(shù)，更加提高了可靠性。經(jīng)過實踐，高頻雷達(dá)測量準(zhǔn)確，無干擾信號。其非接觸的特點，安裝至今免維護(hù)，DCS畫面趨勢正常，可實現(xiàn)長期穩(wěn)定測量。

4、頂裝式浮球液位計

頂裝式浮球液位計由插入桿、浮動球和表頭構(gòu)成，通過連接法蘭安裝在儲罐的頂部。浮球液位計是基于阿基米德浮力原理設(shè)計的，當(dāng)容器的液面發(fā)生變化時，球體上下移動。在磁力作用下，浮球液位計的干式彈簧被磁力吸引，從而使傳感器內(nèi)電阻成線性變化，再由轉(zhuǎn)換器將這個阻值的變化轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的4mA～20mA電信號，實現(xiàn)液面的遠(yuǎn)距離檢測和控制。

浮球式液位計具有簡單的結(jié)構(gòu)、方便調(diào)試、良好的可靠性和高精度的特性，廣泛用于持續(xù)測量高溫高壓、臟污介質(zhì)、高粘度、蠟油、瀝青、易燃、易爆、易腐蝕介質(zhì)液位的測量。根據(jù)浮球式液位計的工作原理及特點，浮球液位計也能對開口、密閉容器或地下池槽里的介質(zhì)液位進(jìn)行正常測量。因此，頂裝式浮球液位計對于地下重污油罐的液位選型也是一個不錯的建議。

5、吹氣式差壓液位計

據(jù)了解，吹氣式差壓液位計是一種可以測量打開或密閉容器內(nèi)液體的非接觸式液位計。除了吹掃管與被測量介質(zhì)接觸以外，差壓變送器測量膜盒和吹掃裝置均不與被測介質(zhì)接觸，從而保護(hù)變送器膜盒，減少儀器維護(hù)量，提高測量可靠性。由于吹掃裝置能保證恒速氣體輸出，差壓變送器測量的壓力可自動跟蹤吹掃管輸出壓力的變化，使差壓變送器輸出的信號與介質(zhì)液面高度成相對應(yīng)關(guān)系。

吹氣液位測量的原理如下：在密閉容器中插入空氣吹管，空氣或惰性氣體（氮氣等）作為氣源經(jīng)過濾減壓閥（其作用是將供氣壓力降至某個定值，該定值的大小由被測液位高度決定），保證吹氣入口處的壓力一定。氣源通過定型流量閥、浮子流量計、吹掃管路吹入被測量的液體中。吹掃電流通過浮子流量計顯示，流量通過浮子流量計上的流量控制閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。恒定流量的氣體從插入液體的吹掃管路下端口逸出，鼓泡并通過液體排入大氣。微小氣泡（大概每分鐘150個氣泡）從通氣管路的下端排出時（由于微量氣泡流速較低，可以忽略沿通氣管的壓力損失，因而通氣管內(nèi)的氣壓與液體水平的靜壓大致相同），差壓變送器所指示的差壓值就可以反映出液面高度。

事實上，地下重污油罐是微正壓封閉容器，氣相通常配有氮氣（N2）密封。所以，反映液體水平高度的壓差值不能簡單地導(dǎo)入到變送器的正負(fù)壓室中，而是利于原設(shè)備接口，采用夾套取壓的方式，將反映液位高度的差壓值和儲罐頂部氣相壓力，同時分別接入到差壓變送器的正負(fù)壓室進(jìn)行測量。除了測量清潔液體的液位外，吹氣式液位計特別適用于測量腐蝕性酸、堿、鹽液體、高粘度液體、易結(jié)晶液體、高溫及含有固體顆粒的液體和一些流化床物料的液位。

通過對煤制油油品加工裝置地下重污油罐物料介質(zhì)特性的分析，對地下重污油罐液位計的幾種選型應(yīng)用進(jìn)行了比較分析，結(jié)合現(xiàn)場實際應(yīng)用及液位計的測量特點，提出了目前油品加工地下重污油罐液位計的幾種合適的選型方案，但從安裝方便、免維護(hù)、精度高方面考慮，應(yīng)優(yōu)先選用高頻雷達(dá)液位計，這對油品加工裝置地下重污油罐液位測量及油品加工裝置長周期穩(wěn)定運行有著重要意義。

審核編輯：湯梓紅