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大型浮顶罐雷达液位计及辅助设备选型及安装
1.浮顶罐雷达液位计的选择
浮顶罐雷达液位计的选择主要包括两项内容,即天线的选择与供电电压的选择。目前,可供雷达液位计选择的天线类型主要有锥形天线、导波管阵列天线和抛物面型天线几种。由于原油浮顶储罐的构成介质中,涉及到钢制浮盘,因此,如何透过浮盘来对储罐内的液位进行有效测量便成为了液位仪表选择所面临的一项主要问题。根据之前对普通储罐天线选择的经验来看,天线发射电磁波信号的能力以及抗干扰能力与其尺寸是有直接关系的,尺寸越大,其发射电磁波的能力就越强,抗干扰能力也随之增强。反之,则越弱。由此可见,在三种可选天线中,效果好的应该是抛物面型天线,但这种类型的天线只适合普通原油储罐,对浮顶罐却不适合。经分析,根据浮顶罐的特点,应该选择带有导波管的雷达天线。利用这种类型的天线对液位进行测量,可以用导波管穿过浮盘进行直接检测,轻松的解决了上述问题。事实证明,此种方法不仅能够直接对液位进行测量。
其次是对供电电压的选择,一般来说,原油储备库都具有一定的规模,这主要是由于储罐的直径较大所导致的。在这种情况下,即使储备库设置了控制中心和远程控制单元,那么也不可避免会有超过1km的信号电缆存在,从而导致线路压降过大。因此,为了确保雷达液位计的正常使用,对于供电电压的选择,应该选择在220VAC供电的雷达液位计。
2.多点温度计的选型和安装
在对浮顶罐内油品液位进行测量的时候,原油的温度是测量中的一项重要监控参数。因此,必须在浮顶罐上安装相应的多点温度计,这也是困扰工作人员的一个主要问题。就目前对浮顶罐的测量方法来看,需要对液面以下每3米处的介质温度进行检测,当前所采用的多点温度计大多都作为测量元件。为了更好的对其进行运输和安装,通常整体结构都会采用软缆式结构,这种结构主要是将多点温度计安装在金属套管内,相当于给储罐安装了一根导向柱,很有可能导致浮盘卡死无法上下浮动。由此可见,这些安装方法是行不通的。
鉴于此,在对多点温度计进行安装的时候,我们可以根据实际情况,将其安装在导向柱的内部,尽可能将雷达液位计和多点温度计放在一个导向柱内,并将此导向柱安装在储罐的一侧,使其与另一侧的导向柱相对称,这样,雷达液位计和多点温度计就可以得到合理安装,而且还不会对浮盘的使用造成影响。
3.罐底水位检测
原油中含有一定量的水分,当其进入储罐之后,随着时间的不断增长,内含的水分也会逐渐被分离开来并沉积在储罐的底部。我们以10×104m3的原油储罐为例,该储罐的直径为80m,如果原油经过长时间的沉积之后,其内含的水分沉积在罐底,存有10mm高的水,那么,在整个原油储罐中,就相当于有50m3的存水。如果存水量达到1m,那么就说明罐内的含水量为5000m3,如果是满灌的情况下,那么就说明库存中有5%的含水量。这对于一个储备库来说,是一个不小的数字。如果相关工作人员不能够将罐底的水位进行充分了解的话,那么势必会对储备库的生产管理产生较大的影响。由此可见,对罐底水平进行准确检测也是一项非常重要的工作。在以往的罐底水位检测中,常用的方法主要是侧装式或顶装式油水界面仪进行检测,如果采用的是侧装式油水界面仪,那么则需要在油罐的底部增加开孔,这样就会涉及到原油储罐的保温防冻问题。而如果采用顶装式油水界面仪,那么便会遇到与多点温度计同样的安装问题。因此,工作人员在对检测方法进行选择的时候,应该根据储备库的实际需求来合理选择。
现场校准具体步骤:
一、确定介质密度
介质密度可以用标准密度计测量,也可以根据用户提供的具体资料查取,介质密度需记录备案,确保介质密度能够符合液位计使用说明书的要求。虽然理论上介质密度对液位计的示值有影响,但是实际使用中液位计的零位和满度值都可以通过电位器直接调整过来。
二、确定参考零点
用游标卡尺测量连接管路内径D,在罐体上部确定一个标准液位的下尺点,如有条件,好能够打磨成凹槽以免测深尺摆动,并作记号;
在罐内不带压力的状态下以手动方式往储罐内注水,当水位略高于液位计进水管时停止注水,打开下连接法兰口手动球阀E并松开罐体与被校液位计间的连接法兰F(不取下,使水流不过冲),直到管路中无涌动流时,关闭E,取下法兰,待罐内液体平稳时打开E,再待呈滴流状态,稳定1min(必要时可通过排水阀门排水,提高检测效率);
用测深钢卷尺测量从测点到水面间的距离ha,实际零位空高h0=ha-D/2,此状态即液位计测量零点
三、各液位点的校准
装上法兰,关闭E,继续往罐内注水,至翻板指示需校准液位的主刻度处,待水面稳定后测量输出电流Ii及水位空高hi,实际液位为:H0=h0-hi=ha-D/2-hi;继续其他点的测量直到满量程。
四、液位零点和满度的调校
在确定参考零点的同时,调整零点电位器,使得输出电信号显示为4mA;满度调整在标准液位的上限值进行,调增满量程电位器,使得输出电信号显示为20mA。下行程测量中若输出存在偏差,参照此方法进行调整。现场校准需要重复以上步骤三个回程的测量。
通过以上的操作过程可以看到,其实雷达液位计现场校准所用的仪器简单实用,可操作性强,解决了大量程仪表实验室无法检测的令人棘手的难题,具有很好的实用价值。另外,当测量介质具有腐蚀性等特点而不可以直接接触的情况下,如果罐体倾斜度微小、测点表面水平,也可用激光测距仪来代替测深钢卷尺,尽管如此,现场检测还具有一定的局限性,对于带压容器和易挥发介质的液位校准则不能使用这种方法进行。