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計(jì)為音叉液位開關(guān)廣泛用于原油儲(chǔ)罐的液位測量
一、原油儲(chǔ)罐液位測量的工況要求
原油儲(chǔ)罐作為煉油化工重要的儲(chǔ)存單元,在石油化工行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。根據(jù)《國家安全監(jiān)管總局關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)化學(xué)品罐區(qū)安全管理的通知》(安監(jiān)總管三〔2014〕86號)規(guī)范要求,油罐除應(yīng)安裝液位連續(xù)測量儀表如雷達(dá)液位計(jì)、差壓變送器等外,罐壁外側(cè)還應(yīng)安裝液位開關(guān)作高低液位報(bào)警。
以原油管道輸油站的儲(chǔ)罐區(qū)內(nèi)的油罐為例,每座油罐罐壁外側(cè)安裝2個(gè)液位開關(guān),分別用于檢測油罐高高和低低液位,同時(shí)參與儲(chǔ)油罐聯(lián)鎖保護(hù),與進(jìn)出油罐管道上的電動(dòng)閥門構(gòu)成聯(lián)鎖功能。當(dāng)管道油品進(jìn)入油罐并且到達(dá)液位高高報(bào)警時(shí),聯(lián)鎖關(guān)閉進(jìn)油罐管道上的電動(dòng)閘閥。當(dāng)管道原油流出油罐并且到達(dá)液位低低報(bào)警時(shí),聯(lián)鎖關(guān)閉出油罐管道上的電動(dòng)閘閥。
易燃易爆和粘附性是原油的典型特點(diǎn),因此在液位開關(guān)的選用上,首先要滿足防爆資質(zhì),其次應(yīng)具有一定的抗粘附性能。為了避免發(fā)生液位到了報(bào)警點(diǎn)位置,液位開關(guān)無動(dòng)作或誤動(dòng)作從而增加原油儲(chǔ)罐泄漏和抽癟的風(fēng)險(xiǎn),儀表的高可靠性是對用于原油液位測量液位開關(guān)的基本要求。
二、各種不同液位開關(guān)的優(yōu)劣對比
液位開關(guān)種類眾多,較為常用的有浮球液位開關(guān)、電容式液位開關(guān)、外貼式液位開關(guān)以及音叉液位開關(guān),下面就這幾種常見液位開關(guān)的原理和優(yōu)缺點(diǎn)對比如下:
儀表名稱 |
測量原理 |
優(yōu)缺點(diǎn) |
防爆 |
價(jià)格 |
浮球液位開關(guān) |
利用浮球液位開關(guān)的磁性浮子隨液位升或降,使傳感器檢測管內(nèi)設(shè)定位置的干簧管芯片動(dòng)作,發(fā)出接點(diǎn)開(關(guān))轉(zhuǎn)換信號。 |
結(jié)構(gòu)簡單、使用方便,容易出現(xiàn)浮球卡頓現(xiàn)象。 |
滿足隔爆要求。 |
低 |
電容式 液位開關(guān) |
電容物位測量原理基于電容器的電容變化量工作。探頭和罐壁形成電容器,電容值取決于罐體內(nèi)的介質(zhì)體積:空罐的電容值較小,滿罐的電容值較大。通過檢測這一物理量的變化儀表輸出開關(guān)信號。 |
防輕微掛料,耐腐蝕能力強(qiáng),校準(zhǔn)困難、精度差。 |
滿足隔爆、本安防爆要求。 |
適中 |
外貼 液位開關(guān) |
采用“變頻超聲波技術(shù)”實(shí)現(xiàn)非接觸式液位測量,儀表探頭發(fā)射超聲波,并檢測其在容器壁中的余振信號,當(dāng)液體液位上升到探頭區(qū)域時(shí),余振信號的幅值變小,并轉(zhuǎn)變成一個(gè)開關(guān)信號。 |
無需工廠停車清罐,不影響生產(chǎn),安裝要求高,參數(shù)丟失引起誤報(bào)。 |
滿足隔爆、本安防爆要求。 |
高 |
音叉液位開關(guān) |
采用壓電器件實(shí)現(xiàn)叉體的振動(dòng)驅(qū)動(dòng)與檢測。當(dāng)叉體與被測液體接觸時(shí),叉體的諧振頻率明顯降低,振動(dòng)頻率的變化直接反應(yīng)在壓電檢測器件的輸出信號上,檢測電路對頻率的變化進(jìn)行判別并輸出一個(gè)開關(guān)信號。 |
不受介質(zhì)屬性影響,安裝簡單,無需標(biāo)定即可使用,無磨損和損耗,免維護(hù),具有一定的防粘附保護(hù)。 |
滿足隔爆、本安防爆要求。 |
適中 |
三、計(jì)為音叉液位開關(guān)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)
計(jì)為音叉液位開關(guān)之所以能夠在原油儲(chǔ)罐得到廣泛應(yīng)用,是與其所具有的以下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)分不開的:1.與浮球液位開關(guān)和電容式液位開關(guān)相比,音叉液位開關(guān)的抗粘附能力較強(qiáng)。
2.相比國內(nèi)其他音叉開關(guān),計(jì)為音叉液位開關(guān)抗粘附能力更強(qiáng),不易發(fā)生誤報(bào)警。
在與客戶溝通時(shí),就有不少用戶對音叉液位開關(guān)抗粘附能力到底有多強(qiáng)有過質(zhì)疑,像新疆某石油單位就曾提到,其在使用國內(nèi)某廠家的音叉液位開關(guān)測量原油儲(chǔ)罐液位時(shí),就發(fā)生過掛料誤報(bào)警的情況。
經(jīng)與用戶溝通確認(rèn),原來其使用的音叉開關(guān)是目前國內(nèi)大多數(shù)廠家普遍采用的固液通測的音叉開關(guān),由于這種音叉開關(guān)的叉體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)長度一般在100mm左右,主要通過犧牲某些參數(shù)來達(dá)到固液兩測的效果。因其叉體未經(jīng)過精密調(diào)諧,完全靠壓電陶瓷驅(qū)動(dòng),一方面功耗較大、安全性低,另一方面在輕微掛料的情況下無法再次啟振,輸出誤報(bào)警信號也就在所難免。
與此不同,計(jì)為Ring-11音叉液位開關(guān)的叉體長僅40mm,經(jīng)過精密調(diào)諧的兩個(gè)叉體振動(dòng)特性完全對稱,實(shí)現(xiàn)完全共振,可測介質(zhì)密度低至0.5g/cm3,能提供高于同行標(biāo)準(zhǔn)的抗粘附保護(hù),不易發(fā)生誤報(bào)警現(xiàn)象。
3.計(jì)為Ring-11音叉液位開關(guān)滿足多種防爆要求(隔爆:Ex d IIC T6、本安防爆:Ex ia IIC T6),安全可靠,非常適合在石油化工行業(yè)應(yīng)用,是石油、石化領(lǐng)域液位控制的信賴之選。
從對包括新疆某石化單位在內(nèi)的多家石化企業(yè)的回訪跟蹤反饋來看,計(jì)為Ring-11音叉液位開關(guān)在原油儲(chǔ)罐的液位測量中設(shè)備運(yùn)行良好,產(chǎn)品穩(wěn)定可靠,從未發(fā)生誤報(bào)警現(xiàn)象。
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