油品儲運廠罐區液位測量儀表簡介

李建綱 劉雪芹

摘要：以油品罐區內使用的液位測量儀表為例，介紹液位測量的幾種測量原理和測量方式，并對測量方式的優劣及局限性進行對比。

關鍵詞：罐區;液位測量;儀表

一、前言

油品儲運廠負責全廠原油和成品油的輸轉工作，工作區內有原油、成品油、液化氣等各種介質的儲罐，這就需要準確安全的液位測量。在油氣儲運過程中，精確測定儲罐液位高度，是正確計算儲油量、確定庫存、計算輸量的重要措施，也是避免抽空和溢油冒頂事故的重要安全手段，因此，各種液位測量儀表的使用是不可避免的。目前常用的液位測量儀表有光導液位儀、雷達液位儀、靜壓式液位儀等。

二、測量原理

（一）光導液位儀

光導液位儀是我廠罐區使用最多的液位測量儀表，其測量系統根據力平衡原理設計，由浮標、碼帶、滑輪組、平衡重錘、光電探測器、變送器、二次表等部件組成。在碼帶上有按標準和非標準格雷碼規律結合開的孔，共15個碼道。光電探測器上裝有光發射和光接收板各一塊。根據阿基米德原理，儲罐中液體液位變化，引起浮標在罐中升降，并帶動碼帶在光電探測器中的相對位置變化。光電探測器將此變化轉化為電脈沖數字信息傳給變送器。變送器把接收到的數字信號進行放大和信息處理，同時以串行二進制方式發至二次表，在控制室進行顯示。

（二）雷達液位儀

雷達液位儀是一種非接觸式液位測量儀表，在測量過程中，雷達天線發出微波脈沖，頻率通常在10 GHz附近，在被測物料表面產生反射，并被雷達系統所接受，將接受的微波脈沖傳輸給電子線路，微處理器對此信號進行處理，識別出微波脈沖在物料表面所產生的回波，從而計算出雷達液位計距離物料表面的距離。

液位可用下式計算：

（三）靜壓式液位儀

靜壓式液位儀有擴散硅、單晶硅、電容式變送器等多種，都是將液柱或物料堆積高度變化對某點上產生的靜（差）壓力通過不同方式轉換成標準信號輸出，常用的有單法蘭變送器、雙法蘭變送器等，目前罐區使用已較少。

三、儀表特點及適用范圍

（一）光導液位儀

光導液位儀比較直觀，價格較便宜，但傳動部件多，容易發生故障，尤其對安裝要求比較高，安裝不到位，不但影響精度，還有可能不能使用。因此，雖然測量范圍為32米，但實際使用中超過16米以上的罐，安裝的平行度、垂直度不易達到要求，不適合選用。

浮子隨液位的位移要通過鋼帶經導輪傳入變送器，鋼帶會受溫度膨脹影響，精度時有變化，只能做工業測量用。另外，鋼帶導輪、變送機構易受介質腐蝕，不易用于腐蝕性介質。

（二）雷達液位儀

雷達液位儀不與被測介質接觸，且受溫度、壓力等工況條件影響非常小，在傳輸過程中，損耗小，方向性好，可測量的介質多。機械傳動部件少，維護方便，操作簡單。量程范圍廣，安裝簡單。

雷達液位儀由于儀器結構復雜，價格相對昂貴。

雷達液位儀因其性能特點，越來越多地應用于以下方面：

（1）易燃、易爆、強腐蝕性等介質，以及罐內高粘度介質（如瀝青，原油等）的液位。

（2）有毒、有害、易揮發的不穩定介質的液位。

（3）液面波動劇烈的動態罐介質的液位。

（4）適用溫度、壓力范圍寬（-200～+230℃，真空至≤4.0MPa）。

（三）靜壓式液位儀

靜壓式液位儀適用范圍廣，法蘭型號可選，在腐蝕、結晶、粘稠、氣化、含懸浮物的介質，使用平面法蘭;在高結晶，高粘稠，結膠，沉淀的介質，可使用插入式法蘭。而且現在毛細管里硅油也有各種型號，可以滿足高溫高壓，高溫高真空等工藝要求，接液材質的不同，也可以適用于腐蝕性介質。

在實際應用中，光導液位儀維護量大，其光電探頭需要定期擦拭清理，以保證靈敏度;信息碼帶在滾動中易磨損，使得現場尺寸標記看不清楚，也需要定期更換;復雜的機械傳動部件稍有偏差，就影響測量精度;機械部件損壞后的維修需要儲罐清罐后才能進行，會對生產造成相當的影響。

雷達液位儀在測量罐頂時，考慮到被測介質對天線腐蝕及粘附的影響，液面要與天線保持一段距離。在測量罐底液位時，發射波可能穿透罐底液面，打到罐底，這樣反射回來的波就是干擾波?；蛘?，罐底為凹形或錐形時，當液面低于此點時，雷達液位計也無法測量，在此類測量時，會有一定的局限性，在儲罐清罐檢查或液位低時，經常出現測量誤差和誤報警。因此，在信號處理上，要注意上下門限值的選定。

四、 結束語

各種儲罐的大小和種類不同，對液位測量的要求不同，所測量的介質特性和工藝條件也各不相同，而各種液位儀表均有其優缺點，只有從實際出發，合理選擇液位儀表，才能更好滿足工藝需求。

參考文獻：

[1]李家民等《煉化設備手冊（第四分冊）》蘭州大學出版社（第一版）2008.4