液化石油氣倉(cāng)儲(chǔ)儲(chǔ)罐液位測(cè)量方法.doc

西安華舜測(cè)量設(shè)備有限責(zé)任公司 液化石油氣倉(cāng)儲(chǔ)儲(chǔ)罐液位測(cè)量方法 液化石油氣是石油產(chǎn)品之一。英文名稱(chēng)liquefied petroleum gas，簡(jiǎn)稱(chēng)LPG。是由煉廠氣或天然氣(包括油田伴生氣)加壓、降溫、液化得到的一種無(wú)色、揮發(fā)性氣體。由煉廠氣所得的液化石油氣，主要成分為丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，同時(shí)含有少量戊烷、戊烯和微量硫化合物雜質(zhì)。由天然氣所得的液化氣的成分基本不含烯烴。1.形狀、情況: 液化石油氣主要用作石油化工原料，用于烴類(lèi)裂解制乙烯或蒸氣轉(zhuǎn)化制合成氣，可作為工業(yè)、民用、內(nèi)燃機(jī)燃料。其主要質(zhì)量控制指標(biāo)為蒸發(fā)殘余物和硫含量等，有時(shí)也控制烯烴含量。液化石油氣是一種易燃物質(zhì)，空氣中含量達(dá)到一定濃度范圍時(shí)，遇明火即爆炸。 LPG主要是由丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）組成的，有些LPG還含有丙烯（C3H6）和丁烯（C3H8）。LPG一般是從油氣田、煉油廠或乙烯廠石油氣中獲得。LPG與其他燃料比較，具有以下獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。污染少。LPG是由G3（碳三）、G4（碳四）組成的碳?xì)浠衔铮梢匀咳紵?，無(wú)粉塵。在現(xiàn)代化城市中應(yīng)用，可大大減少過(guò)去以煤、柴為燃料造成的污染。發(fā)熱量高。同樣重量LPG的發(fā)熱量LPG的發(fā)熱量相當(dāng)于煤的2倍，液態(tài)發(fā)熱量為45 18545 980kJ/M3。易于運(yùn)輸。LPG在常溫常壓下是氣體，在一定的壓力下或冷凍到一定溫度可以液化為液體，可用火車(chē)（或汽車(chē)）槽車(chē)、LPG船在陸上和水上運(yùn)輸。壓力穩(wěn)定。LPG管道用戶灶前壓力不變，用戶使用方便。儲(chǔ)存設(shè)備簡(jiǎn)單，供應(yīng)方式靈活。與城市煤氣的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、供應(yīng)情況相比，LPG的儲(chǔ)存設(shè)備比較簡(jiǎn)單，氣站用LPG儲(chǔ)罐儲(chǔ)存，又可裝在氣瓶里供用戶使用，也可通過(guò)配氣站和供應(yīng)管網(wǎng)，實(shí)行管道供氣；甚至可用小瓶裝上丁烷氣，用作餐桌上的火鍋燃料，使用方便。2.加工工藝情況: 液化石油氣是煉油廠在進(jìn)行原油催化裂解與熱裂解時(shí)所得到的副產(chǎn)品。催化裂解氣的主要成份如下(%)：氫氣5-6、甲烷10、乙烷3-5、乙烯3、丙烷16-20、丙烯6-11、丁烷42-46、丁烯5-6，含5個(gè)碳原子以上的烴類(lèi)5-12。熱裂解氣的主要成份如下(%)：氫氣12、甲烷5-7、乙烷5-7、乙烯16-8、丙烷0.5、丙烯7-8、丁烷0.2、丁烯4-5，含5個(gè)碳原子以上的烴類(lèi)23。這些碳?xì)浠衔锒既菀滓夯?，將它們壓縮到只占原體積的1/250-l/33，貯存于耐高壓的鋼罐中，使用時(shí)擰開(kāi)液化氣罐的閥門(mén)，可燃性的碳?xì)浠衔餁怏w就會(huì)通過(guò)管道進(jìn)入燃燒器。點(diǎn)燃后形成淡藍(lán)色火焰，燃燒過(guò)程中產(chǎn)生大量熱(發(fā)熱值約為92 100 kJ/m3-121 400 kJ/m3)。3.液化石油氣存儲(chǔ)根據(jù)GB 18218-2009 危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)液化氣的臨界量為50T，故將該項(xiàng)目中液化氣罐區(qū)定為重大危險(xiǎn)源。對(duì)于該液化氣儲(chǔ)罐的液位既要有遠(yuǎn)傳儀表，又要有就地儀表，同時(shí)，用于聯(lián)鎖的儀表要獨(dú)立設(shè)置，增強(qiáng)檢測(cè)控制的可靠性。4.液化氣球罐液位檢測(cè)儀表的設(shè)置基于該項(xiàng)目中液化氣罐區(qū)為重大危險(xiǎn)源，設(shè)計(jì)考慮到最大限度的保證生產(chǎn)安全，對(duì)液化氣球罐液位的檢測(cè)設(shè)置了4種儀表，分別為遠(yuǎn)傳導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)、遠(yuǎn)傳隔膜差壓變送器、就地磁翻柱液位計(jì)、音叉液位開(kāi)關(guān)、目前由西安華舜測(cè)量設(shè)備有限責(zé)任公司自主研發(fā)生產(chǎn)的外置式超聲波液位計(jì)是一款不錯(cuò)的產(chǎn)品，針對(duì)液化氣儲(chǔ)罐液位測(cè)量技術(shù)完全達(dá)到世界領(lǐng)先水平。最大的特點(diǎn)是非接觸式測(cè)量，無(wú)需開(kāi)孔，動(dòng)火，清罐等作業(yè)。測(cè)量精度高。是最佳的液位測(cè)量解決方案。其中導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)和遠(yuǎn)傳隔膜差壓變送器是雙重液位檢測(cè)儀表，為了保證液位信號(hào)能夠送至控制室DCS系統(tǒng)，不至于當(dāng)其中一個(gè)液位計(jì)發(fā)生故障后，中控室無(wú)法得到確切的液位數(shù)據(jù)。此外，采用不同類(lèi)型的儀表，也可對(duì)液位數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，最大程度地保證液位測(cè)量的精度。就地磁翻柱液位計(jì)可以保證現(xiàn)場(chǎng)操作員能直觀地看到球罐液位，便于操作。音叉液位開(kāi)關(guān)設(shè)置于球罐的高高限報(bào)警位，用于聯(lián)鎖切斷進(jìn)料。兩個(gè)遠(yuǎn)傳儀表分別都設(shè)置了液位高高、高、低和低低限，其報(bào)警信號(hào)由DCS計(jì)算而得，采用其報(bào)警信號(hào)來(lái)聯(lián)鎖切斷進(jìn)料恐怕有誤動(dòng)作，故專(zhuān)門(mén)設(shè)置音叉液位開(kāi)關(guān)用于聯(lián)鎖，更可靠。5 導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)工作原理及其特性VEGA導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)是一種微波物位計(jì)，它是微波（雷達(dá)）定位技術(shù)的一種運(yùn)用，通過(guò)微波脈沖發(fā)射裝置發(fā)射高頻率的微波脈沖，微波脈沖沿著一根纜、棒或包含一根棒的同軸套管運(yùn)行，接觸到被測(cè)介質(zhì)后，由于介電常數(shù)突變，部分微波脈沖被反射回來(lái)，并被電子部件接收，并分析計(jì)算其運(yùn)行時(shí)間。微處理器識(shí)別物位回波，分析計(jì)算后將它轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)給出。導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)的特點(diǎn)：1、能耗低。微波脈沖輸出到波導(dǎo)探頭的信號(hào)能量非常小，這是因?yàn)椴▽?dǎo)體為信號(hào)至液面往返傳輸提供一條快捷高效的通道，信號(hào)的衰減保持在最小程度，因而可用以測(cè)量介電常數(shù)非常低的介質(zhì)液位；另外由于導(dǎo)波雷達(dá)耗能小，采用回路供電而不是單獨(dú)的交流供電，從而大大節(jié)省了安裝費(fèi)用。2、不受液面波動(dòng)和儲(chǔ)罐中的障礙物等的影響。3、不受介質(zhì)變化的影響。密度的變化，介質(zhì)顆粒大小的變化，甚至液化都不會(huì)影響測(cè)量精度。而且對(duì)于由干燥介質(zhì)變?yōu)闈駶?rùn)介質(zhì)，也不會(huì)影響測(cè)量。介質(zhì)密度的變化對(duì)測(cè)量無(wú)影響，介質(zhì)密度的變化影響浸沒(méi)于介質(zhì)中物體所受到的浮力，但不影響電磁波在波導(dǎo)體中的傳播。4、對(duì)于蒸汽不敏感。即使在煙霧、噪音、蒸汽很強(qiáng)烈的情況下，測(cè)量精度也不受到影響。由于電磁波不通過(guò)空間傳播，因而霧氣不會(huì)引起信號(hào)的衰減，泡沫也不會(huì)對(duì)信號(hào)進(jìn)行散射而損失能量。5、在測(cè)量探頭或容器壁上粘附介質(zhì)不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。6、應(yīng)用范圍廣測(cè)量范圍可達(dá)30米，傳感器也適用于高的容器。溫度可達(dá)150C，壓力達(dá)40bar。其精度可達(dá)3mm。7、導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)有多種探頭類(lèi)型和材質(zhì)可供選擇；可配套就地?cái)?shù)字化顯示表。6 隔膜差壓變送器工作原理及其特性差壓變送器工作原理：位于高壓端和低壓端的金屬膜片受到過(guò)程壓力，通過(guò)密封液分別傳送到單晶硅片的上下兩面。在單晶硅片中，有2個(gè)振子腔體，2個(gè)振子的固有頻率之差就是差壓信號(hào)。真空腔體中的振子是經(jīng)過(guò)精細(xì)加工的(H型諧振梁的長(zhǎng)約700m，寬約25m，厚約5m)。由于振子H型諧振梁的4端與單晶硅連接，所以當(dāng)單晶硅變形時(shí)，振子振動(dòng)頻率與壓力差成正比例，固有振動(dòng)頻率發(fā)生變化。通過(guò)永磁體給振子一個(gè)磁場(chǎng)，振子的半片和剩余的半片構(gòu)成一個(gè)勵(lì)磁電路，測(cè)量出該電路的固有頻率，將該固有頻率與另一個(gè)振子的固有頻率之差轉(zhuǎn)換成差壓信號(hào)。將差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成4-20mA、脈沖或數(shù)字信號(hào)輸出。密封隔膜式用于防止被測(cè)介質(zhì)直接進(jìn)入差壓變送器里的壓力傳感器組件中，它與變送器之間是靠注滿流體的毛細(xì)管連接起來(lái)的。在液化氣球罐上采用隔膜差壓變送器主要是為了安裝方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，更因?yàn)樗臏y(cè)量精度高。當(dāng)準(zhǔn)確地測(cè)得差壓P，再根據(jù)公式P=gh，即可得到液位值h。EJA隔膜差壓變送器的特點(diǎn)：采用單晶硅諧振式傳感器技術(shù)。單晶硅對(duì)于壓力或溫度的變化不存在滯后現(xiàn)象，是非常理想的材料。單晶硅諧振式傳感器將過(guò)壓、溫度變化和靜壓影響降為最低，從而提供長(zhǎng)期穩(wěn)定性。非常廣的測(cè)量范圍，從-500到500kPa，以及很高的測(cè)量精度0.2%。多種膜片材質(zhì)供選擇，適用于各種腐蝕介質(zhì)和高溫介質(zhì)。輸出信號(hào)有420mA及BRAIN或HART協(xié)議的數(shù)字通訊，滿足更多信號(hào)需求，通過(guò)BRAIN或HART手操器相互通訊，可以進(jìn)行設(shè)定和監(jiān)控。7 磁翻柱液位計(jì)工作原理及其特性星申液化氣專(zhuān)用磁翻柱液位計(jì)是根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用原理工作的。當(dāng)被測(cè)容器中的液位升降時(shí)，液位計(jì)主導(dǎo)管中的浮子也隨之升降，浮子內(nèi)的永久磁鋼通過(guò)磁耦合傳遞到現(xiàn)場(chǎng)指示器，驅(qū)動(dòng)紅、白翻柱翻轉(zhuǎn)180，當(dāng)液位上升時(shí)，翻柱由白色轉(zhuǎn)為紅色，當(dāng)液位下降時(shí)，翻柱由紅色轉(zhuǎn)為白色，指示器的紅、白界位處為容器內(nèi)介質(zhì)液位的實(shí)際高度，從而實(shí)現(xiàn)液位的指示。液化氣專(zhuān)用磁翻柱液位計(jì)特點(diǎn)：1、該磁翻柱液位計(jì)能做到高密封防泄漏和在高溫高壓、高粘度、強(qiáng)腐蝕性條件下安全可靠地測(cè)量液位，全過(guò)程測(cè)量無(wú)盲區(qū)，顯示醒目，讀數(shù)直觀測(cè)量范圍大。2、適用于易汽化的液體測(cè)量，尤其適合液化氣介質(zhì)的液位測(cè)量。其特點(diǎn)是用擋桿將液位計(jì)主導(dǎo)管內(nèi)腔分成氣化室和測(cè)量室，當(dāng)液位計(jì)內(nèi)液化氣受溫度影響，內(nèi)部汽化而產(chǎn)生氣泡時(shí)，氣泡會(huì)順著氣化室往上冒，而不會(huì)進(jìn)入測(cè)量室影響磁浮子工作，有效地阻止了因氣泡造成磁浮子跳動(dòng)，使液位計(jì)在液體介質(zhì)大量氣化時(shí)，也能可靠地工作。3、測(cè)量范圍大，不受儲(chǔ)槽高度限制。4、指示機(jī)構(gòu)與被測(cè)介質(zhì)完全隔離，因而密封性好，可靠性高，使用安全。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，維護(hù)費(fèi)用低。8 音叉液位開(kāi)關(guān)工作原理及其特性VGEA音叉式物位開(kāi)關(guān)的工作原理是通過(guò)安裝在音叉基座上的壓電陶瓷的驅(qū)動(dòng)下，以一定的機(jī)械諧振頻率振動(dòng)。壓電陶瓷杯機(jī)械固定，因此不受溫度驟變的限制。當(dāng)音叉與被測(cè)介質(zhì)相接觸時(shí)，音叉的頻率和振幅將改變，一體式的電子部件檢測(cè)這個(gè)振動(dòng)頻率的變化，處理并將之轉(zhuǎn)換為一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)。音叉液位開(kāi)關(guān)的特點(diǎn)：適應(yīng)性強(qiáng)：被測(cè)物料不同的電參數(shù)、密度對(duì)測(cè)量均不產(chǎn)生影響。結(jié)垢、攪動(dòng)、湍流、氣泡、振動(dòng)、中等粘度、高溫、高壓等惡劣條件對(duì)檢測(cè)也無(wú)影響。免于維護(hù)：由于音叉液位開(kāi)關(guān)的檢測(cè)過(guò)程由電子電路完成，無(wú)活動(dòng)部件，所以一經(jīng)安裝投運(yùn)便不需要維護(hù)。不需調(diào)校：由于音叉液位開(kāi)關(guān)的檢測(cè)不受被測(cè)介質(zhì)電參數(shù)及密度的影響，所以無(wú)論測(cè)量何種液體都不需現(xiàn)場(chǎng)調(diào)校9 外置式超聲波液位計(jì)工作原理及其特性 HS-2000 智能型外置式超聲波液位計(jì),是我公司研發(fā)的一項(xiàng)新技術(shù)、新產(chǎn)品，液位測(cè)量采用了傳感器外貼、與被測(cè)液體非接觸的測(cè)量方式，是液位測(cè)量史的一個(gè)重大革新。HS-2000 智能型外置式超聲波液位計(jì)，可在罐外連續(xù)測(cè)量液位，對(duì)罐體不開(kāi)孔、安裝可不停產(chǎn)，特別適合老產(chǎn)品的換代。HS-2000智能型外置式超聲波液位計(jì)特別適合密閉容器內(nèi)的各種有毒物質(zhì)強(qiáng)酸強(qiáng)堿及各種純凈液體的液位進(jìn)行精確測(cè)量，儀表采用隔爆設(shè)計(jì)，還可在需要防爆的場(chǎng)合應(yīng)用。工作原理HS-2000外置式超聲波液位計(jì)采用了雷達(dá)的回波測(cè)距原理，結(jié)合公司的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，克服了儲(chǔ)罐壁的影響，高精度的非接觸測(cè)量罐內(nèi)的液位。儀表以我公司獨(dú)立開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用超聲波處理技術(shù)為系統(tǒng)內(nèi)核，實(shí)現(xiàn)了超高速的數(shù)字信號(hào)處理功能。處理后的液位高度數(shù)值準(zhǔn)確，無(wú)需 CPU 再作分析、比較、判斷。CPU 獲取液位數(shù)值后，可送 NVRAM 存儲(chǔ)、送數(shù)碼顯示器顯示。此外儀表可輸出420mA 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)或通過(guò) RS-485 接口將測(cè)量結(jié)果輸出至上位計(jì)算機(jī)（或二次表）。產(chǎn)品特點(diǎn)l 非接觸式測(cè)量：工業(yè)儀表中最理想的測(cè)量方式l 精度高、反應(yīng)靈敏l 適用面很廣：可用于有劇毒的、強(qiáng)腐蝕性的、高壓力的、各種復(fù)雜工況、以及爆炸性氣體環(huán)境下的各種液體介質(zhì)測(cè)量l 安裝方便、操作簡(jiǎn)單l 安裝可不停產(chǎn)、不清罐、不動(dòng)火l 儀表不需要定期標(biāo)定l 儀表工作可靠、性能穩(wěn)定l 儀表不需要使用方維修、免維護(hù)l 使用壽命長(zhǎng)l 智能型、電子儀表l 抗干擾能力強(qiáng)技術(shù)參數(shù)41性能l 量程規(guī)格：3m、5m、10m、20m、30ml 顯示分辨率：1mml 短時(shí)間重復(fù)性：1mml 測(cè)量誤差：1（罐壁過(guò)厚、壓力溫度不穩(wěn)可能影響精度）l 遷移量：10 ml 液晶屏顯示：6 位 LCD42供電l 24V DC, 15%,10W43接線形式l 四線制（兩根電源線、兩根信號(hào)線）44接口l 模擬輸出：420mA，最大負(fù)載 750l 通訊接口：RS-48545外殼l 結(jié)構(gòu)：鑄鋁l 防護(hù)等級(jí)：IP65l 防爆標(biāo)志：ExdIICT646環(huán)境條件l 主機(jī)使用環(huán)境溫度：-20+70l 超聲波探頭使用環(huán)境溫度:-50+100l 濕度：15%100% RH注：若溫度低于-20時(shí)，建議給主機(jī)增加保溫措施（加保溫層或伴熱裝置）小結(jié)液化氣球罐的液位測(cè)量，由于液化氣的介電常數(shù)小于1.9，液化程度受溫度、壓力變化影響很大，對(duì)液位