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技術(shù)文章
差壓液位變送器在原油儲罐使用中如何解決防凍問題
閱讀次數(shù)：671 發(fā)布時間：2019/9/3 15:31:16
差壓液位變送器在原油儲罐使用中如何解決防凍問題
為了能夠?qū)崿F(xiàn)差壓液位變送器在工作中顯示數(shù)值的準(zhǔn)確性，提高了液位計顯示的精度等級，保證正常有效的工作，減輕了冬季維修工作中的難度，維修人員的工作效率得到提高。下面這篇文章不妨仔細閱讀下
差壓液位變送器是一種用于測量各類罐體，槽體等容器的液位計量儀表，屬于自動化儀表的壓力變送器類目，與磁翻板液位計等液位測量不同，它測量的不是直接的液位數(shù)值，而是通過壓力的方式來進行直接的測量。差壓式液位計的工作性能是較為穩(wěn)定的，影響液位計長期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外，主要是液位計的使用環(huán)境。因此，要使液位計具有良好的穩(wěn)定性，液位計必須要有較好的工作環(huán)境。
1 差壓液位變送器工作原理及存在問題
1.1 差壓液位變送器工作原理
液位變送器是一種直接安裝在管道或容器上的現(xiàn)場變送器，其內(nèi)部隔離膜片直接與液體介質(zhì)相接觸，通過測量液位低部壓力，再根據(jù)介質(zhì)密度等換算成液位高度，并用4~20mA進行輸出，便于控制系統(tǒng)監(jiān)測和控。
1.2 差壓液位變送器存在問題
（1）單法蘭壓差式液位計安裝在露天，這里的原油凝固點在12℃左右，受到溫度的影響，保溫工作跟不上，液位計傳送罐的液位數(shù)值就會發(fā)生上下漂移，或數(shù)值靜止不動，顯示出來的液位就不是真實的數(shù)值。
（2）冬季檢查維修液位計難度比較大，拆卸困難。連接液位計法蘭短節(jié)內(nèi)的油處在尾端，加上保溫效果不好和電熱帶故障問題，容易使短節(jié)內(nèi)的原油發(fā)生冷凝，需要使用蒸汽車處理，工作難度大，時間長，液位計的問題不能及時解決。
（3）為防止液位計顯示的數(shù)值出現(xiàn)偏差，增加了對液位計纏繞電熱帶的保溫工作。每年春秋兩季的清罐工作，以及平時對液位計的檢查維修工作，都要來回拆卸保溫層和電熱帶，使電熱帶損壞，經(jīng)常發(fā)生電熱帶短路或跳閘現(xiàn)象，拆卸下來的液位計外保溫恢復(fù)不了原貌。
2 解決問題的方法分析及方案設(shè)計
差壓液位變送器是原油儲罐的三大安全附件之一，它的主要作用是實時顯示罐內(nèi)液位，就像監(jiān)控室的眼睛。一旦液位計顯示出現(xiàn)誤差，會直接引起監(jiān)控人員的誤判，造成重大安全隱患。基于上述液位計存在的問題，對液位計安裝位置進行改造。根據(jù)工況，結(jié)合現(xiàn)場條件，將每個單罐管匯房內(nèi)已停用的回流線利用起來，這樣可以使液位計由室外移到室內(nèi)。
1）為了不影響液位計的正常工作，先期做好布線工作，將連接液位計的信號線穿管連進管匯房。拆除管匯房內(nèi)回流管線的金屬軟管，預(yù)制好與液位計同等大小的法蘭接頭并留有液位計的沖洗頭。
2）利用清罐時期對每個罐的底部污泥和連接液位計的回流短節(jié)內(nèi)的污泥清理干凈，連接液位計法蘭接頭，將其與壓差式液位計對接。
3）連接上信號線進入DCS 系統(tǒng)，打開進液閥，檢查不滲不漏，校驗液位變送器對DCS 系統(tǒng)的參數(shù)進行調(diào)整。4）從新校對參數(shù)擰下保護蓋，外接標(biāo)準(zhǔn)24VDC 電源及電流表（要求0.2% 級以上精度）即可調(diào)整。
5）在投入式液位變送器沒有液體的情況下，調(diào)節(jié)零點電阻器，使之輸出電流4mA。
6）投入式液位變送器加液到滿量程，調(diào)節(jié)滿程電阻器，使之輸出電流20mA。反復(fù)以上步驟兩三次，直到信號正常。
3 改造實施及優(yōu)點
3.1 改造方案實施
為了保障冬季安全生產(chǎn)，將8 個凈化油罐差壓液位變送器從室外搬到了管匯房內(nèi)，利用罐皮房中的自帶暖氣給液位計保溫，實現(xiàn)了差壓液位變送器的精準(zhǔn)記量。改造后液位變送器見圖1。圖1 改造后液位變送器2016 年8 月開始，對8 個原油凈化油罐底部的污泥和管線污泥進行清理，經(jīng)過兩個多月的清罐、安裝布線和調(diào)試，到目前為止液位計工作正常，特別是經(jīng)過去年一個冬季的運行，沒有出現(xiàn)液位計短節(jié)原油凍凝和顯示假液位現(xiàn)象，實現(xiàn)了當(dāng)初的設(shè)計目標(biāo)。
3.2 改造后的優(yōu)點
（1）將差壓液位變送器的安裝位置由室外改入到室內(nèi)，液位計的計量傳值波動得到解決，杜絕了液位計出現(xiàn)假液位的情況。
（2）杜絕了低溫天氣液位計出現(xiàn)短節(jié)凍堵和凍凝的現(xiàn)象。
（3）避免了每次清罐都要破壞外保溫來拆卸液位計和線路，造成外保溫和線路的損壞，節(jié)約了人力和物力。
4 效果分析
經(jīng)過調(diào)試運行，結(jié)合監(jiān)控室監(jiān)測與現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)的對比，效果良好。經(jīng)初略測算，此項小改造8 個凈化油罐每年可約電費1.3 萬余元，節(jié)省保溫費用0.4 萬元，節(jié)約特車和人工費用2.6萬元
改造前：采用40W/m 的電熱帶保溫加熱爐外部管線，電熱帶按每年運行150d， 耗電為：0.04×160m×150d×24h=23 040kW · h。
改造后節(jié)約電費：23 040×0.58 元/kW · h=1 336萬元。蒸汽車費用1 600元/d×13d=20 800元人工費用4人×120 元/d×11d=5 280元
為了能夠?qū)崿F(xiàn)差壓液位變送器在工作中顯示數(shù)值的準(zhǔn)確性，提高了液位計顯示的精度等級，保證正常有效的工作，減輕了冬季維修工作中的難度，維修人員的工作效率得到提高。下面這篇文章不妨仔細閱讀下
差壓液位變送器是一種用于測量各類罐體，槽體等容器的液位計量儀表，屬于自動化儀表的壓力變送器類目，與磁翻板液位計等液位測量不同，它測量的不是直接的液位數(shù)值，而是通過壓力的方式來進行直接的測量。差壓式液位計的工作性能是較為穩(wěn)定的，影響液位計長期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外，主要是液位計的使用環(huán)境。因此，要使液位計具有良好的穩(wěn)定性，液位計必須要有較好的工作環(huán)境。
1 差壓液位變送器工作原理及存在問題
1.1 差壓液位變送器工作原理
液位變送器是一種直接安裝在管道或容器上的現(xiàn)場變送器，其內(nèi)部隔離膜片直接與液體介質(zhì)相接觸，通過測量液位低部壓力，再根據(jù)介質(zhì)密度等換算成液位高度，并用4~20mA進行輸出，便于控制系統(tǒng)監(jiān)測和控。
1.2 差壓液位變送器存在問題
（1）單法蘭壓差式液位計安裝在露天，這里的原油凝固點在12℃左右，受到溫度的影響，保溫工作跟不上，液位計傳送罐的液位數(shù)值就會發(fā)生上下漂移，或數(shù)值靜止不動，顯示出來的液位就不是真實的數(shù)值。
（2）冬季檢查維修液位計難度比較大，拆卸困難。連接液位計法蘭短節(jié)內(nèi)的油處在尾端，加上保溫效果不好和電熱帶故障問題，容易使短節(jié)內(nèi)的原油發(fā)生冷凝，需要使用蒸汽車處理，工作難度大，時間長，液位計的問題不能及時解決。
（3）為防止液位計顯示的數(shù)值出現(xiàn)偏差，增加了對液位計纏繞電熱帶的保溫工作。每年春秋兩季的清罐工作，以及平時對液位計的檢查維修工作，都要來回拆卸保溫層和電熱帶，使電熱帶損壞，經(jīng)常發(fā)生電熱帶短路或跳閘現(xiàn)象，拆卸下來的液位計外保溫恢復(fù)不了原貌。
2 解決問題的方法分析及方案設(shè)計
差壓液位變送器是原油儲罐的三大安全附件之一，它的主要作用是實時顯示罐內(nèi)液位，就像監(jiān)控室的眼睛。一旦液位計顯示出現(xiàn)誤差，會直接引起監(jiān)控人員的誤判，造成重大安全隱患。基于上述液位計存在的問題，對液位計安裝位置進行改造。根據(jù)工況，結(jié)合現(xiàn)場條件，將每個單罐管匯房內(nèi)已停用的回流線利用起來，這樣可以使液位計由室外移到室內(nèi)。
1）為了不影響液位計的正常工作，先期做好布線工作，將連接液位計的信號線穿管連進管匯房。拆除管匯房內(nèi)回流管線的金屬軟管，預(yù)制好與液位計同等大小的法蘭接頭并留有液位計的沖洗頭。
2）利用清罐時期對每個罐的底部污泥和連接液位計的回流短節(jié)內(nèi)的污泥清理干凈，連接液位計法蘭接頭，將其與壓差式液位計對接。
3）連接上信號線進入DCS 系統(tǒng)，打開進液閥，檢查不滲不漏，校驗液位變送器對DCS 系統(tǒng)的參數(shù)進行調(diào)整。4）從新校對參數(shù)擰下保護蓋，外接標(biāo)準(zhǔn)24VDC 電源及電流表（要求0.2% 級以上精度）即可調(diào)整。
5）在投入式液位變送器沒有液體的情況下，調(diào)節(jié)零點電阻器，使之輸出電流4mA。
6）投入式液位變送器加液到滿量程，調(diào)節(jié)滿程電阻器，使之輸出電流20mA。反復(fù)以上步驟兩三次，直到信號正常。
3 改造實施及優(yōu)點
3.1 改造方案實施
為了保障冬季安全生產(chǎn)，將8 個凈化油罐差壓液位變送器從室外搬到了管匯房內(nèi)，利用罐皮房中的自帶暖氣給液位計保溫，實現(xiàn)了差壓液位變送器的精準(zhǔn)記量。改造后液位變送器見圖1。圖1 改造后液位變送器2016 年8 月開始，對8 個原油凈化油罐底部的污泥和管線污泥進行清理，經(jīng)過兩個多月的清罐、安裝布線和調(diào)試，到目前為止液位計工作正常，特別是經(jīng)過去年一個冬季的運行，沒有出現(xiàn)液位計短節(jié)原油凍凝和顯示假液位現(xiàn)象，實現(xiàn)了當(dāng)初的設(shè)計目標(biāo)。
3.2 改造后的優(yōu)點
（1）將差壓液位變送器的安裝位置由室外改入到室內(nèi)，液位計的計量傳值波動得到解決，杜絕了液位計出現(xiàn)假液位的情況。
（2）杜絕了低溫天氣液位計出現(xiàn)短節(jié)凍堵和凍凝的現(xiàn)象。
（3）避免了每次清罐都要破壞外保溫來拆卸液位計和線路，造成外保溫和線路的損壞，節(jié)約了人力和物力。
4 效果分析
經(jīng)過調(diào)試運行，結(jié)合監(jiān)控室監(jiān)測與現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)的對比，效果良好。經(jīng)初略測算，此項小改造8 個凈化油罐每年可約電費1.3 萬余元，節(jié)省保溫費用0.4 萬元，節(jié)約特車和人工費用2.6萬元
改造前：采用40W/m 的電熱帶保溫加熱爐外部管線，電熱帶按每年運行150d， 耗電為：0.04×160m×150d×24h=23 040kW · h。
改造后節(jié)約電費：23 040×0.58 元/kW · h=1 336萬元。蒸汽車費用1 600元/d×13d=20 800元人工費用4人×120 元/d×11d=5 280元
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