差壓變送器在油庫(kù)計(jì)量中的應(yīng)用

涉及廠商：北京昆侖海岸傳感技術(shù)中心
　　　文章涉及領(lǐng)域：石油化工

1 引言

在目前的油庫(kù)油罐液位的測(cè)量設(shè)計(jì)中，比較流行的是采用雷達(dá)液位計(jì)或浮球、浮標(biāo)、鋼帶式液位計(jì)等。雷達(dá)液位計(jì)雖然精度高但成本也高，而浮標(biāo)、浮球等液位計(jì)，安裝、維護(hù)比較麻煩。差壓式液位計(jì)，在鍋爐汽包等密閉容器中應(yīng)用廣泛，但測(cè)量結(jié)果并非真正液位，因此在油罐液位測(cè)量的設(shè)計(jì)鮮有應(yīng)用。其實(shí)油庫(kù)油罐的精確液位，并不十分重要，用戶實(shí)際要了解的并不是液位，而是通過測(cè)量液位來(lái)了解油罐中油品的實(shí)際數(shù)量（即噸數(shù)），從而防止?jié)M溢。由此分析采用差壓法來(lái)測(cè)液位（實(shí)際為噸數(shù)）也不失為一個(gè)好的選擇。因?yàn)槟壳安顗鹤兯推鞯膽?yīng)用十分成熟，象1151、3051以及EJA等差壓變送器，技術(shù)十分完善，精度可達(dá)0.075級(jí)，而且價(jià)格大幅下跌，性能價(jià)格較高。

2 設(shè)計(jì)原理

顧名思義差壓式液位計(jì)所測(cè)量的結(jié)果是壓力差，即△P=ρg△h。而由于油罐往往是圓柱形，其截面圓的面積S是不變的，那么，重量G=△P·S=ρg△h·S，S不變，G與△P成正比關(guān)系。即只要準(zhǔn)確地檢測(cè)出△P值，就可以得到實(shí)際油品的庫(kù)存量G，從公式還可知其密度ρ與高度△h成反比，在溫度變化時(shí)，雖然油品體積膨脹或縮小，實(shí)際液位升高或降低，所檢測(cè)到的壓力始終是保持不變的。如果用戶需要顯示實(shí)際液位，也可以引入介質(zhì)溫度補(bǔ)償予以解決。


3 實(shí)際應(yīng)用

在溫州新世紀(jì)油庫(kù)項(xiàng)目，筆者將此思路應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)中。

設(shè)計(jì)條件： 2000m3油罐，直徑d=14.5m，高度h=14m。

一次表：選用溫州市伯特利儀器儀表公司的BTL-1151LT法蘭式隔爆差壓變送器，選用法蘭式是防止罐底臟物沉淀而堵塞引壓管，變送器量程0～140kPa。

二次表：選用WP系列智能光柱顯示報(bào)警儀，萬(wàn)能信號(hào)輸入，可任意改變量程，用光柱顯示液位，用數(shù)字顯示油品的噸數(shù)。以6#罐為例，S=π×r2=3.14×7.252=165m2，高為14m。

在油罐頂部，設(shè)計(jì)一套液位報(bào)警裝置，防止油品滿溢，作為雙保險(xiǎn)。在應(yīng)用中由于測(cè)量值直接為噸數(shù)，故油罐不論貯存何種油品，二次表顯示的值是油罐內(nèi)油品的噸數(shù)，避免了需要測(cè)定密度進(jìn)行換算的麻煩。

一般情況油品出入庫(kù)往往是采用泵輸送經(jīng)過橢圓齒輪流量計(jì)計(jì)量，由于流量計(jì)的精度有限，最高也只有0.2級(jí)，還需測(cè)密度計(jì)算，其結(jié)果往往有些出入，從而造成計(jì)量糾紛。現(xiàn)在因?yàn)橛凸逌y(cè)量的結(jié)果為噸數(shù)，而且精度可達(dá)到0.2級(jí)甚至0.1級(jí)，因此，與容積式流量計(jì)相比，計(jì)量結(jié)果更準(zhǔn)確。雖然在小數(shù)量的油品出入庫(kù)時(shí)，由于分辨率的原因，測(cè)量的結(jié)果絕對(duì)誤差較大，但在大數(shù)量的油品出入庫(kù)時(shí)，其較高的精度和較小的相對(duì)誤差，是其它計(jì)量手段所無(wú)法比擬的，特別適合月度、季度、年度的盤存。實(shí)踐表明其主要優(yōu)點(diǎn)有：① 安裝維護(hù)簡(jiǎn)單方便；② 讀數(shù)直觀直接明確，可直接讀出油品的庫(kù)存量；③ 免除了密度的測(cè)定和換算。

4 注意問題

(1) 設(shè)計(jì)和安裝時(shí)應(yīng)考慮油罐底部的取壓開孔盡可能放低，以消除溫度變化而造成的誤差，必要時(shí)引入溫度補(bǔ)償。

(2) 在油罐的罐體水平截面不等的情況下（如上小下大），要考慮補(bǔ)償措施。如二次表選用WP-H80系列液位-容量控制儀。

(3) 為達(dá)到一定精度，如油罐頂部裝有呼吸閥時(shí)，必須采用差壓變送器而不能采用壓力變送器。對(duì)敞口油罐或精度要求不高時(shí)，可直接采用壓力變送器以方便安裝。

(4) 二次表盡量采用智能表，可方便改變量程，實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償?shù)取?br>
(5) 安裝時(shí)差壓變送器的負(fù)壓室要安裝集水器，并要經(jīng)常排污，以免積水影響準(zhǔn)確度。