近年來，石油石化油品儲(chǔ)罐的測量儀表技術(shù)以及儲(chǔ)運(yùn)的自動(dòng)控制技術(shù)得到了較大發(fā)展，從原來利用人工檢測改變?yōu)槔米詣?dòng)化儀表控制技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測，從原來的簡單的儀表發(fā)展為具有較高科學(xué)技術(shù)含量的先進(jìn)測量儀器，自動(dòng)化控制能力從原來的普通儀表控制轉(zhuǎn)變?yōu)槔秒娔X軟件以及微處理器內(nèi)的控制程序?qū)?chǔ)罐進(jìn)行管理，開發(fā)了集中控制系統(tǒng)，而且配置了專用服務(wù)器的油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的管理軟件。對油品儲(chǔ)罐進(jìn)行測量應(yīng)該實(shí)現(xiàn)兩個(gè)關(guān)鍵的目標(biāo)：對儲(chǔ)罐空間可以存儲(chǔ)的油品數(shù)量進(jìn)行管控，實(shí)現(xiàn)對收集和發(fā)放油品等生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行測量和監(jiān)控；對儲(chǔ)罐區(qū)域的庫存量進(jìn)行測量，也就是對油品的存量進(jìn)行科學(xué)地管理。對兩個(gè)上述目標(biāo)進(jìn)行測量的方式是不一樣的，選用的測量儀表類型和功能也有所不同。本文所闡述的儲(chǔ)罐是用于對各類油品進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)的鋼材質(zhì)地面儲(chǔ)罐，介紹了幾種儲(chǔ)罐的監(jiān)測控制和計(jì)量方法，提出可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的、滿足實(shí)際應(yīng)用的測量儀表設(shè)計(jì)方案。

1　油田儲(chǔ)罐的分類

    油品的儲(chǔ)罐依據(jù)儲(chǔ)運(yùn)生產(chǎn)工藝的要求可以把其劃分為計(jì)量級以及非計(jì)量級兩類，相應(yīng)的測量儀表方案也劃分成上述的兩個(gè)種類。非計(jì)量級的測量方案也可以叫控制級測量方案，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的測量方案不同，所以配套的測量儀表要求也不盡相同，對于油品儲(chǔ)罐的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)應(yīng)該參照原油的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)需求，依據(jù)計(jì)量級或者非計(jì)量級要求來對儲(chǔ)罐的測量儀表方案進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)。

    對外貿(mào)易進(jìn)行結(jié)算以及交接過程中進(jìn)行計(jì)量的油品儲(chǔ)罐必須根據(jù)計(jì)量級來進(jìn)行設(shè)計(jì)。一般情況下，原油儲(chǔ)罐、成品油儲(chǔ)罐等與生產(chǎn)所需物料數(shù)量需達(dá)到一致的儲(chǔ)罐都?xì)w類為計(jì)量級儲(chǔ)罐，必須應(yīng)用計(jì)量級測量儀表設(shè)計(jì)方案，儀表所能達(dá)到的測量精度應(yīng)該滿足國家制定或者國際貿(mào)易承認(rèn)的檢測標(biāo)準(zhǔn)。

    石化企業(yè)每個(gè)生產(chǎn)設(shè)施之間的油品緩沖存貯、存量控制用的中間油品儲(chǔ)罐、原材料儲(chǔ)罐和其它油品儲(chǔ)罐，應(yīng)該對其進(jìn)行非計(jì)量級設(shè)計(jì)，應(yīng)用非計(jì)量級測量儀表控制方案，控制儀表所能達(dá)到的測量精度應(yīng)滿足油品庫存控制的要求。

2　儲(chǔ)罐的測量儀表方案

    按照對儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力不同，把其劃分為常壓儲(chǔ)罐、壓力儲(chǔ)罐以及低壓儲(chǔ)罐，對于不同測量控制需求的油品儲(chǔ)罐，采用的計(jì)量設(shè)計(jì)方案也不相同，我國的石油化工領(lǐng)域一般采用對質(zhì)量進(jìn)行計(jì)量的方式，對于油品儲(chǔ)罐是以質(zhì)量計(jì)量為主要目標(biāo)，同時(shí)配合以對油品體積的計(jì)量，經(jīng)常用到的測量方法有靜壓法、混合法等。

2.1　計(jì)量級常壓以及低壓儲(chǔ)罐

    （1）液位測量儀表。油品儲(chǔ)罐的體積大就會(huì)裝載較多的物料，如果發(fā)生安全事故，會(huì)造成較為嚴(yán)重的人員傷亡，而且會(huì)蒙受巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此對于裝載容積≤10萬m3的油品儲(chǔ)罐頂部應(yīng)該安裝可以對物料液位進(jìn)行連續(xù)測量的控制儀表，而對于＞10萬m3的儲(chǔ)罐應(yīng)該配置兩套同類型的液位監(jiān)測儀表，還應(yīng)該在儲(chǔ)罐的側(cè)面裝配有直接顯示液位高度的指示設(shè)備，為了方便對儲(chǔ)罐物料進(jìn)行操作以及測量，應(yīng)該在儲(chǔ)罐的控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置高低液位報(bào)警功能，當(dāng)液位超過控制要求時(shí)應(yīng)該對操作人員進(jìn)行實(shí)時(shí)地提醒，從而有效的保證儲(chǔ)罐的運(yùn)行安全，監(jiān)測信號(hào)可以實(shí)時(shí)對液位進(jìn)行測量，可以配套有液位保護(hù)開關(guān)，為了避免儲(chǔ)罐內(nèi)的液體溢出或者低于工作液位，其體積＞10萬m3的儲(chǔ)罐應(yīng)該利用液位聯(lián)鎖保護(hù)措施來對儲(chǔ)罐進(jìn)出口管道的閥門進(jìn)行控制，聯(lián)鎖的參考信號(hào)來自對儲(chǔ)罐液位的測量或者液位開關(guān)。

    （2）溫度測量儀表。對儲(chǔ)罐內(nèi)的液位值利用直接測量的方式來對體積進(jìn)行計(jì)量時(shí)，應(yīng)該換算出所對應(yīng)的容積以及比重，必須要對油品的溫度情況進(jìn)行測量，而儲(chǔ)罐內(nèi)的溫度大多會(huì)呈現(xiàn)出不均勻分布狀態(tài)，應(yīng)該安裝多點(diǎn)位的熱電阻溫度測量儀表或者利用單點(diǎn)位的該類溫度儀表進(jìn)行測量然后換算出儲(chǔ)罐內(nèi)油品的平均溫度值，其產(chǎn)生的輸出信號(hào)傳送到液位測量控制儀表之中。計(jì)量級油品儲(chǔ)罐應(yīng)該在罐體的頂部安裝多點(diǎn)位的熱電阻溫度測量儀表，在罐體的有效高度區(qū)間內(nèi)，每間隔3m距離就應(yīng)該設(shè)置一個(gè)測溫控制點(diǎn)，多點(diǎn)位的溫度測量儀表應(yīng)該滿足對應(yīng)的石油儲(chǔ)罐對于溫度測量的規(guī)范要求。

    （3）壓力變送器。利用磁致伸縮液位測量儀表、雷達(dá)測量方式的液位計(jì)、靜壓法等手段來對儲(chǔ)罐內(nèi)的油品液位進(jìn)行測量時(shí)，應(yīng)該把其換算為對應(yīng)的總質(zhì)量或者體積時(shí)，必須要對油品具備的比重值進(jìn)行測量，存在下述兩種情況：①利用混合法對其進(jìn)行測量時(shí)，應(yīng)該采用雷達(dá)測量方式的液位計(jì)，磁致伸縮液位計(jì)以及四氟液位計(jì)等儀表來對油品高度值進(jìn)行測量過程中，常壓的油品儲(chǔ)罐可以配置1臺(tái)壓力變送器來對比重進(jìn)行測量，而低壓油品儲(chǔ)罐則必須配置2臺(tái)壓力變送器或者1臺(tái)差壓變送設(shè)備來對平均的比重進(jìn)行換算，來使測量精度滿足測量要求。②采用靜壓法進(jìn)行測量時(shí)，對油品儲(chǔ)罐的底部壓力進(jìn)行測量從而換算出其對應(yīng)的液位值，應(yīng)該利用2臺(tái)壓力變送器進(jìn)行測量然后換算成對應(yīng)的比重，因?yàn)閷τ谟推繁戎氐臏y量會(huì)受到測量部位之間的距離以及油品操作液位的不同的制約，測到的是位于兩個(gè)測量點(diǎn)中間的油品比重值。用于對比重值進(jìn)行測量換算采用的壓力或者差壓變送器，測量點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)該在油品正常操作的較低液位下部、油水分界點(diǎn)的上部位置，壓力變送器的輸入信號(hào)傳送到油品儲(chǔ)罐的液位測量儀表或者控制系統(tǒng)配套的信息處理單元中。

2.2　非計(jì)量級常壓以及低壓儲(chǔ)罐

    與計(jì)量級油品儲(chǔ)罐進(jìn)行比較來看，非計(jì)量級常壓以及低壓儲(chǔ)罐沒有設(shè)置多個(gè)點(diǎn)位的溫度測量儀表、油水分界部位的測量裝置以及對油品比重進(jìn)行換算的壓力變送儀表，其余種類的測量儀表和計(jì)量級常壓以及低壓儲(chǔ)罐大致相同，儲(chǔ)罐體積≤10萬m3的可在其頂部安裝可以對液位進(jìn)行持續(xù)測量的儀表，而且儀表的數(shù)量不應(yīng)該少于2臺(tái)，在儲(chǔ)罐的側(cè)面部位應(yīng)該安裝可以用于直接顯示液位高度的可讀測量裝置，方便操作人員對其進(jìn)行查看，在儲(chǔ)罐的控制系統(tǒng)中應(yīng)該設(shè)計(jì)高低液位的報(bào)警裝置，可以提醒操作人員及時(shí)作出反應(yīng)，有效的保證設(shè)施可靠運(yùn)行。

    非計(jì)量級常壓以及低壓的儲(chǔ)罐液位報(bào)警應(yīng)該在控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對其的控制，參考信號(hào)可以來自液位的連續(xù)測量儀表或者液位保護(hù)開關(guān)的動(dòng)作情況。為了避免出現(xiàn)油品溢出或者低于生產(chǎn)液位的現(xiàn)象出現(xiàn)，對于體積＞10萬m3的儲(chǔ)罐應(yīng)該采用液位聯(lián)鎖保護(hù)裝置來對油品進(jìn)出口控制閥門的開度值進(jìn)行控制，輸入信號(hào)同樣來自于連續(xù)測量儀表或者液位保護(hù)開關(guān)的動(dòng)作，聯(lián)鎖保護(hù)動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)應(yīng)該通過儲(chǔ)罐的控制系統(tǒng)來完成。

    非計(jì)量級的常壓以及低壓儲(chǔ)罐所應(yīng)用的測量儀表不是十分復(fù)雜，對于油品的液位進(jìn)行測量的儀表不要求具有較高的精度等級，也不要求利用對比重的測量來對其進(jìn)行修正。非計(jì)量級儲(chǔ)罐內(nèi)的溫度測量只是用于對生產(chǎn)過程對應(yīng)數(shù)值的測控，應(yīng)該安裝單個(gè)測量點(diǎn)位的溫度傳感設(shè)備，產(chǎn)生的輸出信號(hào)傳送到儲(chǔ)罐區(qū)域內(nèi)的控制系統(tǒng)中，其它種類的測量儀表和計(jì)量級常壓以及低壓儲(chǔ)罐基本相同。

2.3　計(jì)量級壓力儲(chǔ)罐

    計(jì)量級壓力儲(chǔ)罐的配套測量儀表設(shè)計(jì)應(yīng)該要對運(yùn)行的壓力情況進(jìn)行仔細(xì)地考慮，在儲(chǔ)罐的頂部應(yīng)該加裝2臺(tái)對油品液位進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測的儀表，在儲(chǔ)罐的側(cè)面安裝可以用于直接觀測的液位直讀裝置，而且要求對液位的情況作出報(bào)警，2臺(tái)液位測量儀表的實(shí)現(xiàn)原理可以不完全一樣，對其聯(lián)鎖保護(hù)與上述的兩種方式大致相同。對其測量時(shí)應(yīng)該根據(jù)計(jì)量級壓力儲(chǔ)罐的要求來對測量方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用直接測量油品液位高度值的方式來對體積進(jìn)行測量時(shí)，應(yīng)該將其換算成對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容積和比重，同時(shí)還要求對油品的溫度進(jìn)行準(zhǔn)確的測量，對于儲(chǔ)罐內(nèi)的油器溫度不均勻的情況，可以設(shè)置多個(gè)溫度測量點(diǎn)位來計(jì)算出平均的溫度值，把產(chǎn)生的溫度信號(hào)傳送給液位測量儀表。

3　儲(chǔ)罐計(jì)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案探討

    利用靜壓法對油品儲(chǔ)罐的參數(shù)進(jìn)行計(jì)量時(shí)，應(yīng)該遵循國家制定的配套規(guī)范內(nèi)容，利用該方法主要是對儲(chǔ)罐內(nèi)物料壓力以及壓差進(jìn)行測量，所以獲取到的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)程度與采用壓力變送器性能有直接關(guān)系，該測量方法的優(yōu)勢在于可以把得到的測量結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)學(xué)換算從而得到對應(yīng)的參數(shù)值，設(shè)計(jì)方案經(jīng)濟(jì)實(shí)用，而且比較簡單，但是無法得知儲(chǔ)罐內(nèi)液位的比重情況，會(huì)對測量結(jié)果造成較大的誤差。制定優(yōu)化的儲(chǔ)罐計(jì)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，應(yīng)該對測量儀表的測量原理以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，控制系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)成進(jìn)行深入地分析了解，方可設(shè)計(jì)出符合實(shí)際要求的計(jì)量設(shè)計(jì)方案。對于計(jì)算過程較為復(fù)雜的儲(chǔ)罐，應(yīng)該在控制系統(tǒng)中加裝運(yùn)算軟件，并利用好相關(guān)功能來完成準(zhǔn)確的測量，利用先進(jìn)的信息處理技術(shù)，對儲(chǔ)罐的計(jì)量方案進(jìn)行優(yōu)化。

 

 

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