| 壓力變送器在立式金屬罐底量與浮頂質(zhì)量測量中的應(yīng)用研究 |
| 信息來源： 壓力變送器 | 2022-03-24 點擊量： 5634 |
一、前言
在石化生產(chǎn)現(xiàn)場常見的儲罐主要有兩種，立式儲罐和臥式儲罐， 臥式儲罐是為常見的，主要用于儲存液體或氣體，其材質(zhì)通常為鋼制密封容器即為鋼制儲罐，防腐儲罐工程是石油、化工、糧油、食品、消防、交通、冶金、國防等行業(yè)必不可少的、重要的基礎(chǔ)設(shè)施，我們的經(jīng)濟生活中總是離不開大大小小的鋼制儲罐，鋼制儲罐，防腐儲罐在國民經(jīng)濟發(fā)展中所起的重要作用是無可替代的。立式儲罐的優(yōu)勢在于占地面積小，立式儲罐主要用以存放酸、醇、氣體等提煉的化學(xué)物質(zhì)。其制作材質(zhì)的種類也很多，大體上有：滾塑儲罐，玻璃鋼儲罐，陶瓷儲罐、橡膠儲罐、焊接塑料儲罐等。就儲罐的性價比來講，現(xiàn)在以滾塑儲罐為優(yōu)越，滾塑儲罐又可以分鋼襯塑儲罐，全塑儲罐兩大系，分別包括立式，臥式，運輸，攪拌等多個品種。立式金屬罐是國際間石油化工產(chǎn)品貿(mào)易結(jié)算的主要計量器具，也是國內(nèi)石油、液體石油產(chǎn)品貿(mào)易結(jié)算、收發(fā)交接的重要計量器具和儲存設(shè)備。其測量的準(zhǔn)確性不僅影響著企業(yè)的成本核算和經(jīng)濟效益，而且直接關(guān)系到國家對內(nèi)對外貿(mào)易的經(jīng)濟利益和國家計量信譽。因此，準(zhǔn)確地實現(xiàn)立式金屬罐容積計量具有實際意義。
壓力變送器
但是立式金屬罐容積計量失準(zhǔn)是一個至今未能解決的難題。作為存儲設(shè)備和計量器具的立式金屬罐在實際使用過程中，由于底量和浮頂質(zhì)量不斷發(fā)生變化無法全部測量，以往底量和浮頂質(zhì)量的測量只憑借經(jīng)驗數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確度太差，造成貿(mào)易計量交接數(shù)據(jù)混亂，同時，摩擦力、外來載荷以及單盤變形等因素對底量和浮頂質(zhì)量測量也帶來的一定影響，不但會影響到底量和浮頂質(zhì)量的測量精度，而且會危及到立式金屬罐的安全運行。因此，立式金屬罐底量和浮頂質(zhì)量的測量已經(jīng)受到了計量部門的重視。本文在分析底量、浮頂質(zhì)量現(xiàn)有離線測量方法弊端的基礎(chǔ)上，提出了利用投入式液位計實現(xiàn)對立式金屬罐底量增量的在線實時測量方法，利用壓力變送器實現(xiàn)對立式金屬罐的浮頂質(zhì)量在線實時測量方法，解決了測量精度不高的問題。
二、立式金屬罐底量與浮頂質(zhì)量測量的常見方法傳統(tǒng)的浮頂質(zhì)量測量方法有：幾何測量法、容量比較法、浸液深度法、圖紙法。其中：浸液深度法、圖紙計算法、公式法均是浮頂質(zhì)量的離線測量方法，相對于容量比較法和幾何測量法而言，在測量精度和操作的便捷性方面有了一定進步，但浸液深度法在測量過程中需要打開浮頂與罐壁的密封裝置，這樣極易損壞密封裝置，浸液深度法測量誤差大、自動化程度差，種種原因?qū)е略摲椒ū厝槐蝗〈?；圖紙計算法雖然計算出的初始值相對準(zhǔn)確，但是計算量大，過程繁瑣；公式法除了和圖紙計算法存在相同的缺點外，還存在嚴重問題，即：如果測量過程中浮頂變形過大，將會造成測量數(shù)據(jù)誤差很大，致使整個罐容的精度受到影響。
綜上所述，三種方法都存在巨大缺陷，這幾種測量方法均是離線測量，且沒有考慮摩擦力、外來載荷以及單盤變形等因素對浮頂質(zhì)量測量帶來的影響，不但會影響到浮頂質(zhì)量的測量精度，而且會危及到浮頂?shù)陌踩\行。
三、立式金屬罐底量與浮頂質(zhì)量測量系統(tǒng)
壓力變送器
本文是為了解決上述存在的問題，特提供了一種立式金屬罐底量與浮頂質(zhì)量測量系統(tǒng)，圖1為立式金屬罐底量與浮頂質(zhì)量測量系統(tǒng)圖，其中：1-立式金屬罐；2-浮頂；3-壓力變送器；4-投入式液位計；5-信號放大器；6- V/I轉(zhuǎn)換器；7-液位變送器；8-隔離變送器8；9-PLC控制器。
在浮頂上有壓力變送器，安裝壓力變送器為電容式壓力變送器，壓力變送器內(nèi)部裝有陶瓷膜片敏感元件和放大線路板，陶瓷膜片敏感元件將被測介質(zhì)信息轉(zhuǎn)換成電信號，放大線路板將電信號放大轉(zhuǎn)換成（4-20）mA標(biāo)準(zhǔn)信號。壓力變送器將壓力傳感器、信號放大器及轉(zhuǎn)換電路組合成一體，壓力變送器通過電纜將測得的信號傳至地面，電纜傳輸距離可達1km，壓力變送器在感受到被測液體介質(zhì)的靜壓后，將其轉(zhuǎn)換成電壓信號，經(jīng)屏蔽電纜傳到模擬量測量模塊、隔離變送器傳到PLC控制器，PLC控制器計算立式金屬罐的浮頂質(zhì)量。
在立式金屬罐的罐底設(shè)置有多個投入式液位計，投入式液位計為高技術(shù)激光精刻的硅膜片傳感器， 投入式液位計在感受到被測液體介質(zhì)的信息后，將其轉(zhuǎn)換成（0-100）mV電壓信號，經(jīng)屏蔽電纜傳到信號放大器、信號放大器經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換器、液位變送器與PLC控制器連接，PLC控制器計算立式金屬罐的底量質(zhì)量。PLC控制器根據(jù)立式金屬罐底量與浮頂質(zhì)量測量方法計算出不同液位對應(yīng)的底量與浮頂質(zhì)量修正量，形成底量與浮頂質(zhì)量增量修正表，終形成完整的立式金屬罐底量與浮頂質(zhì)量實時測量系統(tǒng)四、結(jié)論
運用投入式液位計、壓力變送器、模擬量采集模塊構(gòu)建罐底量、浮頂質(zhì)量在線實時檢測系統(tǒng)解決了立式金屬罐底量與浮頂質(zhì)量的測量難題，立式金屬罐底量與浮頂質(zhì)量測量系統(tǒng)提高了立式金屬罐底量與浮頂質(zhì)量的測量精度，提升了立式金屬罐計量的自動化水平，保證了立式金屬罐的安全運行。
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