导航： >> 安全论文>> 化工安全论文>>正文

一种综合计量系统在储罐中的应用

文档作者：柳永刚孙伟1 张大庆2 杨玲3 文档来源： 1．福斯特惠勒(河北)工程设计有限公司 2．新地能源工程技术有限公司 3．河北一然生物科技有限公司		点击数：	更新时间： 2021年02月28日
下载地址：点击这里	文件大小： 205.33 KB 共3页	文档格式： PDF	下载点数： 1 点（VIP免费）

全屏查看

内容预览 [文件共3页]

本文件共3页，如需编辑使用，请下载。

注：预览效果可能会出现部分文字乱码（如口口口）、内容显示不全等问题，下载是正常的。

	文件大小：205.33 KB 共3页文件格式：PDF 下载点数：1 点（VIP会员免费）

下一篇： LNG低温储罐绝热性能的探究

上一篇： LNG低温储罐的发展现状及应用

文本预览

仅提取页面文字内容，供快速阅读使用。

第5O卷第6期
2014年12月
石油化工自动化
AUT0M AT10N IN P rRo—CHEM ICAL INDUSTRY
Vol_50，No．6
December，2014
一种综合计量系统在储罐中的应用
柳永刚 ，孙伟1，张大庆2，杨玲3
(1．福斯特惠勒(河北)工程设计有限公司，石家庄050061； ，
2．新地能源工程技术有限公司，石家庄050051；3．河北一然生物科技有限公司，石家庄050800)
摘要：为了解决因介质分层、温度分布不均等现象致使储罐参数不能准确测量的问题，结合高精度压力传感技术、等浮力浮子
引压管技术、毛细管介质阻隔技术以及引压管环境补偿技术，在实际应用中设计采用了一种综合计量系统。参照具体项目中的
应用经验，简要说明了计量系统原理、设备选型与性能指标、安装要求以及应用经验。综合计量系统的应用解决了一般计量设
备功能单一、精度不高、信号通信困难等问题。实际应用表明，系统具有运行稳定，安全性、准确度高，操作简单等优点，特别适
合多功能、高精度要求下的罐区自动计量与监控。
关键词：储罐综合计量系统通信监控
中图分类号：TP273 文献标志码：B 文章编号：1007—7324(2014)06—0065—03
Application of an Integrated M etering System in Storage Tank
Liu Yonggang ，Sun W ei ，Zhang Daqing ，Yang Ling。
(1．Foster Wheeler(Hebei)Engineering Design Co．Ltd．，Shijiazhuang，050061，China~
2．Xindi Energy Engineering Technology Co．Ltd．，Shijiazhuang，050051，China；
3．Hebei Inatural Bio-Tech Co．Ltd．，Shijiazhuang，050800，China)
Abstract：To solve inaccurate measurement problems of storage tank parameters due to medium
stratification，uneven distribution of temperature and SO on factors，one integrated metering
system is designed in practical application combining with high-precision pressure sensor
technology， buoyancy impulse technology， capillary barrier technology and environmental
compensation technology for pressure line． M etering system theory， equipment selection，
performance index，installation requirements and experience are briefly described by reference
to experiences of specific proj ect．Problems of single function，low precision，difficult signal
communication with general metering devices are solved with application of integrated metering
system．The practical application shows the system is with advantages of stable running，high
security，high accuracy and simple operation， and is suitable for automatic metering and
monitoring of tank farm with multi—function and high precision requirements．
Key words：storage tank；integrated metering system ；communication；monitor
储罐中介质分层、温度分布不均等现象的存
在，给准确测量带来一定难度。随着生产要求的不
断提高，罐区自动计量已进入多功能、高精度的新
阶段口]。现行一般计量系统难以同时准确地测定
介质液位、温度等参数，亦无法可靠地实现综合计
量管理功能¨2J。在某公司油品储罐区计量设计中，
采用了一种综合计量系统，解决了采用一般计量设
备检测所存在的功能单一、计量精度不高、信号外
传困难等方面的问题。
1 系统测量原理
当前储罐计量方法可分为液位法和静压法两
大类 。油品储罐所采用的综合计量系统属广义
的静压法测量，应用了高精度压力传感技术、等浮
力浮子引压管技术、毛细管介质阻隔技术以及引压
管环境补偿技术 j。
综合计量系统是根据液体静压计算公式、理想
气体状态方程来测量液位、温度等参数。将测压点
按间隔1 m来固定探测器，每个相邻测压点误差小
于0．1 mm。后采用特殊的取压方法将测压点的液
稿件收到日期：2014—08—12。
作者简介：柳永刚(1981一)，男，2003年毕业于河北科技大学测控
技术与仪器专业，现就职于福斯特惠勒(河北)工程设计有限公司，
从事自控仪表设计工作，任高级工程师、主任工程师。
石油化工自动化 第50卷
体压力传送到高精度压力变送器，将4～20 mA信
号传输给可编程控制器(PLC)，控制软件根据2个
压力传感器的信号来切换微型电磁阀的开关，从而
测量不同高度的相邻2个测压点的压差，然后计算
出液位、温度、含水水位、密度和质量等参数。
2 系统构成及性能指标
该计量系统包括罐内探测器(现场检测单
元)和罐外装置(信号处理单元)，系统结构如图1
所示。罐内探测器和罐外装置通过取压毛细管
连接。
图1 综合计量系统结构示意
2．1 罐内探测器
罐内探测器采用不锈钢结构，材质为316，无
摩擦火花产生，使用寿命20 a以上。探测器安装
在DN200的管线内，不同位置安装有测压点、感
温包、取样阀。
2．2 罐外装置
罐外装置由防爆控制箱和取样控制台组成，
防爆仪表控制箱适用于爆炸性气体环境的1～2
区，危险气体或蒸汽ⅡA～C，温度组别在T1～
T6范围内。控制箱内安装有PLC、显示屏、高
精度压力变送器、绝压变压器、微型电磁阀等
设备。
1)可编程控制器(PLC)。控制器由中央处理
单元(CPU)、I／O模块、通信模块、电源模块等组
成。输入部分是变送器的4～20 mA的标准信号
及控制指令；输出部分是晶体管或继电器和通信端
口。控制程序指令是针对介质的特性、装卸作业的
细节、库存管理目的及测量精度要求而编制的，具
有很强的实用性、可靠性，以满足全功能测量的要
求。所有测量数据可现场显示，也能够通过信号电
缆将所有测量参数远程传输到控制室进行监控，满
足了贸易计量交接的要求。
2)高精度压力变送器。压力变送器精度不低
于±0．04 FS；变送器本体采用防腐蚀设计，适用
l(气相)
于罐区周围环境，在实际工况下可靠运行周期不低
于10 a。
3)绝压变送器。绝压变送器精度等级为
±0．1 ，迟滞不大于±0．01 FS，稳定性大于
0．1 ／a，温度影响小于±0．1 FS。
4)微型电磁阀。微型电磁阀为无泄漏阀门，
采用24 V(DC)供电，具有体积小、功耗低等优点。
2．3 主要性能指标
该计量系统主要性能指标：液位精度±l rain，
密度精度±5×10 g／cm。(包括平均密度和每米
平均密度)，水位精度±2 mm，多点温度误差不大
于±0．2℃(包括平均温度、每米点温度)，取样点
高度误差不大于±2 cm，高低液位报警误差不大
于±20 mm，罐顶气相正压过高、负压过低报警误
差不大于±196 Pa，稳定性不低于0．1 ／a 4j。
3 安装与应用
3．1 安装要求
3．1．1 储罐开孔
罐壁底部预留一个DN150，PN16法兰连接
管，与储罐内取样管连接。罐顶连接法兰为
DN200，PNl6，距计量口2 m范围内，距罐壁1 m。
安装要求如图2所示。
3．1．2 穿线管和保护软管
穿线管和保护软管采用DN50镀锌管，与罐
第6期 柳永刚等．一种综合计量系统在储罐中的应用 67
壁间距为1 m。保护软管连接取样箱，再从取样箱
连接到仪表箱，用于保护测量毛细管。
图2 安装要求示意
3．1．3 氮气
为了确保安全，使用0．3～O．8 MPa的氮气作
为驱动和传压气体。氮气由小型整装式制氮机现
场制取。氮气从制氮机处用镀锌管引到罐壁开孔
点1 m范围内，再由不锈钢软管接至取样控制箱和
防爆仪表箱。
3．1．4 电源和通信电缆
该计量系统需要外供直流电源，电源等级为
(24-I-2．4)V(DC)，电源线规格为3×2．5 mm。，自
仪表UPS出线，接到防爆仪表箱。电缆保护套管
和防爆仪表箱通过防爆挠性管连接。基于方便控
制室监控的要求，采用通信方式将综合计量系统信
号传输至控制室操作站，采用专用双芯通信电缆。
3．2 应用
该计量系统安装完成后，经调试、联运及投产运
行的多次测试，都达到了精度要求，系统性能优良。
3．2．1 功能齐全
能够测量介质质量、液位、体积、多点温度、平
均温度、密度、平均密度等参数并可以分层取样。
对高凝点介质在有凝固层的情况下，仍可对上述各
参数进行精确测量。测得数据既能就地显示，也能
以通信方式连接到控制室进行远程监控。
3．2．2 准确度高
该系统应用于储罐的精确计量中，较传统雷达
液位计计量、浮子液位计计量更加准确。对介质分
层、含水不均匀等问题可做到分层计量，解决了三
点计量带来的误差。根据介质混和、流动、扩散的
特性，在PLC内置一套科学的计算方法，对测量数
值进行有针对性的修正，使得计量精度明显提高。
3．2．3 安全性强
系统中电气部分全部安装在防爆控制箱内，并
使用氮气作为保护介质，确保系统无静电积聚，提
高了系统安全性能。
3．2．4 操作简单、方便
因采取直接测量参数，罐顶及其他部位无手动
操作，大幅降低了劳动强度，确保雨雪大风等恶劣
天气下生产的正常运行。
4 结束语
该计量系统投用后，各项性能指标均达到设计
要求。在相同的工况下，与同类产品相比，系统性
价比较优。实际应用表明，计量系统具有运行稳
定，安全性、准确度高，操作简单等优点，特别适合
多功能、高精度要求下的罐区自动计量与监控。
参考文献：
[1] 钱伯章．两种油罐计量新技术EJ3．炼油化工自动化，1991
(03)：39—43．
[2] 蓝康孟，蓝玉民．油罐计量技术发展回顾与展望EJ3．油气储
运，1995，14(O6)：34—36．
[3] 张春斋．介质交接计量中存在的几个问题的探讨EJ3．石油
工业技术监督，2001，17(11)：19—22．
[4] 罗时金，陆春红，李Ih力，等．油罐综合计量系统研制与应用
EJ]．油气储运，2OlO，29(12)：918—920．
[5] 鲍广鸿．介质计量误差分析EJ3．石油商技，2002，20(05)：
36—37．
[6] 汪书华．介质分层对计量的不良影响及工艺改进方法EJ3．
石油商技，1998，17(01)：33—36．
[7] 杨刚，冯欣，叶向东．SH／T 3092-2013石油化工分散控制
系统设计规范[S]．北京：中国石化出版社，2014．
[8] 黄步余，李丽华．SH 3005 1999石油化工自动化仪表选型
设计规范[S]．北京：中国石化出版社，1999．
[9] 黄呜岐．油罐计量系统研究与探讨EJ3．科技创新与应用，
2013(22)：14—16．
Elo] 张海刚，朱向前，董治飞，等．静压法油罐自动计量系统研究
EJ3．装备与技术，2002(O5)：23—24．
更 正启 事
本刊2014年第3期《移动式SCADA系统培训平台的建立与应用》中应添加一位作者：周宪舟，工作
单位：中石化管道储运公司潍坊输油处，特此更正。
本刊编辑部

网友评论 more

化工安全论文最新内容

03-11