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外贴式超声波液位开关在储罐上的应用

更新时间:2017-05-24 15:36:55人气:439

液位传感器

  储罐液位超高容易引起安全事故并导致经济损失,为了避免长输管道站场的储罐液位发生超高而引起事故的发生,在储罐上需安装高液位开关,当储罐液位打到设定的上限值是通过及时报警处理即可预防事故的发生。外贴式超声波液位开由于其具有可靠性强,稳定性高,安装简易等优点被广泛应用于石油化工液位检测与控制领域,其技术越来越先进,成为液位测量与报警中的主要仪表之一。

  长输管道站场内一般都设置一定数量的储罐,为了防止储罐液位超高事故的发生,需要对储罐液位进行检测与报警,油品储罐也应该舍友高液位报警装置。因此,液位开关就必不可少。通常液位开关有超声波式、浮力式、浸入式电容式、音叉式、压力式液位开关,其中大部分是接触式。针对储罐容积大、易燃易爆、有些储罐要求不许开孔、触外界空气等环境条件,这就要求一种非接触式、不开孔插入的液位开关,而外贴式超声波液位开关就满足了这种需求。


MEAS SL-630系列外贴式超声波液位开关

1、工作原理 

  超声波液位检测有脉冲回波法、共振法、频差法一级声衰减法等,其中应用较广的是脉冲回波法。在利用超声波对液位检测的过程中,由于超声波在罐壁内环绕,不受介质气泡、压力等因素的影响,而当波穿透介质时容易受其影响,因此,在储罐设备中,外贴式超声波液位开关正是利用了超生波在罐壁内的环绕及波的反射特性达到对液位的检测报警。外贴式超声波开液位开关及其传感器(探头)产生的高频超声波脉冲可穿过容器壁,这个脉冲会在容器壁和液体中传播,还会被反射回来,通过对这种反射特性的检测和计算,就可以判断出监测点处容器内是否有液。同时液位开关可输出继电器信号给后级电器或其他设备,从而实现对液位的监测或控制。

2、仪器适用性分析及优缺点   

2.1、适用性分析

  在设有大型储罐的长输管道站场,不仅需要对储罐液位进行监测和上下限报警,还需要考虑到低闪报、误报等,这就要求液位开关必须具有良好的可靠性和适用性。起初,非接触式防爆超声波液位开关在高压球罐上试用,获得了成功,但随着现场实际使用过程遇到了一些问题,入需同时加高位报警和高高位报警时,抗干扰能力强、报警信号易受干,当遇到其他电磁波干扰时产生闪报、误报;品种单一,满足不了现场各种需求,为了克服以上的缺点,智能外贴超声波液位开关系列产品应运而生,有效的解决了误报警问题。智能外贴超声波液位开关的面世,满足了石化装置上日益增多地需要防爆不开孔的硬报警装置。

2.2、优点

①可靠性强:外贴式超声波液位开关采用非接触式测量,整个测量过程中不与介质直接接触,这种测量方式使此装置不受介质的温度、比重、腐蚀性的影响,特别是有毒液体,并有效剔除介质挂壁及上部起雾和泡沫的影响,较好的保证了其工作的可靠性。

②测量范围大,适用面广:测量介质包含纯净液体、乳状液体、悬浮状液体,也可配多种探头,不仅可测量常压和高压的储罐装置,还适用于对卫生要求严格的环保型罐。此装置解决了厚壁储罐液位报警的难题。目前,最大可测罐壁厚已经达到60mm。

③安装方式简单、维护方便:非接触式罐壁外安装,不开孔,不动火,工作量小,安装费用低。另外,不需要停止生产运行即可安装维护和使用。目前安装方式较多的是磁力吸附方式和胶粘安装方式,

④重复性和稳定性高,不易造成误报警。目前,重复性误差已由原来的±5mm提高到±2mm,有效地克服了一个罐上安装高报、低报、高高报等各种干扰产生的闪报、误报。

⑤具有继电器常开和常闭报警输出,可直接送上位机和联销装置。

⑥没有可动部件,因此,几乎可以做到无磨损、无腐蚀,使用寿命也长。

⑦外贴式超声波液位开关外场的环境温度可高至300℃,并且和压力无关。

⑧目前,装有复合探头的此装置可以做到自动校正,免调试。

2.3、缺点

①外贴式超声波液位开关的选择和罐体壁厚有关,外贴式超声波液位开关不适用于罐壁厚大于60mm的罐体。

②外贴式超声波液位开关仅适用于罐壁如金属、玻璃、塑料等密实材质,除此之外的罐体目前还不能采用外贴式超声波液位开关来对液位进行监测报警。

3、在储罐上的应用   

  目前,临濮线原油管道、湘潭-娄底成品油管道工程及长沙-郴州成品油管道工程等大型管道项目上的储罐均采用了外贴式超声波液位开关,并且实际应用效果较好。

  表1是湘潭-娄底成品油管道工程部分输油站混油罐的报警值设定参数,由表中数据可知,罐位高限报警值一般设定在距罐壁高度1000~1500mm之间,且必须把液位开关安装在油罐安全高度下方,以便检验报警装置的可靠性,对保证油罐安全操作有重要作用。

表1   某储罐外贴式超声波液位开关设定值 

4、结语   

  由于外贴式超声波液位开关具有很多优点,该装置在储罐液位报警监测的应用上越来越成熟,成功的项目案例也越来越多。经过几年的现场实际应用表明外贴式超声波液位开关安装简单、运行可靠、操作方便、维护量小、安全性好,外贴式超声波液位开关作为一种理想的非接触式新型液位报警仪表,可广泛应用于石油化工等行业恶劣环境下的液位报警场合的测量,较好地实现了液位高低限报警,保证了储罐液位安全。

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