油品储运厂罐区液位测量仪表简介

李建纲 刘雪芹

摘要：以油品罐区内使用的液位测量仪表为例，介绍液位测量的几种测量原理和测量方式，并对测量方式的优劣及局限性进行对比。

关键词：罐区;液位测量;仪表

一、前言

油品储运厂负责全厂原油和成品油的输转工作，工作区内有原油、成品油、液化气等各种介质的储罐，这就需要准确安全的液位测量。在油气储运过程中，精确测定储罐液位高度，是正确计算储油量、确定库存、计算输量的重要措施，也是避免抽空和溢油冒顶事故的重要安全手段，因此，各种液位测量仪表的使用是不可避免的。目前常用的液位测量仪表有光导液位仪、雷达液位仪、静压式液位仪等。

二、测量原理

（一）光导液位仪

光导液位仪是我厂罐区使用最多的液位测量仪表，其测量系统根据力平衡原理设计，由浮标、码带、滑轮组、平衡重锤、光电探测器、变送器、二次表等部件组成。在码带上有按标准和非标准格雷码规律结合开的孔，共15个码道。光电探测器上装有光发射和光接收板各一块。根据阿基米德原理，储罐中液体液位变化，引起浮标在罐中升降，并带动码带在光电探测器中的相对位置变化。光电探测器将此变化转化为电脉冲数字信息传给变送器。变送器把接收到的数字信号进行放大和信息处理，同时以串行二进制方式发至二次表，在控制室进行显示。

（二）雷达液位仪

雷达液位仪是一种非接触式液位测量仪表，在测量过程中，雷达天线发出微波脉冲，频率通常在10 GHz附近，在被测物料表面产生反射，并被雷达系统所接受，将接受的微波脉冲传输给电子线路，微处理器对此信号进行处理，识别出微波脉冲在物料表面所产生的回波，从而计算出雷达液位计距离物料表面的距离。

液位可用下式计算：

（三）静压式液位仪

静压式液位仪有扩散硅、单晶硅、电容式变送器等多种，都是将液柱或物料堆积高度变化对某点上产生的静（差）压力通过不同方式转换成标准信号输出，常用的有单法兰变送器、双法兰变送器等，目前罐区使用已较少。

三、仪表特点及适用范围

（一）光导液位仪

光导液位仪比较直观，价格较便宜，但传动部件多，容易发生故障，尤其对安装要求比较高，安装不到位，不但影响精度，还有可能不能使用。因此，虽然测量范围为32米，但实际使用中超过16米以上的罐，安装的平行度、垂直度不易达到要求，不适合选用。

浮子随液位的位移要通过钢带经导轮传入变送器，钢带会受温度膨胀影响，精度时有变化，只能做工业测量用。另外，钢带导轮、变送机构易受介质腐蚀，不易用于腐蚀性介质。

（二）雷达液位仪

雷达液位仪不与被测介质接触，且受温度、压力等工况条件影响非常小，在传输过程中，损耗小，方向性好，可测量的介质多。机械传动部件少，维护方便，操作简单。量程范围广，安装简单。

雷达液位仪由于仪器结构复杂，价格相对昂贵。

雷达液位仪因其性能特点，越来越多地应用于以下方面：

（1）易燃、易爆、强腐蚀性等介质，以及罐内高粘度介质（如沥青，原油等）的液位。

（2）有毒、有害、易挥发的不稳定介质的液位。

（3）液面波动剧烈的动态罐介质的液位。

（4）适用温度、压力范围宽（-200～+230℃，真空至≤4.0MPa）。

（三）静压式液位仪

静压式液位仪适用范围广，法兰型号可选，在腐蚀、结晶、粘稠、气化、含悬浮物的介质，使用平面法兰;在高结晶，高粘稠，结胶，沉淀的介质，可使用插入式法兰。而且现在毛细管里硅油也有各种型号，可以满足高温高压，高温高真空等工艺要求，接液材质的不同，也可以适用于腐蚀性介质。

在实际应用中，光导液位仪维护量大，其光电探头需要定期擦拭清理，以保证灵敏度;信息码带在滚动中易磨损，使得现场尺寸标记看不清楚，也需要定期更换;复杂的机械传动部件稍有偏差，就影响测量精度;机械部件损坏后的维修需要储罐清罐后才能进行，会对生产造成相当的影响。

雷达液位仪在测量罐顶时，考虑到被测介质对天线腐蚀及粘附的影响，液面要与天线保持一段距离。在测量罐底液位时，发射波可能穿透罐底液面，打到罐底，这样反射回来的波就是干扰波。或者，罐底为凹形或锥形时，当液面低于此点时，雷达液位计也无法测量，在此类测量时，会有一定的局限性，在储罐清罐检查或液位低时，经常出现测量误差和误报警。因此，在信号处理上，要注意上下门限值的选定。

四、 结束语

各种储罐的大小和种类不同，对液位测量的要求不同，所测量的介质特性和工艺条件也各不相同，而各種液位仪表均有其优缺点，只有从实际出发，合理选择液位仪表，才能更好满足工艺需求。

参考文献：

[1]李家民等《炼化设备手册（第四分册）》兰州大学出版社（第一版）2008.4