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    論山猫直播等液位儀表在天然氣集輸處理站場液位儀表的選型

    發表時間:2017-03-07   點擊次數:661 技術支持:1560-1403-222
      一、本文概述

    天然氣作為清潔無污染且高效的燃料,在國民生產的能源占比中重要,加之國內天然氣氣源開發力度持續加大,對于天然氣采撷,輸送、處理的工程中測量要求也提出高的標準,實際應用的需求是促進技術進步強有力的推動力,這種對于測量技術與標準的要求,同時也帶動了液位測量儀表,流量測量儀表,自動化控制設備的技術革新與進步,可能明顯的感覺到,諸如天然氣集輸及處理工程中,天然氣集氣處理站、凈化廠內工藝設備所用的液位測量儀表選型,種類多樣化,測量設備的职能在提高。

    液位儀表的檢測對象復雜、測量范圍變化大,须要考慮測量工況、儀表精度、介質物性、用戶的要求和習慣、性能價格比等成分。天然氣設備及裝置具有高壓、腐蝕性強、易燃易爆等特點,對于這種情況,重點應考慮液位儀表的測量范圍、介質的腐蝕性、儀表的穩定性、儀表的維護量等問題。本文就以延長氣山天然氣大地集輸工程的設計為例,山猫直播、磁致伸縮液位計和雙法蘭液位變送器的設計和選型應用做簡要分析。

    液化天然氣液位計/液化石油氣液位計

      二、山猫直播
    山猫直播是旁通管道式液體測量意思,由磁翻板和浮子兩部分組成。與容器的測量管「用非導磁的金屬制成」內裝帶磁鋼的浮子,翻板指不標尺貼著測量管壁安裝。當液位上升或着落時,浮子也隨之升降,標尺中的翻板受到浮子內磁鋼的吸引而翻轉,從而指不出液位的高度121。
    山猫直播作為浮力式液位計,主要技術职能和參數如下:
    1」測量范圍:soo一6000mm,
    2」精度:1lOmm「的顯示」。
    3)翻板指不刻度直觀醒目。
    4」翻板指不與介質充分隔離,密封性好。
    5」能够配備報警開關和信號遠傳裝置,前者做高低報警用,后者可液位轉換成4-20mA電流信號送到接收儀表。

      三、磁致伸縮液位計
    磁致伸縮液位計的測量過程由電流脈沖來啟動。該電流脈沖沿著磁致伸縮線產生軸向磁場,磁致伸縮線由具有磁致伸縮特点质料制成,它在測量管內處于工作狀態。測量管外在液體外观的浮子中裝有永远磁鐵。當電子脈沖發生器產生導波脈沖沿著磁致伸縮線與浮子中磁鐵磁場相互作用時,產生瞬時扭曲波力。扭曲波力在磁致伸縮線中受到感應,在頂端處的變換器轉換成電流「4-20mA」信號。通過測量經過的時間,可測定扭曲波力的,由此可精確測定浮子的地点。
    磁致伸縮液位計作為一種新興的測量儀表,主要技術性能和參數如下:
    1」測量范圍:對剛性測量管,不6m;對柔性測量管,范圍在3.5-20m之間。
    2」精度高。分辨率高于0.01%,小lmm,
    3」無需實標和再行校驗,只需按按鈕或者利用HART協議。
    4」無機械可動部门,故無摩擦、無磨損,使用壽命長。
    5)安裝簡單,易于維護。
    6」可輸出4-20mA模擬量或數字量等遠傳信號,帶HART協議或RS-485通信接口。7」可現場替換差壓式,電容式,超聲波式,雷達式,外浮筒式,鋼帶或鋼帶伺服式等液位變送器。

      四、雙法蘭液位變送器
    雙法蘭液位變送器屬于差壓式液位計,變送器傳送4-20mA標準信號「帶HART」,24V直流供電。將液位變送器的正壓室與容器下部相連,負壓室與容器的氣相空間,以平衡氣相壓力的靜壓作用。變送器法蘭直接與容器上法蘭連接,測量元件「金屬膜盒」經毛細管與變送器的測量室相通。在膜盒、毛細管和測量室內充有硅油,作為傳壓介質,并使被測介質不進入毛細管與變送器,免得堵塞lal。如圖1所}o
    根據流體力學的真理,測得差壓:4P=P2-P1=pHgH=4P/pg
    式中:4P-測得差壓,P-介質密度,H-液位高度。
    被測介質的密度已知,由上式可知,壓差與液位高度成正比,這樣把測量液位高度轉換為測量差壓。
    圖1雙法蘭液位變送器測量意思默示
    雙法蘭液位變送器作為一種傳統的液位測量儀表,主要技術性能和參數如下:
    1」精度:常規為調校量程的0.1%,可達0.05%,
    2)結構簡單,精度較高。
    3)調試簡單,穩定性好。
    4」通過毛細管里的硅油進行隔離,適用于測量腐蝕或繁密介質。

      五、液位計的對比分析
    4.1山猫直播和磁致伸縮液位計
    兩種液位計都是使用物體在液體中的浮力來實現液位測量。
    山猫直播與變浮力「浮筒」液位計、靜壓法「差壓」液位計、電特性「電容、射頻導納」液位計相比,不受介質特性改變影響,可準確指不液體外表位置;但不能克服“虛假”液位的影響。與别的類型「雷達、射線」液位計比拟有極大的價格優勢;但耐用性較差。與直接指不類「玻璃管、雙色」液位計相比具有指不清晰的特點;但便当產生失磁使指不失效。
    磁致伸縮液位計與傳統定浮力液位計所用的十簧管列陣轉換比拟,具有元件數量少,故障低,維修簡單,轉換連續性好的特點;但價格高。
    4.2磁致伸縮液位計和雙法蘭液位變送器
    1)原理比較
    磁致伸縮液位計屬純電子產品道理。基木不隨壓力、組分及比重等變化而受影響,故特殊準確且穩定。
    雙法蘭液位變送器為差壓意思,默認被測介質比重不變。
    2)結構比較
    磁致伸縮液位計無機械傳動部件,主要替換部件為電子模塊,可靠性高。
    雙法蘭液位變送器常規產品結構簡單,無任何可動或彈性元件,可靠性高。若配引壓管或毛細管,需要势必的維護。
    3)調試標定
    磁致伸縮液位計無需現場實物標定,通過電子模塊上的按鍵不妨實現,無需定期標定。
    雙法蘭液位變送器調試簡易,可在液位檢測范圍內任意進行零點或量程的改變。但存在零位漂移現象,需定期標定。
    4)應用比較
    磁致伸縮液位計基木不受比重的影響。在小比重確定的情況下,可長期保持穩定精確的測量。但容易受靜電放電、射頻電磁場輻射、電涌沖擊、工頻磁場等的影響。
    雙法蘭液位變送器適用面廣泛,可用于高溫高壓、iw粘度、強腐蝕性的工況,但受比重變化影響大。
    5)經濟性分析
    磁致伸縮液位計采購成木較高,但無需實物標定和定期標定,其調試成木較低;無機械可動部件,維護成木低。
    雙法蘭液位變送器采購成木低,適用于規場合,但開車運行備件多,后期運行须要備件。

      六、液位計的選擇和應用
    5.1設計時的注意事項
    1」山猫直播和磁致伸縮液位計
    a.當液位計處于十擾強的磁場環境下時,浮子受的磁場力會疊加而導致消磁。因而,儀表安裝應遠離強磁場環境。同時,液位計傳輸信號電纜應遠離電壓等級高的電力電纜,并保證信號線樊篱層接地良好,液位計木身需要做好接地。
    b.在電涌沖擊等十擾性的場合,可在現場儀表一端加裝電涌保護器或防雷端子板。
    c.當用于測量界面時,兩種介質的密度應恒定,且相對密度差不應小于0.2,
    d.山猫直播適用于精度要求不高的設備地液位測量。
    2)雙法蘭液位變送器
    雙法蘭液位變送器在生產的時候必要進行非常環境的工藝處理,并要求耐高溫、耐腐蝕以及高過載承受能力,于是在選型的時候要明確適用范圍。
    a、對于有腐蝕性的介質,要注意變送器檢測元件的材質選擇,可選擇316不銹鋼、哈氏合金或鎳基合金等。
    b、壇稠密性液體、結屏,性液體、結膠性液體、沉淀性液體、含懸浮物液體及易凝固液體的液位測量,宜選用插入式法蘭液位變送器。
    c、當用于測量界面時,兩種介質的密度應恒定,且密度差不應小于0.1。此外,上部介質的上液面應始高于上部取壓口。
    d、對于在環境溫度下,液相能够汽化、氣相可能冷凝或氣相有液體分離的工藝介質,應根據具體情況設置隔離器、分離器、汽化器、平衡容器等部件或對測量管線伴熱、絕熱保溫。
    e、由于密度變化直接影響測量結果,于是適用于密度比較穩定的過程。
    S.Z液位計的選擇和應用
    延長氣山天然氣地面集輸工程為產能建設項目,井口采氣輸送至集氣站,在集氣站實現氣液分離、天然氣計量并外輸至凈化廠,于凈化廠對濕材料氣進行MDEA脫碳、三甘醇脫水處理后得到十凈化氣,達到二類氣標準后進入長輸管線進行輸送。
    集氣站內設備主要有分水包、甲醇儲罐、火把分液罐、生產分離器、污水罐等,介質成分主要是天然氣和浊水混合物,或者含甲醇污水,介質溫度不高于500C,壓力高6.3MPa,且介質無腐蝕性;凈化廠內設備主要有材料氣分離器、聚結過濾器、MDEA吸收塔、MDEA溶液儲罐、儀表風儲罐、火炬分液罐、消防水罐等,介質身分主要是含油浑水、MDEA溶液、天然氣凝液、輕烴、酸水等,介質溫度不高于1000C,壓力高6.3MPa,個別介質有較輕的腐蝕性。
    根據以上介質的條件,以及工藝檢測和控制的要求,液位計選擇如下:
    1」對集氣站內的分水包、甲醇儲罐、火炬分液罐等設備,介質溫度不高,壓力較低,無腐蝕性,工藝要求液位進行的顯不。根據延長一期的應用經驗和業主要求,選擇玻璃板液位計作為液位地指不儀表。玻璃板液位計為直接式液位測量儀表,現場觀察容易。應用實踐證明,在潔凈介質的液位測量上成果較好,且價格低,得到了用戶的認可。
    2」對集氣站內的生產分離器、浊水罐等設備,介質溫度在30℃以下,壓力高6.3MPa,工藝要求液位的顯不,并信號遠傳至控制系統進行監測和控制,選擇磁致伸縮液位計進行檢測遠傳,配套磁翻板進行地指不。的和遠傳儀表合二為一,既滿足了工藝要求,又降低了投資。且磁致伸縮液位計精度高,滿足控制的要求。磁致伸縮液位計安裝完成,進行調試后,維護工作量小。且操作人員不直接接觸設備,減少了操作人員和危險介質接觸的機會,綜合費用低,性價比高。
    3」對凈化廠內的設備,因設備種類多,介質密度穩定,液位高度差別較大,以及安裝步地的分别,選擇山猫直播作為液位就地指不儀表,選擇雙法蘭液位變送器作為液位檢測遠傳儀表。對于個別有腐蝕性的介質,接液材質選擇316或316L不銹鋼。山猫直播雖然精度不高,但結構簡單,用作地指不型液位儀表,觀察便利,維護工作量少。雙法蘭液位變送器結構簡單,適用范圍廣泛,安裝比運輸都便利,且精度較高,滿足檢測和控制的要求。凈化廠大多數液位計盡量考慮同一種類型,有助于儀表的后期標定和維護。

      七、結束語
    綜上所述,液位計發展到今天雖然日趨成熟,但每種液位計有自身的優缺點和差异的適用范圍。設計選型時,要根據分歧的工況,從儀表的測量范圍、穩定性、介質腐蝕性、維護量以及經濟成木等多角度解析,同時,要考慮到用戶的要求和利用習慣,選擇合適的液位儀表,從而提高設計質量和測量精度。信赖隨著科技的發展和經驗的積累,各種液位測量技術會老练。

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