原油的物理性質(zhì)與產(chǎn)地和氣候有很大關(guān)系,同時(shí),罐內(nèi)壓力發(fā)生變化、分散的水蒸氣、各種油基揮發(fā)性氣體對(duì)液位測(cè)量的精度有很大的影響。于是原油液位測(cè)量,是非常有難度的,選擇好液位計(jì),是*測(cè)量的*步,可以選擇的液位計(jì)有很多種,例如雷達(dá)液位計(jì)、超聲波液位計(jì)等,*以超聲波液位計(jì)為例,分析原油液位測(cè)量會(huì)遇到哪些干擾,又是如何解決的。
目前的小型原油儲(chǔ)罐主要是圓形臥式罐,罐底除了復(fù)雜的盤(pán)管外,罐內(nèi)還有很多鋼筋以*足夠的強(qiáng)度。如果采用傳統(tǒng)的超聲波液位檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行液位測(cè)量,測(cè)量結(jié)果會(huì)存在誤差。其次抽油機(jī)抽油時(shí),需要對(duì)原油進(jìn)行加熱,使其粘度降低,以獲得良好的流動(dòng)性,降低抽油阻力。因此,油箱中的水汽成為一個(gè)干擾源,當(dāng)水汽聚集在超聲波探頭下時(shí),液位計(jì)的輸出就會(huì)不正確。物質(zhì)、煙霧形成由于加熱會(huì)顯著干擾液位檢測(cè)。首先由于超聲波是散射波,超聲波探頭具有一定的波束角,所以當(dāng)液位較低時(shí),液體的表面積變小,線圈和拉桿暴露在油面。超聲波的強(qiáng)烈回波反射,液位計(jì)輸出的液位信號(hào)沒(méi)任何作用。
針對(duì)以上原油的測(cè)量難點(diǎn),采用導(dǎo)波管進(jìn)行測(cè)量。導(dǎo)波管是一個(gè)內(nèi)壁非常光滑的剛性圓柱體,它的內(nèi)徑大于超聲波換能器的內(nèi)徑。導(dǎo)波管長(zhǎng)度接近油箱直徑,上端焊在與油箱立管相匹配的法蘭盤(pán)上,線圈間隙不浸入*低液面以下。它的使用使得超聲波只在管道內(nèi)傳播和反射,大大減少了不需要的回波的干擾,同時(shí)由于相對(duì)封閉,也解決了水汽、蒸汽多超聲波液位計(jì)的干擾。
另外為了解決原油掛在導(dǎo)波管壁上的問(wèn)題,也可以采用雙導(dǎo)波結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)是在大導(dǎo)波管中放一根更細(xì)更短的同軸導(dǎo)波管,兩根管子的上部一端光滑,小波導(dǎo)的長(zhǎng)度很短,另一端不浸沒(méi)在原油液面中,雙管夾層中牢固地填充了一些石棉以吸收雜物。在*低液位測(cè)量靈敏度的基礎(chǔ)上,大幅降低傳感器功率,同時(shí)降低接收靈敏度,使干擾回波強(qiáng)度遠(yuǎn)低于可識(shí)別閾值傳感器,從而被液位計(jì)檢測(cè)到。檢測(cè)到的回波只能是有用的回波。在安裝好的波導(dǎo)中放置圓形絕緣浮板,增加浮面隔熱板的目的是提高有效回波反射,有效消除泡沫的吸收干擾。
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