外貼式液位開關在工業現場儲罐上的應用

 儲罐液位超高容易引起安全事故并導致經濟損失，為了避免長輸管道站場的儲罐液位發生超高而引起事故的發生，在儲罐上需安裝高液位開關，當儲罐液位打到設定的上限值是通過及時報警處理即可預防事故的發生。外貼式超聲波液位開由于其具有可靠性強，穩定性高，安裝簡易等優點被廣泛應用于石油化工液位檢測與控制領域，其技術越來越*，成為液位測量與報警中的主要儀表之一。
　

　長輸管道站場內一般都設置一定數量的儲罐，為了防止儲罐液位超高事故的發生，需要對儲罐液位進行檢測與報警，油品儲罐也應該舍友高液位報警裝置。因此，液位開關就*。通常液位開關有超聲波式、浮力式、浸入式電容式、音叉式、壓力式液位開關，其中大部分是接觸式。針對儲罐容積大、易燃易爆、有些儲罐要求不許開孔、觸外界空氣等環境條件，這就要求一種非接觸式、不開孔插入的液位開關，而外貼式超聲波液位開關就滿足了這種需求。
　

　1、工作原理
超聲波液位檢測有脈沖回波法、共振法、頻差法一級聲衰減法等，其中應用較廣的是脈沖回波法。在利用超聲波對液位檢測的過程中，由于超聲波在罐壁內環繞，不受介質氣泡、壓力等因素的影響，而當波穿透介質時容易受其影響，因此，在儲罐設備中，外貼式超聲波液位開關正是利用了超生波在罐壁內的環繞及波的反射特性達到對液位的檢測報警。外貼式超聲波開液位開關及其傳感器（探頭）產生的高頻超聲波脈沖可穿過容器壁，這個脈沖會在容器壁和液體中傳播，還會被反射回來，通過對這種反射特性的檢測和計算，就可以判斷出監測點處容器內是否有液。同時液位開關可輸出繼電器信號給后級電器或其他設備，從而實現對液位的監測或控制。
　　

2、儀器適用性分析及優缺點
　　2.1、適用性分析
　　在設有大型儲罐的長輸管道站場，不僅需要對儲罐液位進行監測和上下限報警，還需要考慮到低閃報、誤報等，這就要求液位開關必須具有良好的可靠性和適用性。起初，非接觸式防爆超聲波液位開關在高壓球罐上試用，獲得了成功，但隨著現場實際使用過程遇到了一些問題，入需同時加高位報警和高高位報警時，抗*力強、報警信號易受干，當遇到其他電磁波干擾時產生閃報、誤報；品種單一，滿足不了現場各種需求，為了克服以上的缺點，智能外貼超聲波液位開關系列產品應運而生，有效的解決了誤報警問題。智能外貼超聲波液位開關的面世，滿足了石化裝置上日益增多地需要防爆不開孔的硬報警裝置。
　　2.2、優點
　　①可靠性強：外貼式超聲波液位開關采用非接觸式測量，整個測量過程中不與介質直接接觸，這種測量方式使此裝置不受介質的溫度、比重、腐蝕性的影響，特別是有毒液體，并有效剔除介質掛壁及上部起霧和泡沫的影響，較好的保證了其工作的可靠性。
　　②測量范圍大，適用面廣：測量介質包含純凈液體、乳狀液體、懸浮狀液體，也可配多種探頭，不僅可測量常壓和高壓的儲罐裝置，還適用于對衛生要求嚴格的環保型罐。此裝置解決了厚壁儲罐液位報警的難題。目前，zui大可測罐壁厚已經達到60mm。
　　③安裝方式簡單、維護方便：非接觸式罐壁外安裝，不開孔，不動火，工作量小，安裝費用低。另外，不需要停止生產運行即可安裝維護和使用。目前安裝方式較多的是磁力吸附方式和膠粘安裝方式，
　　④重復性和穩定性高，不易造成誤報警。目前，重復性誤差已由原來的±5mm提高到±2mm，有效地克服了一個罐上安裝高報、低報、高高報等各種干擾產生的閃報、誤報。
　　⑤具有繼電器常開和常閉報警輸出，可直接送上位機和聯銷裝置。
　　⑥沒有可動部件，因此，幾乎可以做到無磨損、無腐蝕，使用壽命也長。
　　⑦外貼式超聲波液位開關外場的環境溫度可高至300℃，并且和壓力無關。
　　⑧目前，裝有復合探頭的此裝置可以做到自動校正，免調試。
　　2.3、缺點
　　①外貼式超聲波液位開關的選擇和罐體壁厚有關，外貼式超聲波液位開關不適用于罐壁厚大于60mm的罐體。
　　②外貼式超聲波液位開關僅適用于罐壁如金屬、玻璃、塑料等密實材質，除此之外的罐體目前還不能采用外貼式超聲波液位開關來對液位進行監測報警。
　

　3、在儲罐上的應用
　　目前，臨濮線原油管道、湘潭-婁底成品油管道工程及長沙-郴州成品油管道工程等大型管道項目上的儲罐均采用了外貼式超聲波液位開關，并且實際應用效果較好。
　　表1是湘潭-婁底成品油管道工程部分輸油站混油罐的報警值設定參數，由表中數據可知，罐位高限報警值一般設定在距罐壁高度1000~1500mm之間，且必須把液位開關安裝在油罐安全高度下方，以便檢驗報警裝置的可靠性，對保證油罐安全操作有重要作用。
　　表1   某儲罐外貼式超聲波液位開關設定值

　　4、結語
　　由于外貼式超聲波液位開關具有很多優點，該裝置在儲罐液位報警監測的應用上越來越成熟，成功的項目案例也越來越多。經過幾年的現場實際應用表明外貼式超聲波液位開關安裝簡單、運行可靠、操作方便、維護量小、安全性好，外貼式超聲波液位開關作為一種理想的非接觸式新型液位報警儀表，可廣泛應用于石油化工等行業惡劣環境下的液位報警場合的測量，較好地實現了液位高低限報警，保證了儲罐液位安全。