原油储罐油水界面检测.docx

一、原油储罐概况1、概念及分类储罐是指储存原油或其他石油产品的容器。而用于储存原油的储罐即为原油储罐。按材料分类：钢、钢筋混凝土和砖石三种。按位置分类：地上储罐、地下储罐、半地下储罐、海上储罐、海底储罐等。按用途分类：生产油罐、存储油罐等。按形式分类：立式储罐、卧式储罐等。按结构分类：固定顶储罐、浮顶储罐、球形储罐等。按大小分类：100m3以上为大型储罐，多为立式储罐；100m3以下的为小型储罐，多为卧式储罐。2、常用储罐的结构及功能我国现有原油储罐容量以10万立方米居多。主要类型有拱顶储罐和浮顶储罐，浮顶储罐又分为外浮顶和内浮顶。(1)拱顶储罐拱顶罐简图1-拱顶2-包边角钢3-罐壁4-罐底拱顶储罐属于大型仓储式常压或低压储存设备，主要用于储存压力不大于的0.1MPa的消防水、石油、汽油等常温条件下饱和蒸气压较低的物料。（2）外浮顶储罐单盘式浮顶罐1-中央排水管；2-浮顶立柱；3-罐底板；4-量液管；5-浮船；6-密封装置；7-罐壁；8-转动浮梯；9-泡沫消防挡板；10-单盘板；11-包边角钢；12-加强圈；13-抗风圈浮顶储罐的浮动顶(简称浮顶)漂浮在储液面上。浮顶与罐壁之间有一个环形空间，环形空间内装有密封元件，浮顶与密封元件一起构成了储液面上的覆盖层，随着储液上下浮动，使得罐内的储液与大气完全隔开，减少介质储存过程中的蒸发损耗，保证安全，并减少大气污染。(3)内浮顶储罐内浮顶储罐1-接地线；2-带芯人孔；3-浮盘人孔；4-密封装置；5-罐壁；6-量油管；7-高液位报警器；8-静电导线；9-手工量油口；10-固定罐顶；11-罐顶通气孔；12-消防口；13-罐顶人孔；14-罐壁通气孔；15-内浮盘；16-液面计；17-罐壁人孔；18-自动通气阀；19-浮盘立柱与外浮顶储罐相比，内浮顶储罐可大量减少储液的蒸发损耗，降低内浮盘上雨雪荷载，省去浮盘上的中央排水管、转向扶梯等附件，并可在各种气候条件下保证储液的质量，因而有“全天候储罐”之称。 3、原油储罐油水界面检测的意义原油储罐中既有原油、水和油水乳化液，也要一定厚度的污泥。通常情况下，从灌顶到罐底，这些物质的分布规律分别为原油、油水乳化液、水、污泥层。原油储罐中的油和水可以组成不同形态的油水乳化液，在界面处形成乳化带，随着油水混合液的不断注入和纯水的适时排放，乳化带的形态和宽度是随机变化的。不论是油包水型还是水包油型的乳化液，从含水率角度来讲，不同位置的乳化带的含水率不同，越接近纯水层，其含水率越高。准确地测量出乳化带的位置和宽度，就能确定油水界面的位置，进而计算出储罐中原油和水的体积。油水界面位置的准确程度关系到净油外输含水率的控制和联合站盘库系统的精确度，影响原油产量和库存的统计结果，是保证油水分离正常运行的重要参数，也可为了解油井产量、油井寿命等提供可靠的依据。因此，在原油的生产和储运过程中，都要求对储油罐中的油水界面进行检测。准确地对原油储油罐内油水界面进行检测，及时地反映原油储罐中油水界面的状态，对有关部门减少能耗、降低成本、实现油田的自动化管理起着重要作用。准确地检测原油储罐内油水界面是实现原油分离灌排水量控制的重要保障，也是储运系统管理和计算原油储量的主要依据，在自动化技术中占有着重要的位置。4、油水分离界面常用检测方法（1）压力差值式界面检测方法水的密度与油的密度相差很多，密度不同相应的压力也就不同，这就可以对油罐中的每个位置的油水混合物进行压力测量来推算出这个位置的混合物的密度，从客观角度上来说，通过这种压力检测，不仅可以测量出油罐中的油中含水的位置，还可以通过一定量的计算得出这个位置的含水量，但是，到目前为止，市面上的一些压力检测仪器很难测出计算所需要的精确数字，并且，由于破乳剂、矿化度等各种聚合物的干扰，水和油的密度相差变小，同时，仪表很难实时的补偿出油的一直变化着的密度。（2）浮子式界面检测方法将浮子与特定的弹簧马达连在一起，并将这种特定的浮子放在油罐中的油水中，当油罐中的浮子随着界面有上下改变时，与浮子相连着的弹簧马达也相应的做出正反转，通过这种方式就将油罐内的界面高度体现在弹簧马达上，弹簧马达将这种改变转换成电信号进一步处理。在一些比较大的油罐中，还需要加装钢丝。浮子式界面检测方法的优点在于方法简单且精度较准，但有些原油粘度比较大，使得浮子检测精度大大降低，并且大的油罐中加装的钢带会因为油水页面的波动而断裂，维修非常不方便，因此，浮子式虽然在一定程度上较为简便使用，但是长期用不好维护。（3）磁致伸缩式界面检测方法运用磁致伸缩效应，使用带有磁致伸缩线的传感装置去检测，这就是磁致伸缩式界面检测方法。工作原理为检测仪与浮子共同工作，检测仪发出低电流脉冲，低电流产生磁场，此时浮子随着油罐内的油水界面而不断波动，这是，浮子内安装的磁铁所产生的磁场与电流磁场相遇，碰撞出波导扭曲的脉冲，通过两次脉冲发生的时间来确定浮子的位置，进行油水界面检测。磁致伸缩式界面检测方法的有点为稳定性好，精确度高，是无损伤性检测，但是其同样存在缺点，其缺点与浮子式界面检测方法一样原油粘性高的时候其精确度大大降低。（4）超声波探测式界面检测方法油罐中油水混合物中油和水的密度不同，超声波在其中的传播速度也不同。超声波探测式界面检测方法就是将超声波仪器：发生器和接收器放到油罐中，利用传播速度的差异来判定油水混合物界面，这种方法同样有自己的优缺点，优点是不像其他方法那样会挂油，缺点是因装置的原因导致精度不高。（5）光纤技术界面检测方法美国是利用光纤检测油水界面最多的国家，在此方面的研发专利也是最多。光纤技术界面检测法利用的是介质折射率不同导致光纤在里面的传输功率也不同的特点。光纤式界面检测法的优点很多：体积小、灵敏度高、范围大，但是它与其他接触式测量一样，也受外界环境的影响而导致精确度降低，但是光纤式法适合在易燃易爆场合进行测量。（6）电容式界面检测方法电容式界面检测方法适