原油罐液位计的测量技术研究

原油罐液位计的测量技术研究

雷达液位计出现的问题的对策东昌石油管道勘探公司的老爷庙将原油井的距离控制在5公里的雷达液位计上。由于多种因素的影响，井水位测量中存在较大偏差。同时，偏离值没有规律。因此，需要手动测量仪器进行调整。由于人工检尺法受到人体因素的影响，此方法需要大量的时间和工作。为了有效保证井位气位计算的准确性，本文分析了雷达液位计中存在的问题，并提出了实施方案。1雷达液位计算1.1雷达回波信号的模拟雷达液位计以波束的形式发射脉冲电磁波信号,发射波在被测物料表面产生反射,反射回来的回波信号由天线接收。天线接收反射的微波脉冲并将其传给电子线路,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,并计算物位,雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与探头到介质表面的距离成正比。如下图所示,为雷达液位计测量示意图:F—罐的高度(做空罐频谱);D—探头至介质表面的距离;L—实际物位雷达脉冲信号从发射到接收的运行时间与探头到介质表面的距离D即:D=v×t/2t—脉冲从发射到接收的时间间隔(v—波形传播速度)实际物位的距离L为:L=F-D1.2扩展的测量场景雷达液位计最大的特点是在恶劣条件下功效显著。无论是有毒介质,还是腐蚀性介质,也无论是固体、液体还是粉尘性、浆状介质,它都可以进行测量。在测量方面,具有以下特点:(1)连续准确地测量由于电磁波的特点,不受环境的影响。故其测量的应用场合比较广。雷达液位计的探头与介质表面无接触,属非接触测量,能够准确、快速地测量不同的介质。探头几乎不受温度、压力、气体等的影响。(2)对干扰回波具有抑制功能比如,波束范围内接头引起的干扰回波和进料或出料的噪声引起的干扰回波等可由内部的模糊逻辑控制自动进行抑制。(3)准确安全节省能源雷达液位计在真空、受压状态下都可进行测量,而且准确安全,可以不受任何限制,适用于各种场合。雷达液位计采用材料的化学性、机械性都相当稳定,且材料可以循环利用,极具环保功效。1.3安装要求(1)天线平行于测量槽壁,利于微波的传播。(2)尽量避开下料区、搅拌器等干扰源,使波束范围内无固定物,提高信号的可信度。2液位计测量与人工测量的对比老爷庙联合站5万方原油储罐使用克罗尼BM700经济型雷达液位计,一直以来,液位测量出现无规律漂移,按照要求BM700是一种适合常规条件下测量的雷达液位计,适合于储罐测量,测量范围在0.5-20米,要求测量误差应该在0.35%以内,但是在使用过程中,雷达液位计测量值与实际值较大偏差,为此我们以原油4#罐为例,将液位计测量与人工测量进行对比,通过数据分析,雷达液位计测量数据存在非线性漂移,测量偏差较大,重新对油罐液位参数进行设定,调整罐液位迁移量,重新标定零点,进行测量发现标定后测量偏差还是非线性变化,液位准确测量不能一直保持。3液位计检测介质的可靠性从雷达液位计自身可靠性来分析,BM700雷达液位计理论上符合各种检测条件,一般情况下雷达出现不准情况首先怀疑以下几点:安装位置或方法、材料问题、参数设定错误,参数设定可以排除,需要论证以下三个问题:(1)雷达液位计说明书写明能够检测介电常数§≥1.8的介质,原油的相对介电常数§为1.8左右,正好处于临界点,如果介电常数过低,造成返回的电磁波过弱,很可能出现计算不准的情况。(2)雷达液位计安装位置是否按照要求准确安装。(3)液位计喇叭口下导波管内部有毛刺、生锈或粘料、或是非无缝钢管,产生挂料。根据实际情况分析判断:选用的BM雷达液位计检测的介电常数处于原油介电常数的临界值,造成了反射波信号过弱,测量数据不稳定,从而造成测量液位的非线性漂移。4钢板与雷达液位计的距离雷达液位计及底部喇叭口向罐中心进行移位,同时在原油罐顶部增加一块不锈钢钢板(钢板介电常数约为3),直接固定于雷达液位计喇叭口正下方,确保雷达液位计电磁波检测钢板,然后反射直接传入雷达液位计传感器,只需要测量原油罐的顶部钢板与雷达液位计的距离D即可,由于测量的介质为钢板,反射信号会大大加强,基本上不会产生干扰信号,如下图所示:5不锈钢钢板的计算对雷达液位计进行移位后,保证雷达波不受到罐壁的干扰(防止雷达波检测到罐壁信号),假设雷达液位计中心移动距离为d,罐顶部钢板面积为S,直径为M目前罐高H=20米,直径D=60米,喇叭口上下直径分别为S1=80mmS2=150mm,喇叭口高度为h=189mm.罐液位处于最低位时,如下图所示:得出:M=2.03m通过计算:需要面积为3.23m2的不锈钢钢板,雷达液位计至少需要向罐中心移动1.015m的距离。这样可以保障雷达液位计测量的准确。6轻烃罐、液化气罐雷达液位计做为一种精密的液位测量仪器,在选用时需要考虑在实际生产中的安装、介质属性等各种外界因素的影响,对于球罐如轻烃罐、液化气罐的测量,因为需要考虑罐大量的汽液混合层,同时罐内介质压力的冲击影响,造成雷达液位计导波绳无法静止在罐最底端