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              耐酸堿投入式液位計計量時產生誤差的原因及解決辦法

              發布時間:2021-01-23 06:46:21??點擊次數:423次

              隨著石油化學工業的發展以及人們對于熱效率更高的燃料的追求,液化石油氣作為一種化工基本原料和新型燃料,已愈來愈受到人們的重視。如何實現對液化石油氣儲罐中的存量的準確計量,對于液化氣儲存及運輸企業就顯得特別重要的事情。對于液化氣的經單位,更多的是采用球形的儲罐,因為對于容積大的液體儲運球罐承壓最高,成本最高,裝常壓汽化的物料,一般碳四以上的用。立罐容積可以做的很大,基本沒什么承壓壓力,用于揮發行不太大的物料,成本最低,較之與臥式或立式罐體更為優勢。
              一般情況下,計量球形儲罐中液化氣存量先是依照儲罐上的玻璃板液位計或耐酸堿投入式液位計的液位,再查出對應液位下的液化氣儲量。然而,在實踐中,我們發現這種計量方式經常造成很大的誤差,以我公司為例,我公司是一家液化氣儲運企業,每天進出液化氣量約在數百噸,每個1000m³球形儲罐以查看液位對應儲量,誤差往往可達士20噸甚至更高,因此了解液化石油氣儲罐存量計量誤差產生的原因并加以對照,對于液化氣儲運企業生產運營是十分必要的。
              1、誤差產生的原因
              1.1液位計與罐體內液體受環境溫度的影響的不一致性導致的誤差
              玻璃板液位計或耐酸堿投入式液位計是采用U形管的原理,副管與罐體上下聯通,理論上副管內液體與罐體內液體應始終保持在同一高度的,因此副管內液體高度即可指不罐體內液體高度。然而在現實當中,由十副管一般為直徑小于l0cm的細管,而罐體為直徑數米到十幾米的球罐或臥罐,二者相差極大,這就造成罐體和副管內,單位體積液體受外界環境溫度、光照等影響是完全不同的。由于罐體和副管金屬材質上等各力一而是基木相同的,因此根據熱傳導原理,受熱而積就是影響液體溫度的卞要因素,我們可以簡單地將罐體和副管內單位體積液體受熱(或冷)能量的多少看做與其占有的受熱(或令而積成正比。即:
              △E罐=k*S罐/V罐
              △管=k*S管/V管
              △罐一罐體內液體受熱量;OK管一副管內液體受熱量;K一系數;S罐一罐內盛裝液體的罐壁而積;V罐一罐內液體體積;S管一副管內盛裝液體的管壁而積;V管一副管內液體體積以1000m³(直徑D=12.3m)球罐和lOcm副管為例,假定液體充裝容器的一半,則
              △罐-k*S罐/V罐=k·(4π(12.3/2/2/2)/(4/3π(12.3/2)3/2)=k·0.487
              △管=k*S管/V管=k·(π0.1·(12.3/2)/(π(0.1/2)2·(12.3/2)=k·245
              由此可見,在環境溫度與儲罐內液體溫度存在差距時,副管內單位體積液體受熱(令與罐體內單位體積受熱(令相差約為500倍。受熱不同進而造成了副管內與儲罐內液體溫度的不同,由十液體溫度直接影響液體的密度,這就造成了副管內液體與儲罐內液體的高度差。從而造成了讀數誤差。進而可根據密度差大體測算,在因環境溫度造成液位計副管內液體溫度與罐內液體溫度相差10℃時,一個1000m³'液化氣球罐讀數誤差可達10噸以上,在副管內溫度較高時,讀數偏大,副管溫度較低時,讀數偏小。這一結論與我們實際觀察到的情況是一致的
              1.2冷凝析出的水造成的假液位
              液化氣的生產過程中一般都會有飽和水蒸氣,因此液化氣生產企業在液化氣出)前必須脫水,將水分全部去除。然而,水在液化氣中的溶解性是隨著溫度的變化而變化的,因此,當出后的液化氣所處環境溫度低十脫水時的溫度時,就仍會有水從液化氣中析出
              北力一在冬季時,儲罐所處的環境溫度可達零-20-300C,遠低于液化氣出)脫水溫度,存儲液化氣的儲罐就會有水析出,沉積十儲罐底部,因此,冬季北方液化氣存儲企業定時排污閥打開儲罐最低處的閥門排加是一項日‘常工作。
              由于儲罐液位計與儲罐是以U型管原理相連,液位計副管下部與儲罐最低處相連,上部與氣相相連,這一結構就會造成當儲罐底部有積水時,液位計副管與儲罐底部就會發生液化氣和罐底的水之間交互滲透,造成冷凝水倒流至液位計副管內,從而造成液位計副管內很大一部分為水。由于水的密度遠高十液化氣的密度,副管壓力與儲罐壓力平衡時,副管內的液位就會低于儲罐內的液化氣的液位,從而造成了假液位。這種情況出現時往往造成誤差比較大,1000m³''球罐出現這種情況時,有時液位誤差可達Im以上。
              2、解決罐存誤差的措施
              2.1對于受環境溫度影響導致的誤差,可通過測量罐體外壁和液位計副管外壁(注意二者測量時都應在不受日光照射的陰涼位聳,大致代表罐體內和液位計副管內液體的溫度。按照液化氣組分含量可大致擬出其不同溫度下的密度,通過密度來校正罐內液體實際高度,例如液化氣組成為30%丙烷,70%異丁烷,可大致擬表格如下:

              如測得罐體溫度為100C,液位計副管溫度為IS0C,液位計顯T高度為5.00米,則校正后罐內實際液位應為:
              H=5.00*0.5476/0.5532=0.4949m
              通過實際觀察,這種力一法對于夏季計量校正比較實用,但冬季仍有較大誤差
              2.2對于冷凝析出的水造成的假液位,可通過在副管底部加裝排污閥門,定時排水加以解決。副管底部排出水后,液位計液位會緩慢上升到正確位置
              2.3通過新型液位計直接測量罐體內液位高度
              雷達液位計、超生波液位計等可直接測量罐內液體的液位,消除U型連通管造成的誤差,相對來說更為準確,但對于液化氣儲罐液位的測量以及使用效果,尚未見到相關的報道。個別使用雷達液位計的單位據反映效果也不很理想。

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