液化石油氣作為化工的基本原料和新型燃料越來(lái)越受到重視,隨著我國(guó)液化石油氣市場(chǎng)的快速發(fā)展,我國(guó)已經(jīng)成為液化石油氣用量大國(guó),家庭、商用和工業(yè)用氣量不斷增加。 大大小小的液化石油氣儲(chǔ)藏所遍布全國(guó)各地,用于液化石油氣儲(chǔ)藏的罐子數(shù)量逐年增加,單罐容積也有增大的趨勢(shì)。 計(jì)量液化石油氣儲(chǔ)罐庫(kù)存是企業(yè)生產(chǎn)貿(mào)易過(guò)程的重要組成部分,沒(méi)有準(zhǔn)確的計(jì)量,維護(hù)企業(yè)利益,提高企業(yè)信譽(yù),搞不好生產(chǎn)管理,也容易產(chǎn)生貿(mào)易摩擦。 石油產(chǎn)品貿(mào)易往往價(jià)格高,計(jì)量工作尤為重要。
二、提出問(wèn)題計(jì)量球形罐中液化氣的庫(kù)存首先在罐上
調(diào)查了磁盤(pán)液位計(jì)的液位高度,調(diào)查了液位下液化氣的儲(chǔ)量。 以船上液化石油氣碼頭的交接貿(mào)易為例,其計(jì)量方法是體積重量法,先測(cè)量液體體積再換算為重量的方法,船上油箱的液面水平的測(cè)量通常是桿式液面水平計(jì),也有在儀表室直接測(cè)量的方法。 一般來(lái)說(shuō),在操作規(guī)范的情況下,杠桿式液位計(jì)的測(cè)量值比較準(zhǔn)確,在岸邊接收油罐的液化石油氣瓶,規(guī)定其液位的測(cè)量,除采用玻璃板式液位計(jì)外,還設(shè)置了磁跟蹤鋼帶液位計(jì),這兩種設(shè)備的測(cè)量值均可靠。
即使以船上或岸邊計(jì)量為基準(zhǔn),岸邊的接收罐的計(jì)量也是必不可少的,船上的拔桿式液位計(jì)是可靠、準(zhǔn)確的計(jì)量,岸邊的接收罐的計(jì)量并不重要,實(shí)際上船上的讀取值也存在問(wèn)題,例如,拉桿式液位計(jì)的拉出速度、停留時(shí)間, 波浪的大小等可能影響其讀取值的準(zhǔn)確性,船體老化時(shí),經(jīng)過(guò)多次修理改造,值得懷疑其容積表的準(zhǔn)確性,其他人為因素也不可能。 因此,無(wú)論是收發(fā)計(jì)量還是盤(pán)點(diǎn)計(jì)量,岸罐計(jì)量的準(zhǔn)確性都是客觀要求的。
許多人從未懷疑液化石油氣瓶磁板液位計(jì)的液位。 實(shí)際上,在將該讀取值用于直接計(jì)測(cè)的情況下有問(wèn)題。 筆者近年來(lái)實(shí)際上用玻璃液位計(jì)的讀數(shù)計(jì)算的結(jié)果是非常不可靠的,例如同罐( l,000米3 )的液化石油氣,不同時(shí)間讀取的數(shù)據(jù),計(jì)算的結(jié)果有10噸以上的不同,是不希望的。
三、問(wèn)題分析如附件圖1所示,1,000米3球罐( φ 12米)為例,其磁板液位計(jì)安裝在球罐液位管ABCD【DN 50】的垂直段BC,該管上下分別通向罐頂和罐底。
一般認(rèn)為導(dǎo)管內(nèi)的液面和箱內(nèi)的液面處于同一水平,但實(shí)際上有可能差異較大,進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)的液體在某種平衡狀態(tài)下,如進(jìn)入閉路,導(dǎo)管水平段CD內(nèi)的液體受到垂直段BC內(nèi)的液柱和箱內(nèi)的液柱的對(duì)等壓力,其作用如活塞,直管
由于油箱容積大,油箱往往實(shí)際上很大“ 熱容量” 當(dāng)環(huán)境溫度高于罐內(nèi)溫度時(shí),罐吸熱,當(dāng)環(huán)境溫度低于罐內(nèi)溫度時(shí),罐發(fā)熱,也就是說(shuō),罐內(nèi)的溫度變化不大于環(huán)境溫度變化,罐內(nèi)溫度變化比較溫暖,但導(dǎo)管小( DN50 ),其中液體數(shù)量少,導(dǎo)管壁完全露出,因此環(huán)境影響大
液體受熱后膨脹,其密度減小,相反液體冷卻后體積縮小,密度增大,也就是說(shuō),如果罐內(nèi)液體的溫度和導(dǎo)管內(nèi)液體的溫度不同,其密度也不同,特別是液化石油氣的膨脹系數(shù)比水大得多,密度差異大,不容忽視。 此時(shí),罐內(nèi)液體與導(dǎo)管內(nèi)的液體的關(guān)系為“ U” 型差壓表工作原理相同,雙側(cè)液柱對(duì)“ 活塞” 力量相等。
儲(chǔ)罐內(nèi)的液化石油氣
1 .丙烷:異丁烷=50:50。
2 .罐內(nèi)的平均溫度為T(mén)℃。
3 .導(dǎo)管內(nèi)液體的平均溫度為t℃。
4 .罐內(nèi)液位為H(m )
5 .管道內(nèi)的液位為h(m )
由烷烴液體比重和溫度關(guān)系圖~ 2可知,丙烷和丁烷的比重在-20℃---+ 50℃的范圍內(nèi)呈直線變化,且兩條直線大致平行。 根據(jù)圖--2 (參照附件),密度(在此,在數(shù)值上比重和密度相等)如下所示
15℃時(shí): ρ 15=0.507 ρ 丁15 =0.563
40℃時(shí): ρ 40 =0.468 ρ 丁40=0.533
混合密度如下所示
ρ m15=Σ ρ iVi=0.507×; 0.5 +0. 563 &時(shí)間; 0.5=0.535
ρ m40=0.468×; 0.5 +0. 533 &時(shí)間; 0.5=0.5005
液體密度變化的溫度系數(shù)如下:
ν =/=/25=-0.00138
某溫度t℃下的密度為(圖12也可以直接調(diào)查)
ρ t=ρ 15+ν
液面水平為h時(shí),產(chǎn)生的壓力如下所示
P=P0+ρ gh
在任何平衡的瞬間,導(dǎo)管內(nèi)的液柱和罐內(nèi)的液柱必定在水平段產(chǎn)生的壓力相等
P0+ρ gh=P0+ρ 伽瑪gH
H=ρ th/ρ T=)/)h=/))h
1 .環(huán)境溫度高于罐內(nèi)溫度時(shí),設(shè)t= 30℃、T= 20℃,則由式1得到
H=/))h=h=0.974h
2 .環(huán)境溫度低于罐內(nèi)溫度時(shí),設(shè)為t=10℃、T=20℃
從公式1中得出
H=( l+ 0.026) h= 1.026h (式13 )
根據(jù)以上的分析,液位計(jì)的讀取值和罐內(nèi)的實(shí)際液位有差異,溫度差越大,差異就越大。 這樣,用液位計(jì)的讀取值h直接調(diào)查容器容積表,計(jì)算出的重量結(jié)果必然不正確,容器容積越大,誤差越大,液位在容器赤道帶和周圍誤差越大。
這證明了筆者在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題: l )在岸邊油箱中船只低于環(huán)境溫度的冷凍液化石油氣(
以某1000m3球罐為例,其條件相同,不考慮氣相的影響,水平計(jì)的讀數(shù)h=7.0m
1 )若將液位計(jì)內(nèi)液體溫度設(shè)為30℃、罐內(nèi)的液體的平均溫度設(shè)為20℃,則根據(jù)式12,罐內(nèi)的液位如下
H=0.974h=0.974X 7.0=6.82(m )
根據(jù)h和h調(diào)查罐容器表,得到液體的體積分別如下
586.928m3和565.873m3
罐內(nèi)的混合密度如下所示
ρ 20=ρ 15+ν ( t-15 ) = 0.535-0.00138 ( 20-15 ) = 0.5281
G=0.99785Vρ 20計(jì)算出的空氣重量為309.290噸和298.200噸,即按水平直接計(jì)算,多為11.090T。
2 )若將液位計(jì)內(nèi)的溫度設(shè)為10℃,將罐內(nèi)的平均溫度設(shè)為20℃,則根據(jù)式13,如下所示
H=1.026h=1.026X7.0=7.182(m )
根據(jù)h和h調(diào)查罐容器表,液體的體積分別如下
586.928m3和607.809m3
計(jì)算的重量分別如下:
309.290噸和320300噸,用液面水平的讀數(shù)直接計(jì)算的話,少了11. 010噸。
四、為了解決問(wèn)題,解決油罐磁板液位計(jì)的讀取誤差問(wèn)題,布朗計(jì)推薦以下幾種方案
1 .式修正法。
在上述的分析方法中,修正了水平計(jì)的讀取值,但是這個(gè)方法實(shí)際上并不正確。 這是因?yàn)殡y以測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)液體的平均溫度。
2 .選擇讀取時(shí)間。
改變讀取時(shí)間的隨機(jī)性,選擇讀取時(shí)間,在一定程度上克服環(huán)境因素對(duì)水平讀取值的影響,當(dāng)氣溫比較暖和,氣溫比較接近一天中的平均溫度,或者接近罐內(nèi)的溫度時(shí),夏天是在日出前讀取,冬天是在早上9:00左右讀取
3 .更換液位計(jì)內(nèi)的液體。
在讀取之前,可以更換液位計(jì)導(dǎo)管內(nèi)的液化石油氣,1 )排出導(dǎo)管內(nèi)的液化石油氣,更換罐內(nèi)的新液體,但該方法不安全2 )手搖泵,使導(dǎo)管內(nèi)的液化石油氣回到罐內(nèi),從罐內(nèi)流出新液化石油氣,快速讀取液位數(shù)據(jù)
4安裝計(jì)量設(shè)備。
考慮在儲(chǔ)罐上部增設(shè)防爆型雷達(dá)測(cè)深系統(tǒng),該方法在舊儲(chǔ)罐中難以改造。
五、結(jié)束磁板液位計(jì)的讀數(shù)很難讀,球形罐的磁跟蹤鋼帶液位計(jì)的讀數(shù)如何實(shí)際上,在國(guó)產(chǎn)鋼帶液位計(jì)中,有很多部分發(fā)生了故障。 這是因?yàn)槭紫仍谥圃?a href='http://nphjdz.com/zhishi/' target='_blank'>技術(shù)和安裝質(zhì)量上存在問(wèn)題,鋼帶很容易掛住,其次,在使用環(huán)境惡劣,拆卸液化石油氣船時(shí),特別是箱內(nèi)液位低時(shí),高速進(jìn)入人箱的液化石油氣在箱內(nèi)激烈波動(dòng),鋼帶液位計(jì)系統(tǒng)的浮子及其導(dǎo)線的 有時(shí)磁吸頭脫落,無(wú)法計(jì)量,導(dǎo)線脫落,纏繞,可能完全失去計(jì)量作用,而且鋼帶液位計(jì)系統(tǒng)無(wú)問(wèn)題,不同組成的液化石油氣和溫度的密度不同,液體對(duì)浮子的浮力不同,影響液位的顯示精度
除液位計(jì)外,影響計(jì)量準(zhǔn)確性的另一因素是罐內(nèi)氣液相的平均溫度,由于測(cè)溫棒進(jìn)入罐內(nèi)的長(zhǎng)度有限,測(cè)量的內(nèi)溫可能不反映平均溫度。
無(wú)論如何,鋼帶液位計(jì)比磁反轉(zhuǎn)板液位計(jì)可靠性高,選擇合適的讀出時(shí)間可以有效克服環(huán)境因素的影響。 除液化石油氣瓶外,儲(chǔ)存輕量液體的罐在選擇磁反轉(zhuǎn)板液位計(jì)時(shí),必須充分考慮使用介質(zhì)和環(huán)境的各種因素。
以上就是磁翻板液位計(jì)量表專用于液化石油氣液位測(cè)量的應(yīng)用文章的全部?jī)?nèi)容