石化工業(yè)中涉及到的產(chǎn)品有很多種類，石油磺酸鹽就是其中一種，它是由石油及其餾份為原料，用磺化劑磺化，再用堿中和而制成的產(chǎn)品。由于石油磺酸鹽的原料多用混合物，所以產(chǎn)品的組成較為復(fù)雜，質(zhì)量隨原料組成及工藝條件而變化。其原料可用原油、拔頭原油、原油餾份和原油加工半成品油。在其生產(chǎn)過程中要用到許多槽罐進行原料及產(chǎn)成品的運輸與儲存。生產(chǎn)工藝介質(zhì)物性比較特殊，測量工況比較復(fù)雜，有的介質(zhì)不僅易燃易爆并且有毒。配套儲罐液位監(jiān)測設(shè)備的選型有其特殊性，既要保證測量效果，又要*大限度控制成本以及安全生產(chǎn)的需要，這就必須對各類儲罐及其介質(zhì)進行研究與分析，在液位測量設(shè)備的選型與應(yīng)用方面進行深入研究。本文是通過長期的生產(chǎn)罐區(qū)的自動化控制系統(tǒng)建設(shè)的經(jīng)驗，在罐區(qū)液位各類測量問題和技改方案中找尋相關(guān)規(guī)律，提出各種介質(zhì)、各類罐體的適宜的液位計選型原則，涉及到的液位測量儀表包括酸堿溶液液位計、雷達液位計等不同的測量設(shè)備，對提高罐區(qū)的自控水平具有一定借鑒作用。
一、罐區(qū)常用液位測量方法及設(shè)備簡介
1.1酸堿溶液液位計（直讀）
酸堿溶液液位計是根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制而成的，罐區(qū)液位測量中往往作為一種側(cè)裝直讀式液位計來使用。磁翻板由很多磁性的紅白翻柱組成，與測量筒內(nèi)的浮子有磁性耦合作用而進行翻轉(zhuǎn)，紅白交界處為容器內(nèi)部液位的實際高度，從而實現(xiàn)液位清晰的指示。優(yōu)點是顯示直觀，但物料粘度比較大或者雜質(zhì)多的話容易造成浮子卡住，對于比較高的罐體來說也不適宜，成本很高而且安裝維護不方便。
1.2 磁致伸縮液位計
磁致伸縮液位計是另外一種罐頂安裝的浮力式液位計，該種液位計具有精度高、環(huán)境適應(yīng)性強、安裝方便等特點。因此，廣泛應(yīng)用于石油、化工等液位測量領(lǐng)域，成為液位測量中的精品。
1.3 壓力式液位計
壓力式液位計采用靜壓測量原理，當液位變送器投入到被測液體中某一深度時，傳感器迎液面受到的壓力的同時，通過導(dǎo)氣不銹鋼將液體的壓力引入到傳感器的正壓腔，再將液面上的大氣壓Po與傳感器的負壓腔相連，以抵消傳感器背面的Po，使傳感器測得壓力為：ρgH，通過測取壓力P，可以得到液位深度。
1.4鋼帶液位計
鋼帶液位計是一種傳統(tǒng)的液位計，該液位計適宜測量石油、水及其它液體，廣泛應(yīng)用于石油產(chǎn)品儲罐測量、計量，工業(yè)用水及污水監(jiān)測以及化學(xué)工業(yè)（酸、堿、鹽液）中。它是利用力學(xué)平衡原理設(shè)計制作的，當液位改變時，將液位檢測裝置（浮盤）根據(jù)液位的情況帶動鋼帶移動，通過鋼帶的拉伸及機械傳動不斷達到新的平衡，再讀取碼帶、輸出標準電信號來顯示液位的情況。
1.5 雷達液位計
雷達液位計利用雷達電磁波測量液位是近幾年國內(nèi)外都很關(guān)注的技術(shù)。由于液位計不接觸介質(zhì)，又無可動部件，故障率低，而且精度也很高，是一種對用戶很有吸引力的液位計。
雷達液位計*大的特點是在惡劣條件下功效顯著。無論是有毒介質(zhì)，還是腐蝕性介質(zhì)，也無論是固體、液體還是粉塵性、漿狀介質(zhì)，它都可以進行測量。
二、石油磺酸鹽罐區(qū)液位檢測設(shè)備早期存在問題匯總
石油磺酸鹽生產(chǎn)工藝介質(zhì)主要有原油、二氯乙烷、氨水、中和液、酸性油、基液、磺酸鹽成品等，很多物料物性復(fù)雜，有的物料易燃易爆易揮發(fā)，罐體設(shè)計內(nèi)浮頂，有的溫度高粘度高，罐內(nèi)有蒸汽、液面有泡沫，還有的密度不穩(wěn)定很多儲罐功能不斷切換。勝利油田中勝國際化工集團有限公司原有罐區(qū)液位監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)比較落后，液位監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計以及液位計的選型沒有結(jié)合實際工況，測量非常不穩(wěn)定，液位計損壞頻率非常高，有些還采用上罐檢尺手段檢測液位，尤其合成調(diào)配工藝沒有準確的液位測量作為調(diào)配依據(jù)，工人勞動強度也大。針對原有罐區(qū)存在的問題，2010年上半年，對車間東西罐區(qū)的液位測量系統(tǒng)進行了重新設(shè)計和建設(shè)，并在此后的幾年內(nèi)，不斷對現(xiàn)場的液位計的使用效果進行追蹤，找出原有一次測量儀表存在的問題，根據(jù)每個罐的工況進行液位計的調(diào)整和更換。大致上講，原有的罐區(qū)液位計的測量問題主要集中在以下幾個方面：
1、液相磺化車間罐區(qū)早期采用珠峰罐區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)，現(xiàn)場儀表多為鋼帶變送器，目前由于鋼帶變送器多年老化，大多變送器已經(jīng)損壞或鋼帶斷裂，僅存的幾臺鋼帶也經(jīng)常出現(xiàn)浮盤卡滯、讀數(shù)錯誤、線路中斷等問題，維護量非常大。目前，老式鋼帶液位計已經(jīng)全部廢除，被其他液位測量形式所替代。
2、用壓力變送器測量液位，適用性很強、測量*穩(wěn)定、而且故障率低、非常經(jīng)濟。但是由于有些罐內(nèi)介質(zhì)密度不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生很大的測量偏差。在一些介質(zhì)密度不穩(wěn)定、罐儲介質(zhì)罐儲功能經(jīng)常發(fā)生變化、介質(zhì)容易分層、物料過于粘稠、底部雜志比較多的儲罐上，出現(xiàn)問題非常多。
3、雷達液位計雖然測量精度高，維護方便，但是使用過程中也出現(xiàn)一些問題，主要集中在兩個方面：一種情況發(fā)生在在內(nèi)浮頂儲罐的液位測量中，由于內(nèi)浮頂本身的結(jié)構(gòu)要求浮盤本身有一定支撐高度，所以在低液位時，容易產(chǎn)生一段盲區(qū)。
三、不同品*的雷達液位計在石油磺酸鹽產(chǎn)品罐區(qū)實際應(yīng)用過程中比對及分析
2010年上半年，對車間東西罐區(qū)的液位測量系統(tǒng)進行了重新設(shè)計和建設(shè)，現(xiàn)場的液位計也做了部分更換，其中雷達液位計得到了廣泛的應(yīng)用。由于雷達液位計安裝方便，測量精準，總體使用效果很好，但沒有多長時間便在合成罐區(qū)基液罐、產(chǎn)品罐以及調(diào)配罐的使用中暴露問題，主要現(xiàn)象是在某些時間段出現(xiàn)突然的測量不穩(wěn)定，液位模擬信號大范圍跳動，這個問題困擾了很長時間，后來通過長時間的實地觀察和回波信號的測試追蹤，終于找到了其中的原因，并且發(fā)現(xiàn)了不同品*的雷達液位計在這種工況下測量性能上的具體差異，找出了*佳的測量設(shè)備。
為了解決這個問題，我們從雷達液位計自身參數(shù)上做了一些調(diào)整，感覺收效甚微，但是我們又用其他品*的雷達液位計在同樣的工況下做了橫向測試，發(fā)現(xiàn)不同品*型號的雷達液位計在這種有泡沫的液面上應(yīng)用，同樣是比較主流的高頻率非接觸式雷達液位計，分辨能力是大不相同的。除了了羅斯蒙特5402雷達液位計，我們還嘗試了E+H公司FMR240雷達液位計和德國VEGA公司的PS63型雷達液位計，通過觀察和一段時間的替代應(yīng)用，在這種具有泡層的工況中，F(xiàn)MR240的測量穩(wěn)定性要略好于羅斯蒙特的5402，但實際效果也不能滿足需求，測量效果*好的要數(shù)德國VEGA公司的PS63型雷達液位計，在*惡劣的工況下，雖然真實液位回波信號也有衰減，但是識別度很高，完全可以做到連續(xù)穩(wěn)定測量。以上兩圖是PS63型雷達液位計在T130和T132兩個罐上的回波曲線圖，其中T132是產(chǎn)品調(diào)配罐，工況*為惡劣，從圖上可以看出PS63型雷達液位計在應(yīng)對*惡劣的工況依然可以接受比較強的回波信號，可以清晰地分辨真實的液位。
四、結(jié)論
綜上所述，石油磺酸鹽罐區(qū)液位檢測設(shè)備選型有其特殊性，根據(jù)現(xiàn)場維護經(jīng)驗，液位計選型已經(jīng)可以有一個比較清晰的思路，個人建議石油磺酸鹽罐區(qū)可以建立以雷達液位計為主，單法蘭壓力變送器、磁致伸縮液位計為輔的選型體系，針對具體物料，建議遵循以下選型原則：
1、石油磺酸鹽產(chǎn)品、基液及調(diào)配儲罐由于物料循環(huán)時會產(chǎn)生比較厚的泡層，如果要求計量準確則建議選用德國VEGA的PS63型雷達液位計。用于一般過程檢測，精確度需求不高的儲罐可以選用單法蘭液位計。
2、氨水、二氯乙烷儲罐，由于介質(zhì)易燃易爆易揮發(fā)做內(nèi)釜頂罐的儲罐如果用雷達液位計測量則需在罐體設(shè)計時按照雷達液位計的安裝要求設(shè)計導(dǎo)波管，并按要求在導(dǎo)波管側(cè)壁做好聯(lián)通孔設(shè)計，選型上將來也可以嘗試接觸式的導(dǎo)波雷達，如果對精度要求不高則可以選用單法蘭液位計。
3、油品儲罐如果需要計量準確選用普通型的雷達液位計，如果用于一般的過程檢測可以選用單法蘭液位計。