石油化工油品儲罐計量與測量儀表設計分析

唐雪冰

（大慶石油化工工程檢測技術有限公司，黑龍江 大慶 163714）

在當前的石油化工領域中，對于自動化技術的應用程度相對較高，特別是在油品儲罐的管理中，對于自動化技術的依賴性更為明顯。在此過程中，多種新型的、先進的石油化工油品儲罐計量與測量儀表的應用極為常見，促進了石油化工企業生產實踐、油品及儲罐管理的效率與質量大幅提升。

1 石油化工油品儲罐的常見類型分析

對于石油化工行業常用的油品儲罐來說，其擁有多種分類方法，具體如下：（1）按照位置分類，可以劃分為地上儲罐、地下儲罐、半地下儲罐、海上儲罐、海底儲罐等。（2）按照油品分類，可以劃分為原油儲罐、燃油儲罐、潤滑油罐、食用油罐、消防水罐等。（3）按照用途分類，可以劃分為原料罐、中間產品罐、成品罐、廢料罐等。（4）按照形式分類，可以劃分為立式儲罐（固定頂儲罐、浮頂儲罐）、臥式儲罐、球形儲罐（足球瓣式、純桔瓣式、混合式）、雙曲線儲罐（滴形儲罐）、懸鏈式儲罐（無力矩儲罐）等。（5）按照運輸儲運生產工藝分類，可以劃分為計量儲罐以及非計量級儲罐。在本次研究中，主要選用第五種分類方式，對石油化工油品儲罐計量與測量儀表及其自動化系統進行方案設計。

2 石油化工油品儲罐計量與測量儀表的設計方案

2.1 計量級常壓以及低壓儲罐

（1）液位測量儀表。大容量儲罐在實際生產中裝載的物料更多，因此，一旦發生安全事故，產生的影響更嚴重。基于此，針對所有裝載容積不超過10萬立方米的油品儲罐，應當在其頂部加設可連續測量物料液位的儀表。針對所有裝載容積超過10萬立方米的油品儲罐，則需要加設兩套液位監測儀表，同時，將可直接顯示儲罐內液位高度的指示設備設置在儲罐側面；出于對測量與控制儲罐物料的考量，應當將高低液位報警儀器設置在儲罐控制系統內，一旦檢測到液位超出預設值，則可以立即向相關工作人員發出警報；依托監測信號完成對液位的實時測量，結合液位保護開關的應用，防止儲罐內液體溢出或者處于工作液位以下；對儲罐進出口管道的閥門實施聯鎖保護，相應聯鎖參考信號來源于液位開關或是儲罐液位檢測器。

（2）溫度測量儀表。應用液位計直接測量儲罐內物料體積的計量時，需要完成對容積以及比重的換算，此過程的實現需要溫度數據的支持。實際上，儲罐內的溫度普遍表現出不均勻分布的情況，所以要在多個點位設置熱電阻溫度測量儀，也可以應用單點位的溫度測量，并進行儲罐內油品溫度平均數值的計算，相應信號傳遞至液位測量控制儀表內。在罐頂位置實施多個點位的熱電阻溫度測量儀安裝，保證在罐體有效高度范圍內，每隔3米落實一個熱電阻溫度測量儀的安裝。

（3）壓力變送器。測量儲罐油品液位，并需要將其換算為相對應的體積、質量時，要測量油品比重，在此過程中存在兩種情況，具體如下：①選用混合法作為測量方法。要引入基于雷達測量方式的液位計，或者是伺服液位計、磁致伸縮液位計等，用于測量儲罐內油品的高度。此時，要求針對單一儲罐配置差壓變送器（1臺）或者是壓力變送器（2臺），以此實現對平均比重的換算。②選用靜壓法作為測量方法。測量儲罐底部壓力，換算對應的液位數值；結合壓力變送器（2臺）的加設與測量，完成對相應比重數值的換算。在此過程中，要在油水分界點的上部位置、最低液位下部位置進行測量點的設置，在相應區域安裝壓力變送器，其采集信號會直接傳輸至控制系統內或是液位測量儀表中。

2.2 非計量級常壓以及低壓儲罐

在非計量級常壓以及低壓儲罐中，未在多個點位設置溫度測量儀表以及壓力變送器，也不需要在油水分界位置加設測量裝置，而其他測量儀表的設置均與計量級常壓以及低壓儲罐保持一致。針對所有裝載容積不超過10萬立方米的油品儲罐，應當在其頂部加設可連續測量物料液位的儀表（至少2臺）；將可直接顯示儲罐內液位高度的指示設備設置在儲罐側面；將高低液位報警儀器設置在儲罐控制系統內，一旦檢測到液位超出預設值，則可以立即向相關工作人員發出警報。使用控制系統對儲罐液位報警進行控制，相應參考信號普遍來源于液位開關或是儲罐液位檢測器。針對所有裝載容積超過10萬立方米的油品儲罐，應當對儲罐進出口管道的閥門實施聯鎖保護，相應聯鎖參考信號同樣來源于液位開關或是儲罐液位檢測器。這種聯鎖保護動作主要由儲罐的控制系統完成控制。

2.3 計量級壓力儲罐

針對計量級壓力儲罐展開計量與測量儀表的設計中，要著重考量壓力情況，應當在其頂部位置加設可以持續監測油品液位的儀表（2臺），同時，將可直接顯示儲罐內液位高度的指示設備設置在儲罐側面，一旦檢測到液位超出預設值，則可以立即向相關工作人員發出警報；引入聯鎖保護措施，其方式與計量級常壓以及低壓儲罐內設置的連鎖保護方式一致。在展開實際的測量中，如果選用依托對油品液位高度值進行直接測量的方式完成體積測量，那么，需要將相應數值換算成為比重數值以及標準容積，同時，還要進行溫度數值的準確獲取。需要注意的是，因為儲罐內的溫度普遍表現出不均勻分布的情況，所以要在多個點位設置熱電阻溫度測量儀，并進行儲罐內油品溫度平均數值的計算，相應信號傳遞至液位測量控制儀表內。

3 石油化工油品儲罐計量與測量自動化系統的設計

3.1 系統總體設計思路

對于油品儲罐計量與測量自動化系統而言，其主要包含的結構有溫度傳感器、混合處理器、儲罐伺服在線密度計、伺服液位計等。在實際運行過程中，由伺服液位計對儲罐內油品的液位高度進行實時性的測量；在混合式處理器內倒入儲罐罐容表，在獲取液位數據后，直接在罐容表數據庫內查找、讀數，確定當前油品的計量體積。在密度測量點實際分布情況的支持下，形成油品質量計算模型，參考實際密度數值分段計算儲罐內的油品質量，從而完成對目前儲罐內油品總質量數值的計算。

3.2 關鍵技術指標設定

油品儲罐計量與測量自動化系統的主要技術性能指標如下所示：油品商業質量測量的最大允許值不超過±0.1%；計量系統重復性不超過±0.05%；油品液位測量最大允差不超過±0.2mm；溫度測量最大允差不超過±0.1℃；密度測量最大允差不超過每立方米±0.3kg；儀表使用壽命不低于15年。

該系統的關鍵技術與特點主要如下：（1）對油品儲罐的液位、溫度等基礎性數據實施在線精準測量，完成對質量、體積等數據自動化換算，促使油品測量與計量達到真正意義上的自動化處理效果。（2）對油品進入或輸出儲罐的操作

落實全面性的、實時性的監控，在人機交互界面直觀顯現油品進入與輸出的實時量、油品進入與輸出作業的剩余時間等數據，還能夠完成對油品進入與輸出的限量報警。（3）可以自動進行參數修改以及報警信息的記錄，促使油品儲罐的所有應用信息數據均可溯源，保證所有數據信息的真實性。（4）可以對多類型的數據信息實施查詢，且能夠自動生成、輸出儲罐或是油品的類別查詢歷史趨勢圖。

4 結語

綜上所述，油品儲罐計量與測量儀表的優化設計具有極高的現實價值，結合油品儲罐計量與測量自動化系統的搭建與應用，促使石油化工企業的經濟效益呈現出持續性提升的趨勢，并可以更好地實現對油品運輸、保存過程的安全性維護。同時，依托油品儲罐計量與測量儀表與自動化系統的應用，能夠實現對儲罐中油品存儲量的更有效控制，可以滿足不同生產現場的差異性要求。