———內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐的應(yīng)用情況及其優(yōu)缺點(diǎn)以及液位計(jì)選型摘要:在化工生產(chǎn)過程中，液位計(jì)l的使用非常廣泛。在某些特殊場合，選擇一款合適的液位計(jì)，對(duì)液位的測量顯得至關(guān)重要。結(jié)合某乙二醇項(xiàng)目中內(nèi)浮頂甲醇儲(chǔ)罐液位計(jì)的應(yīng)用選型，分析了幾種常用液位計(jì)在內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐的應(yīng)用情況及其優(yōu)缺點(diǎn)。

液位測量儀表種類繁多，測量方法也多種多樣，液位測量儀表包括:直接式液位測量儀表、差壓式液位測量儀表、浮力式液位測量儀表、電氣式液位測量儀表、超聲波式液位測量儀表、雷達(dá)液位計(jì)、放射性液位計(jì)等，筆者以某乙二醇甲醇儲(chǔ)罐工序?yàn)槔?，介紹內(nèi)浮頂甲醇儲(chǔ)罐上液位計(jì)的選型。

該項(xiàng)目采用合成氣制乙二醇的工藝技術(shù)，其中甲醇液體在乙二醇的整個(gè)生產(chǎn)過程中起著非常重要的作用，一方面，它是乙二醇合成反應(yīng)的重要中間原料。另一方面，它是合成氣凈化的重要洗滌原料(低溫甲醇洗)，故此，對(duì)甲醇儲(chǔ)罐的液位測量*，它決定著整個(gè)成品生產(chǎn)的控制管理。

1甲醇儲(chǔ)罐工況

甲醇儲(chǔ)罐內(nèi)介質(zhì)為精甲醇液體，甲醇又稱"木醇'或"木精'，是一種無色、有酒精氣味、易揮發(fā)的液體，為了減少儲(chǔ)罐內(nèi)甲醇液體的揮發(fā)損失，將其罐體設(shè)計(jì)為帶內(nèi)浮頂?shù)牧⑹絻?chǔ)罐[1]，GB503412023[2]立式圓筒形鋼制焊接油罐設(shè)計(jì)規(guī)范明確指出:"內(nèi)浮頂在全行程上應(yīng)能*地正常運(yùn)行，在升降和靜止時(shí)應(yīng)處于水平漂浮狀態(tài)，'由于內(nèi)浮頂漂浮在液面上，對(duì)液位的測量有一定的特殊性，因此選擇一款能適應(yīng)于內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐的液位計(jì)顯得很重要。內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐工藝參數(shù):操作溫度為40℃，操作壓力為1.5kPa(g)，操作密度為775kg/m3，液位范圍為1000~10200mm。

2儲(chǔ)罐上常用的液位測量儀表

HG/T205072023[3]物位儀表明確指出:"液位和界面測量宜選用差壓式儀表，當(dāng)不滿足要求時(shí)，可選用電容式、射頻導(dǎo)納式、雷達(dá)式、電阻式(電接觸式)、聲波式、浮筒式儀表、浮子式儀表(浮子式儀表包括伺服式、鋼帶式、磁致伸縮式、磁性浮子式、杠桿式)、靜壓式、核輻射式、外測式等儀表'。鑒于被測對(duì)象的特殊性，筆者主要介紹差壓式液位計(jì)、雷達(dá)式液位計(jì)、鋼帶式液位計(jì)以及伺服式液位計(jì)在該特定場合的選型設(shè)計(jì)及各儀表的優(yōu)缺點(diǎn)。

2.1內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐差壓法液位測量優(yōu)缺點(diǎn)如下:①優(yōu)點(diǎn):測量原理簡單，安裝方便，小，后期維護(hù)量小。②缺點(diǎn):需對(duì)設(shè)備進(jìn)行上、下接口的開孔以安裝儀表。對(duì)于甲醇介質(zhì)，儀表與介質(zhì)接觸部分材料選擇普通的316材質(zhì)即可。

2.2雷達(dá)液位計(jì)測量內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐液位

2.2.1測量原理

雷達(dá)液位計(jì)是利用超高頻電磁波經(jīng)天線向被探測容器的液面發(fā)射，當(dāng)電磁波碰到液面后反射回來，儀表檢測發(fā)射波及回波的時(shí)差，從而計(jì)算出液面高度。2.2.2選型思考雷達(dá)液位計(jì)測量內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐液位，目前常用的有兩種方法:①不設(shè)置導(dǎo)向管的液位測量。②設(shè)置導(dǎo)向管的液位測量。兩種方法均須進(jìn)行假液位修正。

對(duì)于第1種方法，雷達(dá)液位計(jì)直接安裝在罐頂，通過發(fā)射電磁波打在內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐內(nèi)浮盤上表面，雷達(dá)液位計(jì)接收浮盤上表面反射的回波來計(jì)算漂浮在液面上的浮盤的高度。該種方法的優(yōu)缺點(diǎn)如下。

(1)優(yōu)點(diǎn):安裝簡單、省時(shí)、省力、省錢。

(2)缺點(diǎn):①由于電磁波是從內(nèi)浮盤返回接收，實(shí)際測量的是浮盤的高度而非液面的高度，需要知道浮盤的厚度從而減掉浮盤厚度以獲得液面的高度。②內(nèi)浮盤表面不平整或有角度會(huì)使雷達(dá)波反射偏離接收區(qū)域，引起測量誤差，為避免此方面的干擾，現(xiàn)場需考慮在浮盤表面加設(shè)合適的反射裝置，反射裝置的反射強(qiáng)度及防腐蝕問題應(yīng)滿足儀表的要求，一般來說可選用不銹鋼材質(zhì)。③由于無導(dǎo)向管的設(shè)計(jì)，儲(chǔ)罐內(nèi)甲醇會(huì)不可避免地?fù)]發(fā)，蒸汽會(huì)對(duì)雷達(dá)液位計(jì)發(fā)射的電磁波產(chǎn)生干擾。另一方面，揮發(fā)的甲醇蒸汽會(huì)在雷達(dá)液位計(jì)喇叭口天線處形成冷凝液，對(duì)測量產(chǎn)生影響，需要定期對(duì)喇叭口天線進(jìn)行維護(hù)。

對(duì)于第2種方法，通過由罐頂至罐底設(shè)置導(dǎo)向管貫穿內(nèi)浮盤，雷達(dá)液位計(jì)選擇帶導(dǎo)波管的液位計(jì)，導(dǎo)波管置于導(dǎo)向管內(nèi)，發(fā)射的電磁波可以直接打在液面上由導(dǎo)波管傳回接收裝置，從而測得液面的高度。為使雷達(dá)液位計(jì)獲得單一的液面返的電磁波，避免罐底返回電磁波的干擾，需在導(dǎo)向管底部加設(shè)一個(gè)45的反射板，去掉罐底反射回來的信號(hào)。該種方法的優(yōu)缺點(diǎn)如下。

(1)優(yōu)點(diǎn):①可以測得液面高度，避免方法1的3個(gè)缺點(diǎn)。②采用帶導(dǎo)波管的導(dǎo)波雷達(dá)，可以避免甲醇介質(zhì)低介電常數(shù)[7]對(duì)測量的影響。③導(dǎo)波雷達(dá)的設(shè)置能將外界的干擾降到zui低。

(2)缺點(diǎn):①安裝相對(duì)復(fù)雜，成本高。②內(nèi)浮盤開孔后應(yīng)考慮導(dǎo)向管外壁與浮盤開孔處的密封。有一種密封方法是采用彈性材料密封結(jié)構(gòu)，在腈橡膠密封袋中填充梯形截面積的聚氨酯軟泡沫塑料，依靠泡沫塑料的壓縮變形來實(shí)現(xiàn)密封。密封材料中還設(shè)固定鉤板，其目的是為了固定密封膠袋位置，防止泡沫塑料在浮盤下降時(shí)往上翻。在實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)人員需向內(nèi)浮盤設(shè)計(jì)供貨廠家提出密封要求，廠家根據(jù)實(shí)際情況選擇成熟、可靠的密封技術(shù)。

對(duì)于方法2，與介質(zhì)接觸部分的導(dǎo)向管、雷達(dá)導(dǎo)波管材料可選擇316材質(zhì)。

3幾種液位計(jì)的集中比較

綜上所述，針對(duì)內(nèi)浮頂甲醇儲(chǔ)罐液位計(jì)的選型，筆者分別闡述了幾種液位計(jì)在該特定場合的設(shè)計(jì)選型情況。為獲得對(duì)幾種液位計(jì)的認(rèn)識(shí)，對(duì)其進(jìn)行了比較，結(jié)果見表1。

幾種液位計(jì)在帶內(nèi)浮頂甲醇儲(chǔ)罐應(yīng)用的特點(diǎn)比較

4結(jié)語

*，液位計(jì)的選型受各種條件影響，包括現(xiàn)場環(huán)境、使用工況、施工安裝情況以及后期維護(hù)等影響，沒有哪一款液