罐區(qū)工程儀表自動化技術(shù)應(yīng)用

儲罐廣泛應(yīng)用于流體工業(yè)，用于儲存原料、成品及中間產(chǎn)品，在保證裝置安全生

產(chǎn)、節(jié)能減排、提高整體管理水平等方面具有不可替代的作用，國家戰(zhàn)略儲備也

離不開各種類型的儲罐。

工業(yè)儲罐一般為鋼制儲罐，根據(jù)儲存介質(zhì)特性及儲存溫度、壓力等參數(shù)選擇碳鋼、

低溫鋼、不銹鋼等材料，其他材質(zhì)如玻璃鋼、塑料等由于防火、抗壓等因素，不

予考慮。

儲罐按結(jié)構(gòu)形式分為：球罐、臥罐、拱頂罐、外浮頂罐及內(nèi)浮頂罐。

1、儲罐

1.1球罐

球罐為大容量、承壓的球形儲存容器，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金等流程工業(yè)，

常用于作為液化石油氣、液化天然氣、液氧、液氨、液氮及其他介質(zhì)的儲存容器。

也可作為壓縮氣體（空氣、氧氣、氮氣、城市煤氣等）的儲罐。

球罐用于常溫、低溫或深冷儲存。一般用于儲存溫度下飽和蒸汽壓大于大氣壓的

物料。

常溫球罐，如液化石油氣、氮、煤氣、氧等球罐。

此類球罐的壓力較高，取決于液化氣的飽和蒸汽壓或壓縮機的出口壓力。常溫球

罅的設(shè)計溫度大于-20C。

低溫球罐，這類球罐的設(shè)計溫度低于或等于-20℃,一般不低于-100℃。

深冷球罐，設(shè)計溫度TOOC以下往往在介質(zhì)液化點以下儲存，壓力不高，有時為

常壓。由于對保冷要求較高，常采用雙層球殼。

1.2臥罐

臥罐容積較?。ㄒ话愣夹∮?00m3）,占地面積大。主要用于酸堿等化學(xué)品的儲存，

在生產(chǎn)裝置內(nèi)也常用于小容量的其他介質(zhì)（儲存溫度下飽和蒸汽壓大于或等于大

氣壓的物料）的儲存。外罐筒體軸向與地面平行,常用鞍式支座，一般為帶壓力儲

存,可承受較高的正壓和負壓，屬壓力容器。

1.3拱頂罐

拱頂儲罐是指罐頂為球冠狀、罐體為圓柱形的一種鋼制容器。拱頂儲罐制造簡單、

造價低廉，所以在國內(nèi)外許多行業(yè)應(yīng)用廣泛，最常用的容積為lOOO-lOOOOm3,

國內(nèi)拱頂儲罐的最大容積已經(jīng)達到30000m\

拱頂罐一般為低壓力儲罐或常壓儲罐，廣泛應(yīng)用于流體工業(yè)，常用于乙B和丙類

液體，也可用于有特殊儲存需求的甲B和乙A類液體儲存，國外也有用于大型

LNG深冷儲存。

大型酸堿儲罐有時也可選用拱頂罐。

根據(jù)國標(biāo)50160對液化燒、可燃液體的火災(zāi)危險性分類如下：

飽和蒸汽壓是指在一定溫度下的密閉容器中，當(dāng)達到氣液兩相平衡時氣液分界面

上的蒸汽壓，它隨溫度而變化。對于液化石油氣利液化天然氣之類，都不是純凈

物，而是一種混合物，此時的飽和蒸汽壓與混合比例有關(guān)，可根據(jù)道爾頓定律和

拉烏爾定律進行計算。

1.4浮頂罐

浮頂儲罐是由漂浮在介質(zhì)表面上的浮頂和立式圓柱形罐壁所構(gòu)成。浮頂隨罐內(nèi)介

質(zhì)儲量的增加或減少而升降，浮頂外緣與罐壁之間有環(huán)形密封裝置，罐內(nèi)介質(zhì)始

終被內(nèi)浮頂直接覆蓋，減少介質(zhì)揮發(fā)。

浮頂罐常用于儲存溫度下飽和蒸汽壓低于大氣壓的甲B和乙A類液體儲存。

浮頂罐分為內(nèi)浮頂罐及外浮頂罐。

外浮頂罐，通常用于存儲諸如原油、汽油或煤油等有揮發(fā)性的石油產(chǎn)品儲罐的敞

口的圓柱形鋼制儲罐內(nèi)，相對于無浮頂?shù)墓绊敼迊碚f沒有蒸發(fā)的空間。不僅減少

產(chǎn)品蒸發(fā)損失，同時減少了環(huán)境污染，降低了易燃介質(zhì)與空氣混合形成爆炸氣體

的危險性。

儲罐殼體與外浮頂浮盤之間存在100?500mm的間隙以保證運行過程中不會卡盤。

使用邊緣密封系統(tǒng)以減少邊緣蒸發(fā)，在浮頂上有中央排水系統(tǒng)以保證雨雪天積水

可以順利排出，避免沉盤事故。

內(nèi)浮頂儲罐是帶罐頂?shù)母№敼蓿彩枪绊敼藓透№敼尴嘟Y(jié)合的儲罐，外部為拱頂，

內(nèi)部為浮頂。內(nèi)浮頂儲罐具有獨特優(yōu)點：一是與浮頂罐比較，因為有固定頂，能

有效地防止風(fēng)、砂、雨雪或灰塵的侵入，保證儲液的質(zhì)量。同時，內(nèi)浮盤漂浮在

液面上，使液體無蒸汽空間，減少蒸發(fā)損失85%?96%；減少空氣污染，減少火

災(zāi)、爆炸危險，即使發(fā)生火災(zāi)一般也不會造成大面積燃燒，易于保證儲液質(zhì)量，

特別適合于儲存高級汽油和噴氣燃料及有毒的石油化工產(chǎn)品；由于液面上沒有氣

體空間，故減少罐壁罐頂?shù)母g，從而延長儲罐的使用壽命，二是在密封相同情

況下，與浮頂相比可以進一步降低蒸發(fā)損耗。

內(nèi)浮頂儲罐與拱頂罐相比，鋼板耗量比較多,施工要求高;維修不便（密封結(jié)構(gòu)），

儲罐不易大型化，目前一般不超過100006。

1.5罐區(qū)的分類

流體工業(yè)中一般按用途或壓力等級將相應(yīng)的儲罐集中布置，稱為罐區(qū)。

按介質(zhì)和壓力等級一般分為常壓罐區(qū)、球罐區(qū)、酸堿罐區(qū)及深冷罐區(qū)。

按用途通常分為原料罐區(qū)、中間罐區(qū)及成（產(chǎn)）品罐區(qū)。

置緊急關(guān)斷按鈕，該按鈕一般以罐組為單位進行設(shè)置，即，一旦發(fā)生火災(zāi)將切斷

該圍堰內(nèi)的所有進出儲罐的閥門，當(dāng)采用氣動閥門時.，應(yīng)采用PVC或尼龍管纏繞

閥體。

緊急切斷閥門必須具有防火結(jié)構(gòu)。

通過設(shè)置合適的儀表實現(xiàn)儲罐的防溢、防抽空，并應(yīng)考慮儀表失效或誤動作帶來

的后果，根據(jù)罐區(qū)操作的連續(xù)性、危險性，通過二取一、二取二、或三取二等措

施來解決。

罐區(qū)儀表還應(yīng)根據(jù)規(guī)范采取合適的防靜電、防雷措施。

可燃液體儲罐的液位、溫度、壓力等測量儀器儀表，應(yīng)采用鎧裝電纜或穿線鋼管

配線，電纜外皮或配線鋼管與罐體應(yīng)做電氣連接。

現(xiàn)場安裝的儀表應(yīng)滿足環(huán)境要求，現(xiàn)場安裝的電子式儀表應(yīng)至少滿足TEC60529

和國標(biāo)4208標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的IP65的防護等級：非電子式的現(xiàn)場儀表應(yīng)至少滿足IP55

的防護等級。

所有現(xiàn)場安裝的電子式儀表應(yīng)根據(jù)危險區(qū)域的等級劃分，選用符合IEC60079標(biāo)

準(zhǔn)或國標(biāo)3836標(biāo)準(zhǔn)，具有國家防爆合格證的產(chǎn)品。值得注意的是環(huán)境的低溫可

能增加爆炸力，在國標(biāo)3836中規(guī)定的隔爆認證適用溫度為-20℃以上，因此當(dāng)環(huán)

境溫度低于-20℃時應(yīng)有相應(yīng)措施或采用其他防爆形式。

4、罐區(qū)及儲運的常用，'義表

儲罐是流體工業(yè)普遍需要使用的儲存設(shè)備，主要測量其液位、溫度、密度和壓力

（帶壓儲罐）等參數(shù)，據(jù)以計算出儲液的體積及質(zhì)量儲量，以及進出口閥門的控

制，進出流量必要的計量。

低溫儲罐的制冷不在此討論。

儲罐一般分為中間罐和貿(mào)易罐（原料、成品）兩大類。

中間儲罐僅對液位、溫度和壓力（帶壓儲罐）等參數(shù)進行監(jiān)測，以防止油罐發(fā)生

冒頂、抽真空等事故，不需要交接計量；貿(mào)易用罐內(nèi)介質(zhì)的液位、溫度、密度、

體積、質(zhì)量則必須監(jiān)測和計量，且精度要求很高。不同的體積和種類的油罐，所

采用液位計的性能特點也不一樣，因此，應(yīng)根據(jù)月戶的需要及投資條件，合理選

用液位計，以便達到最合理的性能價格比。

除計量用儀表，其他儀表的穩(wěn)定性、可靠性的需求要高于精度的需求。

在儀表選型時應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件（溫度、濕度、海拔、海洋氣候、風(fēng)沙等）儲罐形

式、罐區(qū)檢修及操作周期，結(jié)合全生命周期成本，選擇合適的儀表。

4.1液位儀表

中國罐區(qū)計量一般以重量計算，在正常生產(chǎn)中卻需要監(jiān)視液位，本文著重討論液

位計的選用，并根據(jù)儲罐形式計算體積最，必要時可采用密度補償計算其儲存質(zhì)

fio

常用的儲罐液位儀表主要有雷達液位變送器、伺/液位計、鋼帶浮子液位計、磁

致伸縮液位計、射頻導(dǎo)納液位計、外貼式超聲波液位計、差壓式液位變送器、浮

筒液位變送滯、磁浮子液位計、玻璃板液位計、浮標(biāo)液位計等。

儲罐液位儀表的精度取決于其用途，作為監(jiān)視、報警、聯(lián)鎖精度一般選擇±5mm,

就地儀表精度為±10加，作為貿(mào)易計量則精度應(yīng)為±1mm。

4.1.1雷達液位計

雷達液位儀表是一種不與液體接觸、無機械傳動部件的儀表，工作可靠，特別適

用于高黏度、腐蝕性強的介質(zhì)，個別產(chǎn)品可用于高溫，最大優(yōu)點是液位測量精度

高，一般5nim,高精度可達1mm,特殊的可達0.1mm,一般用于大型儲罐，高溫、

高黏、高腐蝕性介質(zhì)，響應(yīng)速度快。

當(dāng)儲罐內(nèi)有遮擋物及攪拌器時也可應(yīng)用。

選用雷達液位計時，應(yīng)考慮如下參數(shù)、儲罐類型、介質(zhì)及物性（介電常數(shù)、揮發(fā)、

沸騰、蒸汽、粉塵、黏附等），操作參數(shù)（溫度、壓力等），測量范圍等。

雷達液位計發(fā)射波分為連續(xù)調(diào)頻和脈沖波（此類儀表又稱為微波料位測量儀表）,

安裝形式分為接觸式和非接觸式。

連續(xù)調(diào)頻波，通過對比反射和當(dāng)前發(fā)射波的頻率差，進行信號處理，經(jīng)傅里葉變

換得出距離，從而測出液位高度。

脈沖波則采用時域反射技術(shù)，通過測量發(fā)射脈沖與反射脈沖的時間差，檢測液位

高度。

接觸式雷達主要指導(dǎo)波桿/纜型天線，主要應(yīng)用于介電常數(shù)較低的介質(zhì)，如液化

氣、液氨等。

非接觸式雷達主要形式為錐形、水滴形、平面形、喇叭口形、拋物面形等多種天

線，主要考慮因素是發(fā)射波束角，發(fā)射頻率，黏附粉塵、介質(zhì)腐蝕等。

由于雷達波的總能量有限制，因此發(fā)射頻率越低則需要的波束角越大，最常見的

是K波段（24?26.5GHz）,由于超高頻雷達的波束角更小，使其更適合于粉料的

測量。

測量界面時，要求界面清晰，穩(wěn)定，介電常數(shù)相差較大，一般工業(yè)中存在乳化層，

且不穩(wěn)定，因此采用雷達液位計測量時，應(yīng)精確識別反射波的頻譜并輔以大量信

號處理才能取得準(zhǔn)確的結(jié)果。

當(dāng)測量介電常數(shù)較低的介質(zhì)時，也可選用非接觸型天線與導(dǎo)波管聯(lián)合使用。

雷達液位計常用的附件有吹掃裝置（用于清理天線）、罐旁表（用于顯示）。

雷達液位計可采用二線制及四線制，可選信號類型有4—20mADC、HART、

FoundationFieldBusNProfibusPA等。

雷達液位計常用連接尺寸為4”或6"，當(dāng)選用拋物面等型式天線時應(yīng)注意其連接

尺寸，通常測量范圍越大，波束角要求越小，拋物面越大，連接尺寸越大。

4.1.2伺服液位計

伺服式液位計被廣泛用于儲罐液位的高精度測量，是一種多功能儀表，既可以測

量液位也可以測量界面、密度和罐底。該液位計基于浮力平衡的原理，用一臺伺

服電機驅(qū)動體積較小的浮子，使浮子隨液位或界而變化，能夠精確測量出液位等

參數(shù)。

伺服液位計適用于各類儲罐液位檢測、控制，其精度可達0.7mm,通過平均溫度

計的連接，在計算物料體積時可做溫度補償。

伺服液位計可靠性高，故障率比較低。

伺服液位計其與計算機聯(lián)網(wǎng)，具有很強的數(shù)據(jù)處理能力，經(jīng)運算處理可以給出油

罐計量所需要的各種參數(shù)，如液位、界位、體積、密度、質(zhì)量等。

安裝分為有導(dǎo)管和無導(dǎo)管兩種，需要注意的是，對于浮頂罐、有壓罐及帶有攪拌

器或有嚴重旋流的儲罐都應(yīng)采用導(dǎo)管安裝，導(dǎo)管尺寸通常選用150nmi或200mmo

當(dāng)無導(dǎo)管安裝時，儀表安裝位置與儲罐進料口保持45。-90°之間，罐上法蘭

口中心距罐壁至少500mm,以防止外界溫度對測量值的影響，最低測量液位應(yīng)在

進料口上至少500mm,以防介質(zhì)直接沖擊浮子，應(yīng)避免旋流及波動導(dǎo)致浮子嚴重

擺動。

伺服液位計常用的附件有吹掃裝置、罐旁表、標(biāo)定腔、截止閥等。

注意在進料初期將浮子拉出，避免損壞。

伺服液位計只有四線制，可選信號類型有4—20m?.DC>HART>FoundationFieldBus.

ProfibusPA等。

伺服液位計常用連接尺寸為6”，當(dāng)測量范圍大于16nl時，開口尺寸應(yīng)為8”。

4.1.3外貼式超聲波液位計

儲罐外貼式超聲波液位計由主機、探頭、金屬結(jié)構(gòu)件3部分組成，它主要是用于

對鐵路罐車、汽車罐車及各類儲罐的液位測量。

外貼式超聲波液位計原理是采用了超聲波在罐外穿透罐壁及液體的方法，通過接

收液體表面回波信號，測出液面高度。

外貼式超聲波液位計最大特點是，無需設(shè)備開孔，不受介質(zhì)本身的限制，常用于

液位的高低限的補充測量。

外貼超聲波液位計只有四線制，可選信號類型有4—20mADC、干接點。

使用中應(yīng)避免電磁干擾、超聲干擾及振動場合。

4.1.4鋼帶浮子液位計

鋼帶浮子液位計，結(jié)構(gòu)較簡單，觀測比較直觀、價格較低，精度可達2mm,適用

范圍廣，拱頂罐及內(nèi)浮頂罐均可使用，但其傳動部件多，維護量大，對安裝要求

高，當(dāng)介質(zhì)黏度較大時，可能會黏附于導(dǎo)向鋼絲上，不宜使用。

一般分為恒力盤簧式和重錘式，測量范圍可達30m。

由于外浮頂齷的鋼帶易受風(fēng)力影響，導(dǎo)致指示不穩(wěn)定并且容易破壞衡力盤簧，因

此應(yīng)避免使用。

鋼帶浮子液位計分為遠傳型和就地指示型，遠傳型液位計只有四線制，可選信號

類型有4-20mADC、干接點。

4.1.5浮標(biāo)液位計

浮標(biāo)液位計原理與鋼帶浮子液位計一樣，顯示部分采用標(biāo)尺，其精度較低，不能

遠傳，但價格較低。

4.1.6磁致伸縮液位計

磁致伸縮液位計是一種非接觸式的液位計，精度較高，可以安裝在油罐的頂部或

側(cè)面，其工作原理是利用磁場脈沖波，測量時液位計的頭部發(fā)出電流“詢問脈沖”,

此脈沖同時產(chǎn)生磁場，沿波導(dǎo)管內(nèi)的感應(yīng)線向下運行，在液位計管外配有浮子,

浮子可隨液位沿側(cè)桿上下移動，浮子內(nèi)設(shè)有一組永久磁鐵，其磁場與脈沖產(chǎn)生的

磁場相遇則產(chǎn)生一個新的變化磁場，隨之產(chǎn)生新的電磁“返回脈沖”，測定“詢

問脈沖”和“返回脈沖”的周期便可知道液位的變化。因此，磁致式液位計是以

浮子為測量元件通過碳耦合的變化傳遞到指示器，使指示器能夠清晰地指示出液

位的高度，液位計配備有液位報警器和液位變送器。報警器可實現(xiàn)液位的上下限

控制及極限報警，液位變送器可以將液位的變化轉(zhuǎn)換成一定強度的電流信號。

磁致伸縮液位計，維護量小，安裝比較簡單，精度也比較高，但不適合重質(zhì)（黏

度大）易黏附介質(zhì)的測量。

磁致伸縮液位計常用連接尺寸為4”,一般為4線制，可選信號類型有4—20mADC、

HART、干接點輸出。

4.1.7電容液位計與射頻導(dǎo)納液位計

電容液位計是利用電容量的變化，來測量容器內(nèi)介質(zhì)物位的測量儀表。在容器內(nèi)，

由電極和導(dǎo)電材料制造的容器壁構(gòu)成了一個電容。對于一個給定的電極，被測介

質(zhì)的介電常數(shù)不變時，給電極加一個固定頻率的測量電壓，則流過電容的電流取

決于電容電極間介質(zhì)的高度，并與之成比例。因此電容物位計是基于電容量的改

變，來進行物位測量的。

用電容物位計測量物位的一個基本要求是：被測介質(zhì)的相對介電常數(shù)（被測介質(zhì)

與空氣的介電常數(shù)之比）在測量過程中應(yīng)穩(wěn)定。當(dāng)操作條件變化對介電常數(shù)干擾

較大時，不宜用電容液位計。

由于電容電極使用中容易掛料，產(chǎn)生附加電容和電阻會對電容液位計產(chǎn)生直接的

影響，因此誕生了射頻導(dǎo)納液位計，通過增加緩汨放大器及交流驅(qū)動等補償技術(shù)

克服掛料所引起的測量誤差。

液位計分為棒式、同軸式、纜式、重型纜式等多種形式，連接尺寸通常為2”，采

用交流供電方式，可選信號類型有4-20mADC、HART、干接點輸出。

4.1.8差壓式液位變送器

差壓式液位測量主要采用差壓變送器實現(xiàn)，可根據(jù)具體使用條件選擇吹氣法、普

通差壓變送器、單法蘭差壓變送器，雙法蘭差壓變送器，插入式法蘭差壓變送器。

吹氣法適用于常壓容器中黏稠或腐蝕介質(zhì)的液位測量，方法簡單，但測量范圍小,

精度較低。

普通差壓變送器，適用于不易發(fā)生相變，潔凈介質(zhì)的液位測量，必要時應(yīng)采取保

溫、伴熱等措施。

單法蘭差壓變送器適用于氣相不易相變的常壓或低壓容器，當(dāng)氣相壓力變化時,

應(yīng)將氣相壓力引入變送器負壓側(cè)。

當(dāng)被測介質(zhì)含有懸浮物、泡沫、易相變或潔凈等工況時，宜采用雙法蘭差壓變送

器，當(dāng)測量范圍較大時，會產(chǎn)生較大的滯后。

插入式法蘭適用于易析出、易結(jié)晶等場合。

此外，還有一種新型的電子遠傳差壓變送器，其原理是兩個壓力傳感器通過電連

接，實現(xiàn)差壓測量，適用于量程較大的場合，以避免雙法蘭變送器毛細管受溫度

影響產(chǎn)生的誤差及過長引起的滯后。

靜壓式儲罐測量系統(tǒng)（HTG）,用靜壓原理測量液位并帶密度補償、溫度補償，精

度取決于變送器精度，綜合精度可達0.01%,一般在儲罐下部配置兩臺壓力變送

器，高度差2—3m（兩變送器間必須為液體），當(dāng)儲罐為帶壓時，應(yīng)在頂部再裝一

臺壓力變送器，由于其綜合精度低于雷達及伺服液位計且設(shè)備上開口較多，除要

求質(zhì)量測量外，現(xiàn)在采用較少。

4.1.9浮筒液位變送器

浮筒液位變送器常用于小量程潔凈介質(zhì)的液位/界面的測量，分為內(nèi)浮筒及外浮

筒液位變送器，測量原理分為扭力管式和力平衡式，一般連接尺寸為2”（外浮

筒）或4"（內(nèi)浮筒），采用兩線制供電，可選信號類型有4?20mADC、HART、

FoundationFie1dBusProfibusPA,干接點輸出。

4.1.10超聲波液位計

超聲波液位計采用聲波反射測量液位，易受氣霧、溫度等干擾，一般用于敞口的

水池等的液位測量，罐區(qū)液位測量中一般不采用。

4.1.11音叉液位開關(guān)

音叉液位開關(guān)常用于儲罐的高液位報警或聯(lián)鎖。

音叉液位開關(guān)，音叉探頭有固定的頻率振動，當(dāng)傳感器探頭接觸到液體時，音叉

振動頻率產(chǎn)生變化，電子檢測器將這一變化轉(zhuǎn)化成接點信號輸出，工作溫度-

40℃-150℃,工作壓力6.4MPa,一般連接尺寸為1”或2"，四線制供電，干接

點輸出。易黏附或含較大尺寸固體顆粒時不宜采用。

4.1.12浮球液位開關(guān)

浮球液位開關(guān)，由浮球、磁鋼、外殼和觸點等組成，浮球隨液位變化從面帶動連

桿端部的磁鋼，外部安裝的磁鋼經(jīng)耦合后反向動作，帶動微動開關(guān)，使觸點閉合

或斷開。操作壓力可達6.4MPa,工作溫度-40℃—150℃。無需外部供電。

浮球液位開關(guān)用于儲解的高低液位報警或聯(lián)鎖，不需要外接電源，一般連接尺寸

為1”或4”,干接點輸出。

4.1.13現(xiàn)場指示液位計

就地觀測的儀表主要有磁浮子液位計、玻璃板液位計或彩色石英玻璃液位計，示

值直觀，價格便宜，但精度不高，一般在lOmni。

某些磁浮子液位計配上各種變送裝置，將液位轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號送至控制室顯示,

精度低、可靠性差，一般僅用于投資有限的小規(guī)模罐組。

根據(jù)行業(yè)不同，大型球罐或立罐逐漸采用其它液位儀表的現(xiàn)場顯示功能取代玻璃

板等現(xiàn)場液位計。

4.2壓力儀表

儲罐的壓力測量比較簡單，一般球罐或帶壓拱頂罐需要壓力報警或聯(lián)鎖，微正壓

拱頂罐或內(nèi)浮頂罐一般僅氮封時，需要壓力測量，壓力測量選用壓力變送器。

4.3溫度儀表

儲罐一般以常溫或低溫儲存，因此常用RTD進行檢測，必要時現(xiàn)場采用雙金屬溫

度計就地顯示，非計量用儲罐采用單點溫度計，需要進行計量的原料或成品應(yīng)采

用平均溫度計，根據(jù)儲罐高度一般以6?10點為宜。

由于儲罐溫度變化較緩慢，可以采用多點溫度變送器，以降低費用，但低溫儲罐

應(yīng)采用單點溫度變送器。

溫度變送器應(yīng)能克服現(xiàn)場的溫度變化帶來的溫飄，否則應(yīng)將RTD信號直接引入控

制系統(tǒng)。

4.4流量儀表

除非需要計量，罐區(qū)一般不需要流量儀表，常用的罐區(qū)流量儀表為質(zhì)量流量計、

容積式流量計。

公用工程的計量一般正采用泯街流量計或差壓節(jié)流裝置，必要時采取溫度、壓力

補償。

4.5閥門

儲罐的氮封一般選用調(diào)節(jié)閥，并采用分程控制，為減少擾動及排放，分程應(yīng)設(shè)置

足夠大的死區(qū)（輸出信號40%?60%設(shè)為死區(qū)）。當(dāng)要求不高時，也可選用自力式

調(diào)節(jié)閥，其調(diào)節(jié)精度較低。

儲存可燃介質(zhì)的儲罐在出口應(yīng)設(shè)置緊急切斷閥，用于事故或火災(zāi)時的緊急切斷，

通常選用氣動閥門（根據(jù)口徑選用球閥、蝶閥或閘閥），帶防火認證，并采用非

金屬軟管纏繞閥體及執(zhí)行機構(gòu)，以保證火災(zāi)發(fā)生時的有效切斷，緊急切斷按鈕一

般設(shè)在罐組圍堰的入口處。當(dāng)采用電動執(zhí)行機構(gòu)時，電纜及執(zhí)行機構(gòu)必須滿足持

續(xù)工作時間15min的防火要求。

根據(jù)需要可采用雙電磁閥配置，通過并聯(lián)或串聯(lián)提高儲罐的安全性或可用性。

倒罐或生產(chǎn)用開關(guān)閥一般需要故障保位，根據(jù)管線尺寸可選擇電動執(zhí)行機構(gòu)、配

儲氣罐的雙作用氣缸或帶氣鎖閥的單作用氣缸。

風(fēng)沙較大或環(huán)境較惡劣的應(yīng)用環(huán)境應(yīng)采取必要措施，防止大氣直接進入氣缸，以

免造成氣缸活塞的損壞。

電動執(zhí)行機構(gòu)，一般選擇380VAe電源由電氣專業(yè)直接提供，應(yīng)區(qū)分電動執(zhí)行機

構(gòu)的信號類型（連續(xù)式、脈沖式），根據(jù)介質(zhì)的不同，必要時采用多段式開關(guān)詞。

液氨中含有微量的觸媒催化劑，在液氨的輸送過程中這些黑色粉末狀物質(zhì)極易在

管道和閥道內(nèi)沉積，若是閘板閥將會導(dǎo)致閥門無法關(guān)嚴而失效。所以最好選用截

止閥或球閥，而且球閥的效果優(yōu)于截止閥。

用于低溫或深冷介質(zhì)的閥門，必須考慮閥門關(guān)閉時的泄壓措施。

4.6氣體檢測

對于儲存可燃介質(zhì)或有毒介質(zhì)的罐區(qū)應(yīng)設(shè)置可燃氣體/有毒氣體檢測儀，可燃氣

體檢測儀一般選用催化燃燒式，有毒氣體一般選用電化學(xué)式。

有毒氣體/可燃介質(zhì)報警器，一般直接接入DCS系統(tǒng)，采用獨立的點卡或卡籠，

也可根據(jù)需要接入火災(zāi)報警系統(tǒng)，組成火災(zāi)氣體乘警系統(tǒng)。

5、儲罐儀表的設(shè)置

5.1一般原則

流程工業(yè)儲罐內(nèi)介質(zhì)一般為可燃危險品，且儀表的設(shè)置又與介質(zhì)特性有關(guān)，常壓

和低壓儲罐應(yīng)設(shè)置液位計、溫度計和高液位報警器，大于或等于10000^3的儲罐

應(yīng)設(shè)高高液位報警并與進料管道控制閥聯(lián)鎖，低壓儲罐還應(yīng)設(shè)置壓力表。

高液位報警值的設(shè)定應(yīng)為儲罐的設(shè)計儲存液位，高高位報警值設(shè)定：10—15min

儲罐最大進料量折算高度及0.3m的安全裕度。

低液位報警應(yīng)滿足10—15min不會抽空。

球罐和臥罐上的溫度計的安裝位置，應(yīng)保證在最低液位時能測量液相的溫度并便

于觀察和維修。

儀表測量應(yīng)采用連續(xù)量，以便增加儀表的自診斷功能，從而保證罐區(qū)的安全性。

5.2球罐

常溫的氣體儲罐（如壓縮空氣）一般需設(shè)置壓力、溫度測量，必要時在底部設(shè)置

液位測量用于脫水。

液化燒球形罐必須設(shè)置安全閥、液位計、壓力計及溫度計等安全附件。

液化燒球罐木體應(yīng)設(shè)置就地和遠傳溫度計，并應(yīng)保證在最低液位時能測量液相的

溫度而且便于觀測和維護。

本體上應(yīng)設(shè)置就地和遠傳壓力表，并單獨設(shè)壓力高限報警。壓力表與球罐之詞不

得連接其他用途的任何配件或接管。應(yīng)保證在最高液位時能測量氣相壓力。

球罐應(yīng)設(shè)就地和遠傳液位計，不應(yīng)選用玻璃板液位計，所采用的液位計應(yīng)安全、

可靠，并盡可能減少在液化燒球罐上的開孔數(shù)量。

球罐應(yīng)設(shè)高液位報警和高高液位聯(lián)鎖。必要時設(shè)低液位報警器。

對于間歇操作下槽車裝卸的液化石油氣球罐，應(yīng)設(shè)置高高液位自動聯(lián)鎖緊急切斷

進料裝置，對于單組分液化烽或煉化生產(chǎn)裝置連續(xù)操作的球罐，其聯(lián)鎖要求應(yīng)根

據(jù)上下游工藝生產(chǎn)流程的要求確定。

液化石油氣上的閥門主體材質(zhì)宜為碳素鋼，并具有與罐體材質(zhì)一樣的耐低溫及抗

H2s腐蝕的性能。切斷閥宜選用截止閥，當(dāng)選用閘閥和球閥時，應(yīng)帶有閥腔泄壓

機構(gòu)。閥門的設(shè)計壓力不應(yīng)小于2.5MPa。

液化石油氣球罐進出口應(yīng)設(shè)緊急切斷閥，位置宜靠近球罐。

液化燒球罐液位計設(shè)置，通常采用三取二聯(lián)鎖，可以采用3套雷達液位計用于聯(lián)

鎖，一套伺服液位計用于液位控制或計量。

也可以根據(jù)SIL要求，選用兩套雷達液位計及一套伺服液位計用于聯(lián)鎖，伺服液

位計同時用于控制或計量；有時為減少開孔等原因也有采用一套外貼液位儀表替

代其中一套雷達液位計。

5.3臥罐

臥罐常用液位計為：浮筒液位計、磁致伸縮液位計、射頻導(dǎo)納液位計、液位開關(guān)、

現(xiàn)場液位計等。

臥罐常用的有液位控制、液位聯(lián)鎖、壓力聯(lián)鎖，有時需要設(shè)置溫度報警。

5.4拱頂罐

拱頂罐的液位測量一般選用雷達液位計、伺服液位計、磁致伸縮液位計、射頻導(dǎo)

納液位計等。

拱頂罐常用的有液位控制、壓力控制、液位聯(lián)鎖，此外需要設(shè)置溫度報警。

拱頂罐一般需要氮氣密封，一般采用壓力的分程控制。

5.5浮頂罐

浮頂罐的液位測量一般選用雷達液位計、伺服液位計、磁致伸縮液位計、射頻導(dǎo)

納液位計等，這些液位計需配置穩(wěn)波管，也可以采用鋼帶浮子液位計。

浮頂罐常用的有液位控制、液位聯(lián)鎖，此外需要沒置溫度報警。

內(nèi)浮頂罐有時需要氮氣密封，一般采用壓力的分程控制。

5.6特殊儲罐的要求

當(dāng)球形儲罐儲存的液化垃含有H2s時，受壓元件材料應(yīng)考慮應(yīng)力腐蝕；在滿足工

藝要求的情況下，盡可能減少球形儲罐底部的接口數(shù)量。

儲存不穩(wěn)定的烯燒、二烯煌等物質(zhì)時,，應(yīng)采取防止生成過氧化物，自聚物的措施。

LNG或其他低溫介質(zhì)，其連接法蘭、閥門、密封或其他非焊接接頭處可能因介質(zhì)

泄漏造成低溫，應(yīng)設(shè)計成適宜低溫或予以保護不受低溫影響。

LNG或其他低溫儲罐應(yīng)安裝一套罐底溫度監(jiān)視系統(tǒng)，根據(jù)預(yù)定模式測量整個表面

溫度，監(jiān)控底部絕熱層和罐基礎(chǔ)加熱系統(tǒng)（如果有）的性能。

LNG儲罐通常為雙層壁，內(nèi)外罐間為絕熱層。所有儀表應(yīng)考慮此因素。

LNG儲罐應(yīng)配備兩套獨立的液位計。液位計應(yīng)能適應(yīng)液體密度的變化，由于LNG

密度不穩(wěn)定，不適合差壓式儀表。

液氨儲罐必須配置至少兩種不同類別的液位檢測儀表，且應(yīng)配備高、低液位報警

回路，必要時還應(yīng)配有液位與相關(guān)工藝參數(shù)之間的聯(lián)鎖系統(tǒng)。

液位計設(shè)計和安裝應(yīng)使其更換不影響儲罐操作，如伺服液位計配置切斷球閥及標(biāo)

定腔，當(dāng)需要檢修時將浮子縮入標(biāo)定腔并關(guān)閉切斷球閥。

儲罐應(yīng)配備兩個獨立的高液位報警器，可以是液位計的一部分。報警點的設(shè)置應(yīng)

讓作業(yè)者有充分的時間來終止液流，避免液位超出最大允許充裝高度，且報警器

應(yīng)安裝在充裝作業(yè)者所能聽見的位置，且不能用高高液位替代這一報警器。

除外浮頂儲罐外，各儲罐應(yīng)配備一臺壓力表，取壓點應(yīng)高于最高液位。

在有真空夾套的設(shè)備上，應(yīng)配備儀表或接口以便檢查在環(huán)形空間中的絕對壓力。

儲罐應(yīng)配備溫度計，以便在儲罐投用時輔助溫度控制，或作為檢查和校準(zhǔn)液位計

的一種手段。

深冷容器和設(shè)備的基礎(chǔ)，可能受到土壤結(jié)冰或霜凍的不利影響，應(yīng)配備溫度檢測

系統(tǒng)。

液化、儲存和氣化設(shè)備的儀表設(shè)計，在儀表供電或供風(fēng)發(fā)生故障時，應(yīng)能讓系統(tǒng)

進到并保持在時效保護狀態(tài)，指導(dǎo)操作人員采取適當(dāng)措施重啟或保護系統(tǒng)。