内浮顶储罐的应用情况及其优缺点以及液位计量表选型

摘要:在化工生产过程中，液位计l的使用非常广泛。 在特殊情况下，选择合适的液位计对水平测量至关重要。 结合某乙二醇项目中浮顶甲醇罐液位计的应用选型，分析了一些常用液位计在浮顶罐中的应用情况和优缺点。

液位测量仪的种类多种多样，测量方法也多种多样，液位测量仪包括直接式液位测量仪、差压式液位测量仪、浮力式液位测量仪、电液位测量仪、超声波式液位测量仪、雷达液位计、放射性液位计等，笔者以某乙二醇的甲醇罐工序为例

该项目采用合成气制乙二醇的工艺，其中甲醇液体在乙二醇生产过程中起着非常重要的作用，同时也是乙二醇合成反应的重要中间原料。 另一方面，因为是合成气体净化的重要清洗原料(低温甲醇清洗)，所以甲醇罐的液面水平的测定不可缺少，决定了成品整体的生产管理。

1 -甲醇储罐箱

甲醇罐内的介质是精甲醇液体，甲醇是“ 木酒精” 或“ 木精” 无色、有酒精气味、易挥发液体，为减少罐内甲醇液体挥发损失，将该罐设计成带内浮顶立式罐[1]、gb50341； 2014[2] «； 立式圆筒形钢制焊接罐设计规范»； 明确指出: “ 内浮顶可在全程无障碍地正常运行，升降和静止时处于水平悬浮状态，” 由于内浮顶漂浮在液面上，液面水平的测量有特殊性，因此选择适合内浮顶储罐的液位表是很重要的。 内浮顶罐工艺参数:操作温度为40 ℃，操作压力为1. 5 kPa(g )，操作密度为775kg/ m3，液位范围为1万~10200mm。

双罐常用液位测量仪

Hg/t20507； 2014[3] «； 物位仪表»； 明确指出: “ 液位和界面的测量应选用差压式仪表，不符合要求时可采用静电电容式、射频导纳式、雷达式、电阻式(电接触式)、声波式、浮子式仪表、浮子式仪表(浮子式仪表包括伺服式、带式、磁致伸缩式、磁浮子式、杠杆式)、静压式、放射式、放射式 的双曲馀弦值。 考虑到受试者的特殊性，笔者主要介绍了差压式液位计、雷达式液位计、钢带式液位计及伺服式液位计在这种特殊情况下的选型设计和各仪表的优缺点。

2.1内浮顶罐差压法液位测量的优缺点如下:①优点:测量原理简单，安装方便，投资小，后期维护量少。 ②缺点:为了安装仪表，必须在设备上开上下连接器的孔。 在甲醇介质中，仪表和介质接触部分的材料选择普通的316材质即可。

2. 2用雷达液位计测量内浮油罐的液位

2. 2. 1测量原理

雷达液位计利用超高频电磁波通过天线向被检测容器的液面发射，电磁波碰到液面后反射回来，通过检测仪表发射和回波的时差来计算液面高度。 2. 2. 2选用雷达液位计测量内浮子罐的液位，目前常用的方法是①不设导管的液位测量。 ②设置导管液位测量。 这两种方法都需要进行假液位校正。

在第1种方法中，雷达液位计被直接安装在罐顶上，通过发射电波而击中内浮子罐内的浮子上表面，雷达液位计接收浮子上表面反射的回波，计算出浮子在液面上的高度。 该方法的优缺点如下。

(1)优点:安装简单、省时、省力、节约成本。

(2)缺点①电磁波从内浮子返回接收，因此实际测量的不是浮子的高度，而是需要知道浮子的厚度，减去浮子的厚度，得到液面的高度。 ②内浮盘表面有凹凸或角度时雷达波的反射偏离接收区域，引起测量误差，为了避免这方面的干扰，现场需要考虑在浮盘表面设置适当的反射装置，反射装置的反射强度和防腐蚀问题应满足仪表的要求，一般采用不锈钢材质。 ③由于没有导轨的设计，罐内的甲醇必然挥发，蒸汽会干扰雷达液位计发射的电磁波。 另一方面，挥发的甲醇蒸汽需要用雷达液位计喇叭口天线形成冷凝液，影响测量，定期维护喇叭口天线。

在第二种方法中，通过使导管从罐顶到罐底穿过内浮子，雷达液位计选择带波导的液位计，波导被放置在导管内，放射出的电磁波可以直接接触到液面而从波导回到接收装置，测量液面的高度。 反射板需要向导管的底部添加45°以使雷达液位计从单个液面获得电磁波，并且避免来自罐底部的电磁波干扰，该反射板去除在罐底部反射的信号。 该方法的优缺点如下。

(1)优点:①测量液面高度，可避免方法1的3个缺点。 ②采用带波导的波导雷达，可避免甲醇介质的低介电常数[7]对测量的影响。 ③波导雷达的设置可以使外界干扰低于zui。

(2)缺点:①设置比较复杂，投资成本高。 ②在内浮子上打孔后，考虑导管外壁和浮子孔的密封。 有的密封方法采用弹性材料密封结构，在丁腈橡胶密封袋中填充梯形截面积的聚氨酯泡沫，通过泡沫的压缩变形进行密封。 在密封材料上，为了固定密封袋的位置，还设有固定钩板，用于防止浮子下降时发泡塑料浮起。 在实际应用项目中，设计者需要向内浮盘设计供货商提出密封要求，厂家应根据情况成熟，选择可靠的密封技术。

在方法2中，与介质接触部分的导管、雷达波导管材料可以选择316材质。

三种液位计的集中比较

综上所述，针对内浮顶甲醇储罐液位计的选择，笔者分别阐述了几种液位计在此特定情况下的设计选择情况。 为了得到几个液位计的认识，比较结果如表1所示。

四结

液位计的选择受到各种条件的影响，受到现场环境、使用状况、施工安装状况、后期维护等的影响，哪种液位计在实际应用中能够达到多次令人不快的效果是众所周知的。 本文所述的带内浮子油箱液位计的选型设计也是如此，受内浮子盘的制约，需要考虑的因素多于普通油箱液位计的选型设计，笔者在此特定情况下探讨液位计的选型可能性，旨在得到许多工程技术人员的指摘。

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