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地下儲槽液位計在緩沖罐液位自動控制裝置中的設(shè)計與應(yīng)用
地下儲槽液位計測量液體時采用頂裝或旁通管側(cè)裝方式。磁翻柱主體外加裝翻柱液位指示器、液位開關(guān)及液位變送器。磁單元置于浮球內(nèi)部或通過頂桿與浮球相連，當(dāng)浮球連帶磁單 元隨液位變化時，使磁性色塊（磁翻板）翻轉(zhuǎn)；磁性液位開關(guān)在對應(yīng)液位點(diǎn)動作；同時液位傳感器在浮球磁力的作用下，輸出標(biāo)準(zhǔn)的變化電阻信號，再經(jīng)過變送器把電阻信號轉(zhuǎn)換 成4~20mA電流信號輸出。
一、液位自動控制裝置設(shè)計起因
別古莊采油作業(yè)區(qū)安一站，隸屬華北油田公司*四采油廠。2013 年，因生產(chǎn)斷塊整體再次開發(fā)，來液量急速上漲，緩沖罐處理液量由年初的40 余噸，急速上漲到100 噸左右，來液*其不平穩(wěn)，造成20 立方米的緩沖罐液位控制異常困難。操作人員要不分晝夜**監(jiān)測液位值、調(diào)節(jié)出口閥門開度，使液位保持在安全范圍內(nèi)， 稍有疏忽就會造成冒罐或抽空，存在很大的安全隱患。為解決這一問題，由作業(yè)區(qū)技術(shù)人員設(shè)計并安裝了緩沖罐液位自動控制裝置。
二、裝置設(shè)計過程
1.任務(wù)。經(jīng)調(diào)查，原工作方式為操作員工通過**監(jiān)測液位，人工及時調(diào)整緩沖罐出口閥門開度，使液位保持在安全范圍內(nèi)，需設(shè)計并制作的是一套液位監(jiān)測及自動控制裝置。
2.現(xiàn)狀調(diào)查。緩沖罐液位采集為值班室顯示與現(xiàn)場顯示相結(jié)合，配備有地下儲槽液位計一臺，可在外輸泵房內(nèi)顯示液位。另有差壓變送器一臺，輸出4 mA～20 mA 標(biāo)準(zhǔn)信號，供電24 V，使用二次儀表在值班室進(jìn)行顯示，另
3.設(shè)計要求。（1）現(xiàn)場儀表能使用的不進(jìn)行購置更新，在目前可用儀表基礎(chǔ)上構(gòu)建，*大程度控制成本。（2）可在值班室實(shí)時顯示緩沖罐液位，并能進(jìn)行高、低液位報警的聲音警示。（3）可自動調(diào)節(jié)緩沖罐液位，使其保持在安全范圍內(nèi)。（4）當(dāng)裝置內(nèi)設(shè)備故障時，裝置能*大限度減少設(shè)備故障對生產(chǎn)的影響。
4.設(shè)計流程圖（見圖1）。
5.裝置組成。由具有PID 智能調(diào)節(jié)功能的儀表、差壓變送器、液位變送器、儀表箱、蜂鳴器、繼電器、電動調(diào)節(jié)閥及連接線等構(gòu)成。
6.設(shè)計選型。
（1）液位采集使用在用的差壓變送器（輸出4 mA～20 mA，供電24 V），選用相應(yīng)的電動調(diào)節(jié)閥應(yīng)為4 mA～20 mA 輸入；所在泵房內(nèi)供電只能提供220 V 供電，電動調(diào)節(jié)閥電機(jī)供電需選為220 V。
（2）配備地下儲槽液位計一臺，可以實(shí)現(xiàn)液位數(shù)據(jù)的現(xiàn)場測量與觀測，也可以將地下儲槽液位計安裝液位變送器，信號輸出采用4 mA～20 mA，以滿足備用需要。
（3）數(shù)字儀表要求有現(xiàn)場顯示，接收和輸出信號均為4 mA～20 mA，有24V 輸出電源，給差壓變送器及地下儲槽液位計的液位變送器供電；因控制過程簡單，選用PID 控制。
（4）因值班室位置狹小，墻體懸掛各類機(jī)柜，選用的儀表箱要緊湊、實(shí)用。
（5）選用符合防爆規(guī)格的產(chǎn)品。
（6）為了增加安全性能，加裝液位高低限位報警裝置，液位上漲或下落到設(shè)定的上下限時，蜂鳴器安全報警；加裝來電延時裝置，送電后，待電壓穩(wěn)定，自動控制裝置延時供電，有效保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行。
7．裝置接線圖（見圖2）。
8.緩沖罐液位自動控制系統(tǒng)的實(shí)施。
（1）在泵房外將需增加的流程管線進(jìn)行預(yù)制， 減少泵房內(nèi)工藝管線更改時間，緩沖罐出口安裝電動調(diào)節(jié)閥，留好旁通以備檢修、停電等異常情況下使用。
（2）為地下儲槽液位計安裝液位變送器，作為冗余裝置，在差壓變送器故障時可以做備用信號輸入，實(shí)現(xiàn)控制信號輸入的雙保險。
（3）220 V 供電在泵房內(nèi)取電，24 V 供電從值班室布線，所有線纜穿管，兩端用防爆泥堵死，做好防爆工作。
（4）按照接線圖布置儀表箱及現(xiàn)場布線。
（5）對該系統(tǒng)的液位監(jiān)測、報警、參數(shù)整定等部分進(jìn)行測試、觀察，運(yùn)行穩(wěn)定后投用。
三、緩沖罐液位自動控制系統(tǒng)應(yīng)用
1.安一站應(yīng)用。員工根據(jù)來液的情況變化，在數(shù)字儀表上改變保持液位值和上、下限報警值，對整個裝置重新整定，液位得到穩(wěn)定控制。
2.擴(kuò)展應(yīng)用。作業(yè)區(qū)單井拉油點(diǎn)京57 井，油井間出嚴(yán)重，出液不勻，日液量7~17 方波動。應(yīng)用該裝置，分離器液位得到有效控制，實(shí)現(xiàn)了花小錢，辦大事。
四、結(jié)論
該系統(tǒng)應(yīng)用于老油田，可有效實(shí)現(xiàn)緩沖罐壓力、溫度、流量、液位等的自控，解決后續(xù)配套系統(tǒng)無法跟進(jìn)時，緩沖罐液位的安全及生產(chǎn)管理問題。對處于后期開發(fā)、自動化水平整體較低的老油田，廣泛使用該裝置，具有一定的推廣、借鑒作用。
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