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油水分析液壓油液位計的結(jié)構(gòu)與工作原理及應(yīng)用
摘要：針對液壓油液位計應(yīng)用過程中存在的問題，并結(jié)合生產(chǎn)需要，選用了油水分析雙液位計用替代液壓油液位計的改造方案，本文對油水分析雙液位計的原理、功能、結(jié)構(gòu)、特點進(jìn)行了介紹，并對其應(yīng)用效果進(jìn)行了總結(jié)。
在生產(chǎn)過程中，往往需要測量出污水罐油水界面，便于計算出產(chǎn)油、產(chǎn)水量，從而科學(xué)的掌握產(chǎn)油、產(chǎn)水狀況。目前用于測量界面的儀表很多，但是在實際應(yīng)用中，現(xiàn)場工況要復(fù)雜得多。由于地層水成分復(fù)雜，再加上進(jìn)液帶來的擾動、泡排劑、甲醇和沉降時間等諸多因素，從而導(dǎo)致了在油層與水層中間存在著一個厚薄不一、密度梯度不定的過渡層，習(xí)慣上稱之為乳化層。正是由于存在了這一如此復(fù)雜的乳化層，使得絕大多數(shù)界面儀在遇到這種工況時無法測量。
１ 儀表換型原因
蘇里格地區(qū)各集氣站均采用“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、模塊化建設(shè)”，其中污水罐為埋地臥式儲罐，分離出的水和凝析油及微少的泥沙通過排污管線進(jìn)入罐中，經(jīng)過沉降，泥沙聚集在罐底，水在中間，凝析油在*上層。
２０１２ 年以前，蘇里格氣田各污水罐液位測量工具為液壓油液位計，該液位計結(jié)構(gòu)簡單，球筒內(nèi)置一個磁性球體，通過連接桿與下方長橢圓浮球連接，長橢圓浮球與測量介質(zhì)接觸并浮于介質(zhì)表面，當(dāng)浮球隨液面升高降低浮動時通過連接桿帶動內(nèi)置高強度磁鐵移動，移動同時對球筒壁外的變送器中的干簧管和玻璃指示器進(jìn)行吸合，從而指示出當(dāng)前液位和變送輸出電流信號。
但在生產(chǎn)過程中液壓油液位計主要存在以下四方面問題：
① 液壓油液位計所設(shè)計電路為模擬電路，性能較差容易漂移，致使測量不準(zhǔn)。
② 由于球筒內(nèi)置球體具有較強磁性，使用中會吸附大量的鐵銹、鐵屑，導(dǎo)致球體質(zhì)量高于配置質(zhì)量造成測量誤差增大。
③ 隨著時間流逝，磁性球體磁力及玻璃指示器磁力下降，從而導(dǎo)致吸力不足，出現(xiàn)外部指示器不能正確顯示和變送器輸出異常等現(xiàn)象。
④ 長時間使用時，連接桿固定口生銹與連接桿摩擦力增大，誤差隨之增大為解決上述問題，進(jìn)一步提高計量精度，實現(xiàn)油、水單獨計量，切實加強對各集氣站污水的管理，根據(jù)各污水罐油水生產(chǎn)、儲運的實際情況，選擇更適用于測量污水的油水分析雙液位計開展了實驗。
２ 油水分析雙液位計的結(jié)構(gòu)與工作原理
２．１ 油水分析雙液位計結(jié)構(gòu)
油水分析雙液位計主要由三大部分組成：表頭部分、傳感器部分及測油測水浮球。
２．２ 工作原理
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磁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。
２．３ 工作特性
適用于各種惡劣工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境下，眾多優(yōu)點集于一身： ① 能同時測量兩個液位；② 耐高低溫（傳感器： －４０～１５０℃ ）、耐腐蝕、耐磨損、耐高壓；③ 抗粉塵、不怕蒸汽； ④ 不怕堵塞；⑤ 以人為本，綠色環(huán)保，無輻射； ⑥ 可帶料安裝，無需停車；⑦ 可帶料調(diào)試，無需停車放空、放滿，方便快捷； ⑧ 無機械滑動部分，無卡死現(xiàn)象發(fā)生； ⑨ 防爆設(shè)計，可用于易燃易爆場所；10 智能化實時自校正，測量準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠。
３ 應(yīng)用及推廣情況
在試驗成功的基礎(chǔ)上，蘇里格氣田對 ＡＣＤ－１ＤＬ 油水分析液位計進(jìn)行了全面推廣，截止到 ２０１４年 １１ 月底，共在 ８７ 座集氣站應(yīng)用 １９０ 臺，各單位應(yīng)用情況統(tǒng)計見表 １ 。
４ 運行效果評價
經(jīng)現(xiàn)場應(yīng)用證明，油水分析雙液位計具有如下優(yōu)勢：
① 采用磁致伸縮原理制造的高精度、長量程線性、絕對位置測量的液位傳感器，可以精確測量容罐液面、界面的位置。
② 供電方式靈活，接線方法多種且*為方便，可滿足各種測量、控制、檢測的要求。
③ 采用非接觸測量方式，解決了因磨擦、磨損等造成的使用壽命低的問題。該傳感器性能高，壽命長，有良好的環(huán)境適應(yīng)性、可靠性和穩(wěn)定性，安裝簡單，滿足了現(xiàn)場生產(chǎn)需求目前８７座集氣站安裝的１９０臺油水分析雙液位計運行效果良好，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，滿足了現(xiàn)場生產(chǎn)管理要求，從而為加強了污水和輕質(zhì)油監(jiān)控管理、提高了生產(chǎn)管理水平提供了重要保障。
５ 推廣應(yīng)用前景
通過油水分析雙液位計的推廣及應(yīng)用，實現(xiàn)了蘇里格氣田油水?dāng)?shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控，實現(xiàn)了油水分拉，有力地促進(jìn)了凝析油管理，而且也使數(shù)字化管理水平得到了進(jìn)一步的提高，推動蘇里格氣田生產(chǎn)管理向智能化、信息化轉(zhuǎn)變。該技術(shù)不僅適用于蘇里格氣田，而且同樣適用于其它類似工藝、生產(chǎn)條件下的液位檢測，具有良好和廣泛的推廣應(yīng)用前景。
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