油田使用電動浮筒液位計測量液位時定期核準的方法及作用

電動浮筒液位計是一種在油田開發(fā)中常用的液位測量儀表，經?？梢娖溆糜诟黝愃?、輕烴及其他較為潔凈的介質的測量，是油田的鍋爐、容器、塔等裝置比較常用測量設備，通過其對于液位的顯示與控制可以保證容器的安全運行。

電動浮筒液位計在運行過程中，由于電氣、機械老化易造成測量準確度下降，為了確保鍋爐等壓力容器的平穩(wěn)、安全運行，就需要對其浮球進行定期的校準，以確保電動浮筒液位計測量的準確性。根據(jù)我們對油田常用的電動浮筒液位計在使用中的探索總結，同時結合它的工作原理，運及實驗方法、探索出電動浮筒液位計稱重法、水校法，結合現(xiàn)場特點，制訂出了在線校準方法。



潤中儀表科技有限公司生產的RZUTD系列智能型電動浮筒液位變送器，采用先進的稱重傳感技術，其傳感器和主要元器件選用進口優(yōu)質器件，變送器采用微處理技術，輸出4～20mA模擬信號和疊加在此信號上符合HART通訊協(xié)議的數(shù)字信號。因此，智能變送器具有對輸出特性進行線化處理，監(jiān)測、遠程組態(tài)及遠程診斷、調整等功能，可廣泛用于石油、化工、煉化、制藥等工業(yè)中各種容器內液體液位、分層界面或比重的連續(xù)測量。本文就針對該公司生產的此系列電動浮筒液位計產品撰文加以說明。
　　
一、電動浮筒液位計校準的必要性
　　
（一）電動浮筒液位計構造及原理
　　電動浮筒液位計主要由殼體、浮筒、杠杠、重力（或位移）傳感器、信號放大板、表頭等組成。電動浮筒液位計是利用阿基米德定律及力平衡原理進行工作。當液面上升時，測量液面高度的浮筒懸掛在杠桿下部受到浮力時，浮筒失去自重，向上浮起，支撐點的杠桿力發(fā)生變化，通過稱重傳感器（或位移傳感器）測量出浮筒浮力大小，即可得到液面的高度。
　　
（二）電動浮筒液位計誤差來源
　　電動浮筒液位計在運行過程中，由于機械、電氣性能的老化，會對電動浮筒液位計的測量準確性構成影響。在運行中，介質中含酸、堿等物質，輕烴介質中含有的硫化氫等物質會對浮筒造成腐蝕或結構，造成浮筒重量的變化引起測量誤差；臟的介質在浮筒杠桿護管中結垢，造成杠桿位移變化量縮小引起測量誤差；電動浮筒液位計連接部位滲漏，負壓所引起的測量誤差等。
　　二、離線校準方法的開展
　?。ㄒ唬┓Q重校準法
　　稱重法校準一般在實驗室內完成，室溫應控制在（20±5）℃，校準設備推薦使用托盤天平及準確度優(yōu)于M22級砝碼，砝碼單只規(guī)格2kg、1kg、500g、200g、100g、50g、20g、10g、5g、2g、1g，標準電流表和24V直流電源。
　　1.校準前準備工作。校準前應對電動浮筒液位計進行解體，清潔各部件，檢查浮筒無變形、裂縫，破損，檢查內浮筒掛鉤無銹蝕，定位螺絲完好。稱重內浮筒（含連桿、掛鉤），以確定稱重砝碼質量。固定電動浮筒液位計變送器在平臺上，確保電動浮筒液位計杠桿為水平位置，在杠桿吊桿端掛上砝碼吊盤，將電源連接到電動浮筒液位計的接線端子，流表串連進電源中。選取浮筒液位計量程上限0、25%、50%、75%、100%為校準點，計算砝碼值（見式1）。
　　零點時砝碼重量值，應按式（1）計算（1）式中：G0―零點時砝碼重量g，P―內浮筒重量g.
　　滿量程時砝碼重量值，應按式（2）計算（2）
　　式中：G0―零點時砝碼重量g，P―內浮筒重量g，F(xiàn)―浮筒在測量介質中所受浮力.
　?。?）式中：D―內浮筒直徑mm，H―浮筒測量高度mm，―測量介質密度.
　　校準點的砝碼重量值，應按式（4）計算
　?。?） 式中：G?n―浮筒在某測量點對應的砝碼值g，n―浮筒的測量點%.
　　2.零位校準。在砝碼吊盤上放入計算好的零點時砝碼，砝碼吊盤靜止不動時，電流表應為4mA，浮筒液位計顯示值為0。
　　3.量程校準。在砝碼吊盤上放入計算好的滿量程時砝碼；砝碼吊盤靜止不動時，電流表應為20mA，浮筒液位計顯示值為100%。砝碼盤上依次放入25%、50%、75%校準點對應的砝碼值，電流表應顯示為8mA、12 mA、16 mA，電動浮筒液位計應顯示為25%、50%、75%。
　?。ǘ┧史?br />　　1.校準前準備。校準前應將電動浮筒液位計進行垂直固定，確保內浮筒與地面自然垂直，對電動浮筒液位計下法蘭進行密封。浮筒液位計下部放空閥連接透明軟管，透明軟管出水口超過浮筒的上法蘭。直流電源連接到浮筒液位計的接線端子上，電流表串聯(lián)進電源中。取浮筒液位計量程上限0、25%、50%、75%、100%為校準點，計算出對應的液面高度。
　　水校準時液面上限高度按式（5）計算
　?。?）
　　式中：H水?―水校準時液面上限高度mm
　　H―浮筒液位計實際測量高度mm
　　P實―水的密度值
　　p?水―該浮筒實際測量介質密度
　　2.零位校準。當浮筒液位計內無液面時，輸出信號為4mA，液位變送器顯示為0。
　　3.量程校準。對電動浮筒液位計內緩慢注水，當內浮筒沒入水面1cm時，測量值應有變化；緩慢注水，當液位高度達到25%校準點時，停止注水，穩(wěn)定20s后，電流值應為8mA，液位變送器應顯示25%；緩慢注水，液面高度達到50%、75%、100%校準點時，停止注水，電流值依次應為12mA、16mA、20mA，液位變送器應顯示50%、75%、100%。
　?。ㄈ┰诰€校準方法的開展
　　電動浮筒液位計在線校準是利用現(xiàn)場的介質，在運行裝置上進行校準的行為。
　　1.零位校準
　　2.量程校準
　　3.示值跟蹤檢查
　
　三、本文結語：
　　因為電動浮筒液位計是油田常用并且使用率很高的液位測量儀器，我們建議用戶以一年時間的間隔對于其一次校準，當然，使用單位也可以根據(jù)本單位的具體使用情況作出調整，制訂出一個符合本單位生產運行情況的方案，根據(jù)自身情況選擇一種或數(shù)種校準方法進行，確保電動浮筒液位計安全、可靠、平穩(wěn)的運行。