油田使用電動(dòng)浮筒液位計(jì)測(cè)量液位時(shí)定期核準(zhǔn)的方法及作用

電動(dòng)浮筒液位計(jì)是一種在油田開(kāi)發(fā)中常用的液位測(cè)量?jī)x表，經(jīng)常可見(jiàn)其用于各類水、輕烴及其他較為潔凈的介質(zhì)的測(cè)量，是油田的鍋爐、容器、塔等裝置比較常用測(cè)量設(shè)備，通過(guò)其對(duì)于液位的顯示與控制可以保證容器的安全運(yùn)行。

電動(dòng)浮筒液位計(jì)在運(yùn)行過(guò)程中，由于電氣、機(jī)械老化易造成測(cè)量準(zhǔn)確度下降，為了確保鍋爐等壓力容器的平穩(wěn)、安全運(yùn)行，就需要對(duì)其浮球進(jìn)行定期的校準(zhǔn)，以確保電動(dòng)浮筒液位計(jì)測(cè)量的準(zhǔn)確性。根據(jù)我們對(duì)油田常用的電動(dòng)浮筒液位計(jì)在使用中的探索總結(jié)，同時(shí)結(jié)合它的工作原理，運(yùn)及實(shí)驗(yàn)方法、探索出電動(dòng)浮筒液位計(jì)稱重法、水校法，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn)，制訂出了在線校準(zhǔn)方法。



潤(rùn)中儀表科技有限公司生產(chǎn)的RZUTD系列智能型電動(dòng)浮筒液位變送器，采用先進(jìn)的稱重傳感技術(shù)，其傳感器和主要元器件選用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)器件，變送器采用微處理技術(shù)，輸出4～20mA模擬信號(hào)和疊加在此信號(hào)上符合HART通訊協(xié)議的數(shù)字信號(hào)。因此，智能變送器具有對(duì)輸出特性進(jìn)行線化處理，監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程組態(tài)及遠(yuǎn)程診斷、調(diào)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(nèi)液體液位、分層界面或比重的連續(xù)測(cè)量。本文就針對(duì)該公司生產(chǎn)的此系列電動(dòng)浮筒液位計(jì)產(chǎn)品撰文加以說(shuō)明。
　　
一、電動(dòng)浮筒液位計(jì)校準(zhǔn)的必要性
　　
（一）電動(dòng)浮筒液位計(jì)構(gòu)造及原理
　　電動(dòng)浮筒液位計(jì)主要由殼體、浮筒、杠杠、重力（或位移）傳感器、信號(hào)放大板、表頭等組成。電動(dòng)浮筒液位計(jì)是利用阿基米德定律及力平衡原理進(jìn)行工作。當(dāng)液面上升時(shí)，測(cè)量液面高度的浮筒懸掛在杠桿下部受到浮力時(shí)，浮筒失去自重，向上浮起，支撐點(diǎn)的杠桿力發(fā)生變化，通過(guò)稱重傳感器（或位移傳感器）測(cè)量出浮筒浮力大小，即可得到液面的高度。
　　
（二）電動(dòng)浮筒液位計(jì)誤差來(lái)源
　　電動(dòng)浮筒液位計(jì)在運(yùn)行過(guò)程中，由于機(jī)械、電氣性能的老化，會(huì)對(duì)電動(dòng)浮筒液位計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確性構(gòu)成影響。在運(yùn)行中，介質(zhì)中含酸、堿等物質(zhì)，輕烴介質(zhì)中含有的硫化氫等物質(zhì)會(huì)對(duì)浮筒造成腐蝕或結(jié)構(gòu)，造成浮筒重量的變化引起測(cè)量誤差；臟的介質(zhì)在浮筒杠桿護(hù)管中結(jié)垢，造成杠桿位移變化量縮小引起測(cè)量誤差；電動(dòng)浮筒液位計(jì)連接部位滲漏，負(fù)壓所引起的測(cè)量誤差等。
　　二、離線校準(zhǔn)方法的開(kāi)展
　?。ㄒ唬┓Q重校準(zhǔn)法
　　稱重法校準(zhǔn)一般在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成，室溫應(yīng)控制在（20±5）℃，校準(zhǔn)設(shè)備推薦使用托盤天平及準(zhǔn)確度優(yōu)于M22級(jí)砝碼，砝碼單只規(guī)格2kg、1kg、500g、200g、100g、50g、20g、10g、5g、2g、1g，標(biāo)準(zhǔn)電流表和24V直流電源。
　　1.校準(zhǔn)前準(zhǔn)備工作。校準(zhǔn)前應(yīng)對(duì)電動(dòng)浮筒液位計(jì)進(jìn)行解體，清潔各部件，檢查浮筒無(wú)變形、裂縫，破損，檢查內(nèi)浮筒掛鉤無(wú)銹蝕，定位螺絲完好。稱重內(nèi)浮筒（含連桿、掛鉤），以確定稱重砝碼質(zhì)量。固定電動(dòng)浮筒液位計(jì)變送器在平臺(tái)上，確保電動(dòng)浮筒液位計(jì)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(dòng)浮筒液位計(jì)的接線端子，流表串連進(jìn)電源中。選取浮筒液位計(jì)量程上限0、25%、50%、75%、100%為校準(zhǔn)點(diǎn)，計(jì)算砝碼值（見(jiàn)式1）。
　　零點(diǎn)時(shí)砝碼重量值，應(yīng)按式（1）計(jì)算（1）式中：G0―零點(diǎn)時(shí)砝碼重量g，P―內(nèi)浮筒重量g.
　　滿量程時(shí)砝碼重量值，應(yīng)按式（2）計(jì)算（2）
　　式中：G0―零點(diǎn)時(shí)砝碼重量g，P―內(nèi)浮筒重量g，F(xiàn)―浮筒在測(cè)量介質(zhì)中所受浮力.
　　（3）式中：D―內(nèi)浮筒直徑mm，H―浮筒測(cè)量高度mm，―測(cè)量介質(zhì)密度.
　　校準(zhǔn)點(diǎn)的砝碼重量值，應(yīng)按式（4）計(jì)算
　　（4） 式中：G?n―浮筒在某測(cè)量點(diǎn)對(duì)應(yīng)的砝碼值g，n―浮筒的測(cè)量點(diǎn)%.
　　2.零位校準(zhǔn)。在砝碼吊盤上放入計(jì)算好的零點(diǎn)時(shí)砝碼，砝碼吊盤靜止不動(dòng)時(shí)，電流表應(yīng)為4mA，浮筒液位計(jì)顯示值為0。
　　3.量程校準(zhǔn)。在砝碼吊盤上放入計(jì)算好的滿量程時(shí)砝碼；砝碼吊盤靜止不動(dòng)時(shí)，電流表應(yīng)為20mA，浮筒液位計(jì)顯示值為100%。砝碼盤上依次放入25%、50%、75%校準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的砝碼值，電流表應(yīng)顯示為8mA、12 mA、16 mA，電動(dòng)浮筒液位計(jì)應(yīng)顯示為25%、50%、75%。
　　（二）水校準(zhǔn)法
　　1.校準(zhǔn)前準(zhǔn)備。校準(zhǔn)前應(yīng)將電動(dòng)浮筒液位計(jì)進(jìn)行垂直固定，確保內(nèi)浮筒與地面自然垂直，對(duì)電動(dòng)浮筒液位計(jì)下法蘭進(jìn)行密封。浮筒液位計(jì)下部放空閥連接透明軟管，透明軟管出水口超過(guò)浮筒的上法蘭。直流電源連接到浮筒液位計(jì)的接線端子上，電流表串聯(lián)進(jìn)電源中。取浮筒液位計(jì)量程上限0、25%、50%、75%、100%為校準(zhǔn)點(diǎn)，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的液面高度。
　　水校準(zhǔn)時(shí)液面上限高度按式（5）計(jì)算
　?。?）
　　式中：H水?―水校準(zhǔn)時(shí)液面上限高度mm
　　H―浮筒液位計(jì)實(shí)際測(cè)量高度mm
　　P實(shí)―水的密度值
　　p?水―該浮筒實(shí)際測(cè)量介質(zhì)密度
　　2.零位校準(zhǔn)。當(dāng)浮筒液位計(jì)內(nèi)無(wú)液面時(shí)，輸出信號(hào)為4mA，液位變送器顯示為0。
　　3.量程校準(zhǔn)。對(duì)電動(dòng)浮筒液位計(jì)內(nèi)緩慢注水，當(dāng)內(nèi)浮筒沒(méi)入水面1cm時(shí)，測(cè)量值應(yīng)有變化；緩慢注水，當(dāng)液位高度達(dá)到25%校準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，停止注水，穩(wěn)定20s后，電流值應(yīng)為8mA，液位變送器應(yīng)顯示25%；緩慢注水，液面高度達(dá)到50%、75%、100%校準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，停止注水，電流值依次應(yīng)為12mA、16mA、20mA，液位變送器應(yīng)顯示50%、75%、100%。
　?。ㄈ┰诰€校準(zhǔn)方法的開(kāi)展
　　電動(dòng)浮筒液位計(jì)在線校準(zhǔn)是利用現(xiàn)場(chǎng)的介質(zhì)，在運(yùn)行裝置上進(jìn)行校準(zhǔn)的行為。
　　1.零位校準(zhǔn)
　　2.量程校準(zhǔn)
　　3.示值跟蹤檢查
　
　三、本文結(jié)語(yǔ)：
　　因?yàn)殡妱?dòng)浮筒液位計(jì)是油田常用并且使用率很高的液位測(cè)量?jī)x器，我們建議用戶以一年時(shí)間的間隔對(duì)于其一次校準(zhǔn)，當(dāng)然，使用單位也可以根據(jù)本單位的具體使用情況作出調(diào)整，制訂出一個(gè)符合本單位生產(chǎn)運(yùn)行情況的方案，根據(jù)自身情況選擇一種或數(shù)種校準(zhǔn)方法進(jìn)行，確保電動(dòng)浮筒液位計(jì)安全、可靠、平穩(wěn)的運(yùn)行。