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    磁翻板液位計在液化石油氣液位測量應用中的情

    時間:2021-06-11

    第一,本文的背景。
    液化氣作為一種基本化工原料和新型燃料,越來越受到人們的關注,隨著我國液化氣市場的快速發展,我國已成為液化氣使用大國,國內民用、商用、工業用氣的用量不斷增加。全國各地都有大小液化石油氣儲配站,其液化氣儲罐數量逐年增加,單罐容也呈增長趨勢。計量LPG儲罐中的庫存是每一家企業生產貿易過程中的一個重要組成部分,沒有正確的計量,就無法維護企業的利益,提高企業的信譽,搞好生產管理,也容易產生貿易摩擦,石油產品往往在貿易中有較高的價格,計量工作尤其重要。
    二、提出問題。
    首先按照儲罐上的磁翻板液位計的液位高度,找出相應液位下的液化氣儲量,然后對測量球罐內的液化氣存量進行計算。就船運液化石油氣碼頭交接貿易而言,其計量方法一般是先用體積重量法,即先測量計算體積,然后將體積換算成重量的方法,船上儲罐的液位測定普遍采用撥桿式液位測定法,也有在儀表艙直接測液位的,一般認為,操作規范中,拔桿式液位測定法比較可靠,岸上接收庫的液化石油氣球罐,按規定測液位,除采用玻璃板式液位測定法外,還應測磁跟蹤鋼帶液位,兩種裝置的讀數均可靠。
    無論船還是岸的那方測量,岸的接收罐的測量都是*的,不要以為船的拉桿式液位計可靠,測量準確,岸的接收罐的測量不重要,事實上船的讀數也會有問題,比如拉桿式液位計的拉速、停留時間、風浪的大小等等,都可能影響到讀數的準確性,船體老化時,由于船體已經多次修理,船體容積表的準確性還存在疑問,其他一些人為因素也不是不可能做到。因此,作為收發計量也罷,盤點計量也罷,岸罐計量準確度是客觀要求。
    對于液化氣球罐上磁翻板液位計的液位讀數,很多人都沒有任何疑問。事實上,它的讀數直接用在計量上是有問題的。作者通過多年的實踐發現,玻璃板式液位計讀數的結果極不可靠,如同一罐(3l,000m3)液化石油氣,不同時間讀數的結果有時相差10噸以上,完全不可取。
    問題三,分析。
    正如附頁圖1所示,以1,000米3球罐為例(φ12米),它的磁翻板液位計安裝在球罐內液位導管ABCD【DN50】的垂直段BC上,與罐頂和罐底分別上下相通。
    一般而言,導管內的液面與罐內的液面處于同一水平面上,其實并不一定,可能差別很大,進入人導管內的液體,就像進入人的死胡同,在某一平衡狀態下,導管水平段CD內的液體受到垂直段BC內液柱和儲罐內液柱等對等的壓力,其作用有如一根活塞,阻隔液體從直管內流入儲罐。
    因為儲罐容量大,非凡是在儲罐儲存液體很多的時候,儲罐實際上成了一個大的“熱容”,當環境溫度高于儲罐溫度時,儲罐吸熱;當環境溫度低于儲罐溫度時,儲罐放熱,也就是說,儲罐內的溫度變化不如環境溫度變化大,儲罐內的溫度變化較暖和,而*(*50)的體積較小,其中的液體量較少,而且*(*50)中的液體量較少,而*(*)中的液體量較多,因此受環境影響較大,而*(*)中的液體量較大,因此,*(*)中的*(*)中的*(*)中的*(*)中的*(*)中的*(*)中的*(*)中的*(*)中的*(*)中的*(*)中的*(*)中的*(*)中的*(*)中的*(*)中的*(*)中的*(*)中的*(*)中的*(*)中的*(*)中的*(*(*)中的*(*)中的*(*)中的*(*)中的*(*)中的*(*)中的*
    眾所周知,液體受熱膨脹,密度變小,反之,液體受冷則體積縮小,密度變大,也就是說,若果儲罐內的液體的溫度和管道內的液體的溫度不同,那么液體的密度也不同,非凡是液化石油氣的膨脹系數比水的膨脹系數大得多,密度差就更大,不可忽略。此時,儲罐內液體與管道內液體的關系,就像“U”型壓差計的工作原理一樣,兩邊的液柱與“活塞”(水平段)的作用力相當。
    假定儲罐中的液化氣是:
    1.丙烷:異丁烷的比例為50:50。
    2.儲罐的平均溫度為T℃。
    3.管道中液體的平均溫度是t℃。
    4.儲罐內液位H(m)
    5.hh(m)的內部液位
    由烷烴液體的比重與溫度關系圖-2可知,在-20℃---+50℃范圍內,丙烷與丁烷的比重呈直線變化,且兩者大致平行。從圖-2(見附件)可以查到密度(這里,在數值中,比重和密度是相同的):
    溫度為15℃:ρC15=0.507ρTg15=0.563。
    當溫度為40℃時,ρ丙40=0.468ρ丁40=0.533。
    然后混合密度是:
    λm15=ΣiVi=0.507×0.5+0.563×0.5=0.535
    ru=0.468×0.5+0.533×0.5=0.5005。
    溫度系數對液體密度的影響是:
    ρ=/=/25=-138。
    在t℃下的密度為(亦可直接查圖一2)
    θt=ρ15+α。
    當液面為h時,產生的壓力是:
    p=P0+ρ
    在任何一個平衡時刻,來自于水平線部分的壓力一定是相等的,那么:
    p0+ρgh=ρ+ρgH
    Ho=ρ=O=O/O=O/O=O/O
    當環境溫度高于儲罐內溫度時,設t=30℃,T=20℃,公式1為:
    H=/))h=h=0.974h
    當環境溫度低于儲罐內溫度時,設t=10℃,T=20℃。
    從式1可以得到:
    H=(l+0,0,0,0,0)h=1.026h
    上述分析表明,液位計數器與罐內實際液位存在著差距,且溫差越大,差距就越大,因此,一定要用液位計數器讀數h直接查罐容積表,計算出的重量結果必然不準確,而且罐體容積越大,誤差也越大,非凡液位正好位于罐內赤道帶或四周誤差較大。
    由此可以證實作者在實踐中所發現的問題:l)岸上儲罐接收船載溫度低于環境溫度(<10℃)的液化氣時,其計算結果往往比船上接收的結果偏多,而數天后再讀取數據重算時,計算結果可能會少很多。(2)同一罐液化石油氣,即使停了很長一段時間,使其充分吸收/釋放熱量,達到大體上和環境溫度平衡后,每天不同時間讀取的數據,計算的結果也有很大差異,這都是因為液位計受環境影響較大,而儲罐是一個大“熱容”,受環境影響較小,因此產生的溫差較大,密度和液位各不相同。
    作為一個例子,在條件相同的情況下,不考慮氣相的影響,所設液位計讀數h=7.0m。
    一、液位計內液體的溫度為30℃,罐內液體的平均溫度為20℃,按式一、二,得罐內液位為:
    H=0.974h=6.82(m),0.974X7.0=
    用H、h查容表法求液體體積的方法是:
    566.928,565.873三個月。
    油罐混合密度為:
    α20=α15+α15=0.535-α138(20-15)=0.5281。
    根據G=0.99785Vρ20算出空氣中的重量為:309.290噸,就是說298.200噸是指若果直接讀數時的讀數,就是11.090T。
    2)設液面計內溫度10℃,儲罐平均溫度20℃,按式3,則:
    h=1.026h=1.026X7.0=7.182(m)
    用H,H兩種檢測儀,得液體體積為:
    有五百八十七點八,六百八十八點九。
    所算重量分別為:
    309.290噸和320300噸的意思就是,如果直接用液位讀數來計算的話,只有11.5噸。
    第四,解決問題。
    針對儲罐磁翻板式液位計讀數誤差大的問題,布朗儀器建議采用以下方案:
    一、公式修正法。
    根據以上分析,液位計讀數的校正是很困難的,因為導管中液體的平均溫度很難測準。
    二、選擇閱讀時間。
    更改讀數時間的隨意性,選好讀數時間,可以在一定程度上克服環境因素對液位計讀數的影響,*好將讀數時間選在溫度較高,溫度較接近一天的平均溫度,或接近罐內溫度的時候,如夏季日出前讀數,冬季早晨9:
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