加油站罐区安全监测

加油站油罐区安全监测设计

第1章加油站背景

Xx加油站位于绵阳市青龙大道中段，西南科技大学东门外。本站采用中国石油《加油站建设标准设计》中的长边临道式建设方案。占地面积1800㎡，其中站房面积240㎡，罩棚投影面积600㎡。本站属于汽油、柴油加油站，拥有4个加油岛，采用4台多枪加油机。采用埋地式油罐，共有5×30m³个油罐。本次设计就是对油罐的液位计进行设计，选择合理的液位计对油罐内部液位进行监

测，保证加油站的正常运营使用。

加油站具体布局见如图一，详细见附件一。

图一加油站布置图

第2章油罐液位计设计

2.1油罐液位计介绍

油罐是加油站的主要存储设备，油罐的安全使用也保证了加油站的正常运营。为了保证油罐的安全，那么对油罐液位、温度、压力等的监测就显得尤其的重要。给油罐安装合适的液位计就能对油罐进行全方位的监测，从而保证油罐的安全。常用的油罐液位计有浮子式钢带液位计、雷达液位计、静压式液位计、磁致伸缩液位计等几种。下面我们对其中几种进行详细的介绍：

2.1.1雷达液位计

雷达液位计是一种智能型测量仪表，采用了模块化结构和现场总线技术，实现了全数字化处理（JK0），具有良好的兼容性和开放性，并且具有自校正能力和自诊断能力，其原理是应用微波入射到液面后的反射波回来，测量电磁波从发射到反射的时间差计算电磁波传播的距离来测量液位的，是一种新型的非接触式液位测量仪器，其使用特点是：

（1）液位计与介质不接触，无可动部件，工作十分可靠，故障率低，适应范围广，尤其适合高粘度、高腐蚀性介质的液位测量；

（2）测量精度高，安装简单，但与下方不得存在遮挡物体，否则会影响微波的发射和接收，只能安装在罐顶；

（3）被测介质的相对介电常数、液位的湍流状态、介质中气泡的大小，均会对测量结果产生影响。一般重油只需考虑罐内油气及安装位置的影响即可，轻油则需要着重考虑介质的介电常数，雷达液位计对介电常数的要求比较高；

（4）价格普遍偏高。

2.1.2磁致伸缩液位计

磁致伸缩液位计的传感器工作时，传感器的电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流，该电流沿波导丝传播时会在波导丝的周围产生脉冲电流磁场。在磁致伸缩液位计的传感器测杆外配有一浮子，此浮子可以沿测杆随液位的变化而上下移动。在浮子内部有一组永久磁环。当脉冲电流磁场与浮子产生的磁环磁场相遇时，浮子周围的磁场发生改变从而使得由磁致伸缩材料做成的波导丝在浮子所在的位置产生一个扭转波脉冲，这个脉冲以固定的速度沿波导丝传回并由检出机构检出。通过测量脉冲电流与扭转波的时间差可以精确地确定浮子所在的位置，即液面的位置。磁致伸缩液位计的技术优势：磁致伸缩液位计适合于高精度要求的清洁液位的液位测量，精度达到1mm，最新产品精度已经可以达到0.1mm。磁致伸缩液位计还可应用于两种不同液体之间的界位测量。防爆型设计，适合危险场合，智能电子线路设计可计算出容积量；唯一可动部件为浮子，维护量极低。采用磁

致伸缩液位计，进行油罐液位的测量，其优点表现在：

（1）可靠性强：由于磁致伸缩液位计采用波导原理，无机械可动部分，故无摩擦，无磨损。整个变换器封闭在不锈钢管内，和测量介质非接触，传感器工作可靠，寿命长。

（2）精度高：由于磁致伸缩液位计用波导脉冲工作，工作中通过测量起始脉冲和终止脉冲的时间来确定被测位移量，因此测量精度高，分辨率优于0.01%FS，这是用其它传感器难以达到的精度。

（3）安全性好：磁致伸缩液位计的防爆性能高，本安防爆，使用安全，特别适合对化工原料和易燃液体的测量。测量时无需开启罐盖，避免人工测量所存在的不安全性。

（4）磁致伸缩液位计易于安装和维护简单：磁致伸缩液位仪一般通过罐顶已有管口进行安装，特别适用于地下储罐和已投运储罐的安装，并可在安装过程中不影响正常生产。

（5）便于系统自动化工作：磁致伸缩液位计的二次仪表采用标准输出信号，便于微机对信号进行处理，容易实现联网工作，提高整个测量系统的自动化程度。

2.2油罐液位计选择

通过对各种液位计的统计和分析得出以下表格，见表一

综合表格分析，再参考中国石油《加油站建设标准设计》，最终选择磁致伸缩液位计。

2.3液位计选型

通过市场调查最终选择WXH-2Q01磁致伸缩液位计，主要参数：

◆量程：直杆0~6000mm；软缆50~25000mm

◆精度：±0.3mm（软缆±1mm）；

◆分辩率：0.05mm

◆环境温度:：-25℃~150℃

◆过程接口：3/4″NPT

◆电源：DC24V

◆输出信号：4~20mA,RS-485，RS-232

◆温度测量：-25℃~70℃

◆温度误差：±0.5℃

◆防爆等级：ExiaⅡBT4

◆通讯：Modbus\Hart等协议

主要特点：

（1）高稳定性、高可靠性、高精度；

（2）结构精巧，安装简单、方便、免维护；

（3）防电磁干扰，防液体波动干扰；

（4）性价比高：一只液位计可测量两个或两个以上介质液位及介质温度。在高精度的非接触式位置测量领域我公司产品保持着无可匹敌的性能标准。这一方式原理生产的液位计是目前测量液位领域最为精确、简单，性能稳定、可靠、成熟的产品。尤其是在小量程、常温、常压这类普通环境下更独具优势，是其它测量方法不可比的。

2.4液位计工艺及安装

2.4.1液位计的工艺

工艺系统示意图：

图2-1 液位计系统工艺图

说明：

A:本系统为全总线制通讯；

B: 磁致伸缩液位计为总线通讯方式，直接接入系统总线；

C: 液位计的液位报警上下限可设置；

D: 系统总线（电源线和信号线）建议选用RVV4×2.5的电缆线，且外穿DN20镀锌钢管；

E: 液位计接24V直流电源，总控制器接220V交流电源；

F: 液位计防爆类型为ExiaⅡBT4，连接电源和信号转换器时要通过安全栅；

G: 设备的安装与接线除按制造厂规定的要求外，应严格按GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》执行。

2.4.2 液位计的安装

液位计的安装示意图如下：

图2-2 液位计安装图