کاربردهای صنعتی فرستنده های سطح فشار فرقی در انبار های نفت

 I. مقدمه

در طراحی فعلی اندازه‌گیری سطح مخزن روغن در انبار نفت، استفاده از سطح‌سنج راداری یا شناور، بویه، سطح‌سنج نواری فولادی و غیره رایج‌تر است. اگرچه سطح‌سنج راداری دقت بالایی دارد، اما هزینه آن نیز زیاد است، در حالی که شناور، بویه و سایر سطح‌سنج‌ها نصب و نگهداری دشوارتری دارند. سطح‌سنج‌های اختلاف فشار به طور گسترده در ظروف بسته مانند درام‌های دیگ بخار استفاده می‌شوند، اما نتایج اندازه‌گیری، سطوح مایع واقعی نیستند، بنابراین به ندرت در طراحی اندازه‌گیری سطح مخزن استفاده می‌شوند. در واقع، سطح دقیق مخزن در انبار نفت چندان مهم نیست، کاربر در واقع نیازی به دانستن سطح مایع ندارد، بلکه با اندازه‌گیری سطح مایع می‌خواهد مقدار واقعی (یعنی تناژ) روغن موجود در مخزن را درک کند تا از سرریز شدن جلوگیری شود. برای این تحلیل، استفاده از روش اختلاف فشار برای اندازه‌گیری سطح مایع (در واقع بر حسب تن) نیز انتخاب خوبی است. از آنجایی که استفاده از فرستنده‌های اختلاف فشار بسیار بالغ است، مانند 1151، 3051 و EJA و سایر فرستنده‌های اختلاف فشار، فناوری بسیار کاملی دارد، دقت می‌تواند به سطح 0.075 برسد و قیمت به شدت کاهش یافته است و عملکرد قیمت بالاتر است.

2. اصل طراحی

        همانطور که از نامش پیداست، نتیجه اندازه‌گیری شده توسط سطح‌سنج اختلاف فشار، اختلاف فشار است و از آنجایی که مخزن روغن اغلب استوانه‌ای است، مساحت S دایره مقطع ثابت است، بنابراین وزن متناسب با ارتفاع است. یعنی تا زمانی که مقدار P به دقت تشخیص داده شود، موجودی واقعی روغن G را می‌توان به دست آورد و چگالی آن با ارتفاع h از فرمول نسبت معکوس دارد و هنگامی که دما تغییر می‌کند، اگرچه حجم روغن منبسط یا منقبض می‌شود، سطح مایع واقعی بالا می‌رود یا کاهش می‌یابد و فشار تشخیص داده شده همیشه یکسان باقی می‌ماند. اگر کاربر نیاز به نمایش سطح مایع واقعی داشته باشد، می‌توان آن را با معرفی جبران دمای متوسط نیز حل کرد.

  3. کاربرد عملی

　
فرستنده اختلاف فشار در یک پروژه انبار نفت است و نویسنده این ایده را در طراحی واقعی اعمال می‌کند. شرایط طراحی: مخزن روغن 2000 متر مکعب، قطر d=14.5 متر، ارتفاع h=14 متر.

　　جدول اولیه: انتخاب فرستنده اختلاف فشار ضد شعله فلنج‌دار، انتخاب نوع فلنج برای جلوگیری از رسوب خاک در ته مخزن و مسدود شدن لوله ضربه، محدوده فرستنده 0~140 کیلو پاسکال.

　　
متر ثانویه: استفاده از زنگ هشدار نمایش ستون نور هوشمند، ورودی سیگنال جهانی، می‌تواند محدوده را به دلخواه تغییر دهد، از ستون نور برای نمایش سطح مایع استفاده کنید و از عدد برای نمایش تناژ روغن استفاده کنید. مخزن شماره 6 را به عنوان مثال در نظر بگیرید، ارتفاع 14 متر است.

　
در بالای مخزن روغن، یک مجموعه از دستگاه هشدار سطح مایع طراحی شده است تا از سرریز شدن روغن به عنوان بیمه مضاعف جلوگیری شود. در کاربرد، از آنجایی که مقدار اندازه‌گیری شده مستقیماً بر حسب تن است، مهم نیست چه نوع روغنی در مخزن ذخیره می‌شود، مقدار نمایش داده شده توسط متر ثانویه، تناژ روغن موجود در مخزن است که از مشکل اندازه‌گیری چگالی برای تبدیل جلوگیری می‌کند.

　　
به طور کلی، روغن ورودی و خروجی انبار اغلب توسط پمپ از طریق فلومتر دنده‌ای بیضوی اندازه‌گیری می‌شود، به دلیل دقت محدود فلومتر، بالاترین درجه فقط 0.2 است و چگالی باید محاسبه شود و نتایج اغلب برخی از اختلاف‌ها را نشان می‌دهند که منجر به اختلافات اندازه‌گیری می‌شود. اکنون از آنجایی که مخزن بر حسب تن با دقت 0.2 یا حتی 0.1 اندازه‌گیری می‌شود، نتایج اندازه‌گیری دقیق‌تر از فلومترهای حجمی است. اگرچه خطای مطلق نتایج اندازه‌گیری به دلیل وضوح مقدار کمی روغن ورودی و خروجی انبار زیاد است، اما دقت بالاتر و خطای نسبی کوچکتر آن در مقایسه با سایر روش‌های اندازه‌گیری در هنگام ورود و خروج تعداد زیادی از محصولات نفتی غیرقابل مقایسه است و به ویژه برای موجودی‌های ماهانه، فصلی و سالانه مناسب است. عمل نشان می‌دهد که مزایای اصلی آن عبارتند از: (1) نصب و نگهداری ساده و راحت؛ (2) خواندن بصری، مستقیم و واضح است و موجودی محصولات نفتی را می‌توان مستقیماً خواند؛ (3) اندازه‌گیری و تبدیل چگالی معاف است.

4، به مشکل توجه کنید

　　(1) در طراحی و نصب، دهانه فشار در ته مخزن باید تا حد امکان پایین آورده شود تا خطای ناشی از تغییرات دما از بین برود و در صورت لزوم باید جبران دما معرفی شود.

　　
(2) در صورتی که مقطع افقی مخزن نابرابر باشد (مانند کوچک در بالا و بزرگ در پایین)، باید اقدامات جبرانی در نظر گرفته شود. به عنوان مثال، جدول ثانویه از کنترل‌کننده سطح مایع-حجم سری XWP-C803 استفاده می‌کند.

　
(3) به منظور دستیابی به دقت معین، اگر بالای مخزن روغن مجهز به دریچه تنفسی باشد، باید از فرستنده اختلاف فشار به جای فرستنده فشار استفاده شود. هنگامی که مخزن روغن باز است یا نیازی به دقت نیست، می‌توان مستقیماً از فرستنده فشار برای تسهیل نصب استفاده کرد.

　(4) متر درجه دوم باید تا حد امکان برای استفاده از متر هوشمند استفاده شود، که می‌تواند به راحتی محدوده را تغییر دهد و جبران دما را درک کند

　　
(5) هنگام نصب، محفظه فشار منفی فرستنده اختلاف فشار باید با جمع‌کننده آب نصب شود و فاضلاب باید مکرراً تخلیه شود تا بر دقت تجمع آب تأثیر نگذارد.