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瀝青儲罐液位計在緩沖罐液位自動控制裝置中的設(shè)計與應用
瀝青儲罐液位計是一種在各類儲罐液位測量與控制中有大量應用的液位儀表，可以與自動化控制系統(tǒng)組成液位監(jiān)測與控制系統(tǒng)。在采油作業(yè)區(qū)產(chǎn)能突增，基礎(chǔ)設(shè)施因產(chǎn)能觀察沒有改進的情況下，為滿足壓力、溫度、流量、液位等自控要求可以進行緩沖罐液位自動控制裝置設(shè)計與應用，是在此裝置靈活、可控，在產(chǎn)量觀察等特殊時期，可有效滿足生產(chǎn)管理需求，有助于老油田為提高后期開發(fā)安全生產(chǎn)管理水平而進行的自動化改造工作。
遠傳輸出及報警信號：瀝青儲罐液位計可實現(xiàn)遠傳4-20mA，485通訊，Modbus協(xié)議及開關(guān)量信號、報警功能。
一、液位自動控制裝置設(shè)計起因
別古莊采油作業(yè)區(qū)安一站，隸屬華北油田公司*四采油廠。2013 年，因生產(chǎn)斷塊整體再次開發(fā)，來液量急速上漲，緩沖罐處理液量由年初的40 余噸，急速上漲到100 噸左右，來液*其不平穩(wěn)，造成20 立方米的緩沖罐液位控制異常困難。操作人員要不分晝夜**監(jiān)測液位值、調(diào)節(jié)出口閥門開度，使液位保持在安全范圍內(nèi)， 稍有疏忽就會造成冒罐或抽空，存在很大的安全隱患。為解決這一問題，由作業(yè)區(qū)技術(shù)人員設(shè)計并安裝了緩沖罐液位自動控制裝置。
二、裝置設(shè)計過程
1.任務。經(jīng)調(diào)查，原工作方式為操作員工通過**監(jiān)測液位，人工及時調(diào)整緩沖罐出口閥門開度，使液位保持在安全范圍內(nèi)，需設(shè)計并制作的是一套液位監(jiān)測及自動控制裝置。
2.現(xiàn)狀調(diào)查。緩沖罐液位采集為值班室顯示與現(xiàn)場顯示相結(jié)合，配備有瀝青儲罐液位計一臺，可在外輸泵房內(nèi)顯示液位。另有差壓變送器一臺，輸出4 mA～20 mA 標準信號，供電24 V，使用二次儀表在值班室進行顯示，另
3.設(shè)計要求。（1）現(xiàn)場儀表能使用的不進行購置更新，在目前可用儀表基礎(chǔ)上構(gòu)建，*大程度控制成本。（2）可在值班室實時顯示緩沖罐液位，并能進行高、低液位報警的聲音警示。（3）可自動調(diào)節(jié)緩沖罐液位，使其保持在安全范圍內(nèi)。（4）當裝置內(nèi)設(shè)備故障時，裝置能*大限度減少設(shè)備故障對生產(chǎn)的影響。
4.設(shè)計流程圖（見圖1）。
5.裝置組成。由具有PID 智能調(diào)節(jié)功能的儀表、差壓變送器、液位變送器、儀表箱、蜂鳴器、繼電器、電動調(diào)節(jié)閥及連接線等構(gòu)成。
6.設(shè)計選型。
（1）液位采集使用在用的差壓變送器（輸出4 mA～20 mA，供電24 V），選用相應的電動調(diào)節(jié)閥應為4 mA～20 mA 輸入；所在泵房內(nèi)供電只能提供220 V 供電，電動調(diào)節(jié)閥電機供電需選為220 V。
（2）配備瀝青儲罐液位計一臺，可以實現(xiàn)液位數(shù)據(jù)的現(xiàn)場測量與觀測，也可以將瀝青儲罐液位計安裝液位變送器，信號輸出采用4 mA～20 mA，以滿足備用需要。
（3）數(shù)字儀表要求有現(xiàn)場顯示，接收和輸出信號均為4 mA～20 mA，有24V 輸出電源，給差壓變送器及瀝青儲罐液位計的液位變送器供電；因控制過程簡單，選用PID 控制。
（4）因值班室位置狹小，墻體懸掛各類機柜，選用的儀表箱要緊湊、實用。
（5）選用符合防爆規(guī)格的產(chǎn)品。
（6）為了增加安全性能，加裝液位高低限位報警裝置，液位上漲或下落到設(shè)定的上下限時，蜂鳴器安全報警；加裝來電延時裝置，送電后，待電壓穩(wěn)定，自動控制裝置延時供電，有效保護系統(tǒng)運行。
7．裝置接線圖（見圖2）。
8.緩沖罐液位自動控制系統(tǒng)的實施。
（1）在泵房外將需增加的流程管線進行預制， 減少泵房內(nèi)工藝管線更改時間，緩沖罐出口安裝電動調(diào)節(jié)閥，留好旁通以備檢修、停電等異常情況下使用。
（2）為瀝青儲罐液位計安裝液位變送器，作為冗余裝置，在差壓變送器故障時可以做備用信號輸入，實現(xiàn)控制信號輸入的雙保險。
（3）220 V 供電在泵房內(nèi)取電，24 V 供電從值班室布線，所有線纜穿管，兩端用防爆泥堵死，做好防爆工作。
（4）按照接線圖布置儀表箱及現(xiàn)場布線。
（5）對該系統(tǒng)的液位監(jiān)測、報警、參數(shù)整定等部分進行測試、觀察，運行穩(wěn)定后投用。
三、緩沖罐液位自動控制系統(tǒng)應用
1.安一站應用。員工根據(jù)來液的情況變化，在數(shù)字儀表上改變保持液位值和上、下限報警值，對整個裝置重新整定，液位得到穩(wěn)定控制。
2.擴展應用。作業(yè)區(qū)單井拉油點京57 井，油井間出嚴重，出液不勻，日液量7~17 方波動。應用該裝置，分離器液位得到有效控制，實現(xiàn)了花小錢，辦大事。
四、結(jié)論
該系統(tǒng)應用于老油田，可有效實現(xiàn)緩沖罐壓力、溫度、流量、液位等的自控，解決后續(xù)配套系統(tǒng)無法跟進時，緩沖罐液位的安全及生產(chǎn)管理問題。對處于后期開發(fā)、自動化水平整體較低的老油田，廣泛使用該裝置，具有一定的推廣、借鑒作用。
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