浅谈储罐自动计量研究及系统实现

2015-03-25曹兵国家大容量第一计量站辽宁抚顺113026

化工管理 2015年18期

曹兵(国家大容量第一计量站,辽宁抚顺 113026)

储罐早已被石油行业广泛应用，储罐内液体的精确计量对于库存管理有着重要意义，同时由于油品的价值较高，任何微小的误差存在都会对绝对量的测量造成误差。因此，对于油罐的安全监控的重要性不言而喻。稳定可靠的储罐计量系统不仅能准确的检测数量，同时也是保护环境和安全生产的重要举措。

1 储罐自动计量发展现状

对大型储罐的计量，开始均是采用人工投尺法对液位进行测量，后随着钢带、雷达液位计、超声波液位计等自动测量的手段的出现，人工投尺手段逐渐被替代。在我国，常用的储罐测量、计量系统主要是采用两种方法，第一种是压强法，第二种是升降高度法。但随着计算机和传感技术的发展，静压法集中式储罐计量系统和静压法分布式储罐计量系统相继问世，具有着很强的优势性，但价格昂贵。为了提高石油行业的自动化水平，开发出性能高、成本低、精度高的自动计量系统是我国发展的主要趋势。[1]

2 储罐计量系统分析

在储罐自动化计量系统中，其方法主要是以下三种：

2.1 液位计法

液位激发是依据储罐上的液位计对储罐内液位进行测量。但是由于按照液位计的种类会有所不同，其主要测量方法也有两种：一种是直接对液位高度测量，如钢带浮子液位计；另一种是空高测量，如雷达液位计。两种测量方法相较而言，后者会比前者的误差要大，前者在精度准确性有优势，其可靠性会偏低。

2.2 静压法

静压法的测量原理主要是通过对油罐底部的压力变送对罐内液体的压强进行测量，然后根据所得数据予以数学公式来进行计算。由于计算中是没有人工测量值，避免了人工测量而产生误差，可靠性相对会较高。但对其密度的计算需要通过查表计算，相应的会引入一些误差，且计算量也会特别大。[2]

2.3 混合法

混合法是一种结合法，其是将液位计法与静压法进行有机结合，通过结合两种方法各自的优点，来进行测量。在混合法的测量中，储罐内液体的真实液位可以依据储罐上安装的液位计来直接测量出油水的总高度，同时依据底部压力传感器测量的液体压强以及温度传感器所测得的温度，共同来进行有关的计算。由于液位是直接测量，所以想要的会减少误差和计算量，精度也有所提高。虽然其功能全面、可靠性好，但其造价十分昂贵。

三种计量方法都有着各自的优缺点，通过不同的计量，测量的参数精度也会不同。其中液位计法只能对液位进行测量，但其余参数仍然需要人工测量获取；静压法和混合法能测量出各种参数，同时也替代了人工计量，在密度与液位的计量上混合法会更胜一筹。在实际计量中，要依据资金及需求程度来采用合理的计量方法。

3 储罐自动计量误差探讨

3.1 计量器具误差

在对油品计量过程中，计量器具是否合格，与周期检定和正确的修正值有着直接的关系。一般情况下，在自动测量的过程中，温度可能会造成一定的误差，对油品测量是采用温度计的，且最小分度值在0.2℃。如果在进行检定时没有给出正确的修正值，那么就会对石油温度测得值造成误差。[3]

3.2 油罐容积标定误差

依据有关检定规程中规定，对油罐容量为100—700M3的检定，其确定度不得大于0.2%，而对油罐容量为700M3以上的检定，其不确定度不得大于0.1%。但是这一误差没有包括地板负重导致的低量误差，油品计量的准确性同样会受到影响。

3.3 计量操作误差

在对整个油品计量的过程中，某一处操作失误及计算失误，都会造成计量结果存在误差，其主要原因是对液位高度的计量不够准确，那么相应的得到的油品数量就会产生人为误差。而在对油品高度的计量中，油罐内径越大，那么油品数量出现的误差也就会越大。油品密度是计量油品的重要参数，严格来讲，密度需要在室内油品静止状态下进行测定。但在实际测定过程中，等待稳油的时间会受到多方面客观因素的影响，同样也会较容易出现密度计量的误差。在计算油罐标准体积时，需要对油品的实际温度进行测量，实际温度测量的精确度，直接影响着油品的数量的准确性。