油泄漏检测器在化工生产装置中的应用

吴科学

（河南神马尼龙化工有限责任公司）

在处理大量贮油的罐区、泵房油坑、排水管线油水分离槽、工厂内部的油分离槽和其他有机溶剂管线输送的场合，由于各种原因出现油品漏油时，应进行的最重要的工作就是迅速采取恰当的措施控制和解决险情， 以更好地保护环境、保障人民的生命财产安全［1］。 最初的泄漏监视采用人工分段巡视的方法，但该方法依赖于人的敏感性、经验和责任心［2］。 某公司KA 油、己二胺生产装置和罐区使用了36 套CL3005E 型油泄漏检测器，这些设备在公司的安全生产方面发挥了不可替代的作用，笔者对设备的应用情况进行描述。

1 油泄漏检测器介绍

油泄漏检测器由检测器、转换器和无水坑池附加装置3 部分组成。

图1 检测器剖面图

检测器。 图1 为检测器的剖面图。 当检测电极全部接触到深度3～5mm 的油时， 该检测器即发挥作用。 若有任意一个电极还与水接触，检测器就不会发送检测到的信号。 这样做的目的是防止检测器在无超常量的油存在时由于水流浪涌和风力的影响而发出的错误信号。

转换器。 接收从检测器发送来的电流信号，进行转换输出，同时也为检测器提供电源。

无水坑池附加装置。 在原来无水的场合或者担心水被抽走或蒸发变干的情形，就要使用无水坑池附加装置。 当水面降低时，电极的尖端就与附加装置的接触板相接触， 不再继续往下落，这样电极就会接地，其情形与在水面上漂浮相似。

2 油泄漏检测器的工作原理

检测器漂浮于水面之上，其电极的尖端与水面接触约为2mm （检测的深度范围为3～5mm 的情形）。 检测器里面装有高频波振荡电路、AC 桥式电路、开关电路和恒压电源电路，如图2 所示。在AC 桥式电路上加一高频（约1MHz）电源，该桥式电路的一部分并联3 个电极。 这样电极上静电容的变化将受到AC 桥式电路的监测。 如果泄漏出来的油流到水面上与电极接触，电极周围的静电容就会发生变化， 从而使得AC 桥式电路的平衡逆转方向。 这种变化传到开关电路即被放大。 接着，这在恒压源电路中转换为电流信号，然后又把这种信号送至转换器。

转换器接收从检测器来的电流信号，并能应用由此生成的输出去驱动主继电器工作，再由延时继电器向外发出通/断信号。转换器同时也给检测器提供电源。 当输入信号大于22mA（DC）时，过流监测电路即发挥作用，使主继电器工作，这样就产生了与油检测信号相同的信号。

图2 检测器电路示意图

3 油泄漏检测器在初始安装过程的注意事项

3.1 油层可检测厚度与向外流出油量间的关系

泄漏出的油量可由下式计算得出：

泄漏出的油量=检测器检测的油层厚度×坑池的表面积

3.2 坑池在冬季上冻的情况

坑池内部完全处于冰冻状态， 虽然不会造成检测器的损坏，但是冰不解冻溶化，检测器就无法检测。 稳妥的措施是为坑池内部提供一个热源，要注意不要使水温超过60℃，以免损坏检测器。

3.3 水的波动与流速

检测器上部与下部的结构是不对称的，这就能使它面对波浪引起的上下起伏时可迅速恢复到平衡状态。 化工装置测量中非常重要的一点就是保证检测精度［3］，只要它的3 个电极中的任何一个与水保持接触， 检测器就能发出正常信号。至于流动速度， 在流水的表面应将它保持在0.2m/s 以下。如果水流速度大于这个限度，油层的厚度很难保持为3～5mm。 这种情况下，需要用直径大于400mm 的钢管制作一个舱室，使它在舱室内工作，避免水流过快对测量结果造成影响。 在检测器发生来回摆动的工况下， 采取的措施还有：把废水流量减小一些，或者把流入的水流分散开；在检测器的前方设置挡波板、网、箱状物用来减小波浪，使用效果较好。

4 对油泄漏检测器进行测试的方式

每年制订检修定检计划，确定测试内容对漏油检测器进行定期测试，才能保证其性能。 为安全起见，直径大于400mm 的水槽中的水应接地。检测器、转换器应正确接线连接。

用量杯或尖嘴油壶把油一点一点地注入到水槽的水面上，当转换器指示灯熄灭时，停止注油。 通过量杯或电子秤计算出注入水槽的油量。

检测的油层厚度H 可以按下列公式求出：

H=V/（A-a）

式中 a——检测器在其吃水线水平之上的截面积；

A——槽中水的表面面积；

V——注入的油量。

通过调整电极固定螺纹的长度，可以调节油层检测的厚度（最大50mm）。

5 使用过程中遇到的问题

在接通电源后，转换器的指示灯亮，转换器输出端AC 是闭合状态，BC 是断开状态。 如果指示灯不亮，可能的原因是：油静止在水面上、检测器的电极至少有一个长时间未与水面接触（转换器上有一个时间约为1s 的延时电路）、 检测器的电极并不是处于无水坑池附加器的接触板上。

在看到转换器的指示灯发亮以后，把检测器从水面拉上来， 或者从无水坑池附加装置拉上来，于是指示灯熄灭，转换器的输出端AC 是断开状态，BC 是闭合状态。 以上工作也就是通常讲的回路测试内容［4］。

6 结束语

某公司对KA 油装置、 己二胺装置和罐区使用的36 套油泄漏检测器， 至少每3 个月进行一次第5 节所述的工作，同时除掉漂浮物并清洗坑池、清理检测器的表面、清理电极上的吸附物（用煤油浸过的废布擦除）、 检查各个接线端子是否牢固和接线盒的绝缘性能。 当遇到暴雨、大风、过量地排出废水、上冻时，要及时查看检测器是否倾翻并清理坑池内的外来杂物。 在使用的过程中发现检测介质必须满足：比重比水小、不溶于水（乙醚、甲醇无法检测）及介电常数不大于5 等条件。