一、前言
        在石化生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)的儲(chǔ)罐主要有兩種，立式儲(chǔ)罐和臥式儲(chǔ)罐， 臥式儲(chǔ)罐是為常見(jiàn)的，主要用于儲(chǔ)存液體或氣體，其材質(zhì)通常為鋼制密封容器即為鋼制儲(chǔ)罐，防腐儲(chǔ)罐工程是石油、化工、糧油、食品、消防、交通、冶金、國(guó)防等行業(yè)必不可少的、重要的基礎(chǔ)設(shè)施，我們的經(jīng)濟(jì)生活中總是離不開大大小小的鋼制儲(chǔ)罐，鋼制儲(chǔ)罐，防腐儲(chǔ)罐在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中所起的重要作用是無(wú)可替代的。立式儲(chǔ)罐的優(yōu)勢(shì)在于占地面積小，立式儲(chǔ)罐主要用以存放酸、醇、氣體等提煉的化學(xué)物質(zhì)。其制作材質(zhì)的種類也很多，大體上有：滾塑儲(chǔ)罐，玻璃鋼儲(chǔ)罐，陶瓷儲(chǔ)罐、橡膠儲(chǔ)罐、焊接塑料儲(chǔ)罐等。就儲(chǔ)罐的性價(jià)比來(lái)講，現(xiàn)在以滾塑儲(chǔ)罐為優(yōu)越，滾塑儲(chǔ)罐又可以分鋼襯塑儲(chǔ)罐，全塑儲(chǔ)罐兩大系，分別包括立式，臥式，運(yùn)輸，攪拌等多個(gè)品種。立式金屬罐是國(guó)內(nèi)間石油化工產(chǎn)品貿(mào)易結(jié)算的主要計(jì)量器具，也是國(guó)內(nèi)石油、液體石油產(chǎn)品貿(mào)易結(jié)算、收發(fā)交接的重要計(jì)量器具和儲(chǔ)存設(shè)備。其測(cè)量的準(zhǔn)確性不僅影響著企業(yè)的成本核算和經(jīng)濟(jì)效益，而且直接關(guān)系到國(guó)家對(duì)內(nèi)對(duì)外貿(mào)易的經(jīng)濟(jì)利益和國(guó)家計(jì)量信譽(yù)。因此，準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)立式金屬罐容積計(jì)量具有實(shí)際意義。



         但是立式金屬罐容積計(jì)量失準(zhǔn)是一個(gè)至今未能解決的難題。作為存儲(chǔ)設(shè)備和計(jì)量器具的立式金屬罐在實(shí)際使用過(guò)程中，由于底量和浮頂質(zhì)量不斷發(fā)生變化無(wú)法全部測(cè)量，以往底量和浮頂質(zhì)量的測(cè)量只憑借經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確度太差，造成貿(mào)易計(jì)量交接數(shù)據(jù)混亂，同時(shí)，摩擦力、外來(lái)載荷以及單盤變形等因素對(duì)底量和浮頂質(zhì)量測(cè)量也帶來(lái)的一定影響，不但會(huì)影響到底量和浮頂質(zhì)量的測(cè)量精度，而且會(huì)危及到立式金屬罐的安全運(yùn)行。因此，立式金屬罐底量和浮頂質(zhì)量的測(cè)量已經(jīng)受到了計(jì)量部門的重視。本文在分析底量、浮頂質(zhì)量現(xiàn)有離線測(cè)量方法弊端的基礎(chǔ)上，提出了利用投入式液位計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)立式金屬罐底量增量的在線實(shí)時(shí)測(cè)量方法，利用壓力變送器實(shí)現(xiàn)對(duì)立式金屬罐的浮頂質(zhì)量在線實(shí)時(shí)測(cè)量方法，解決了測(cè)量精度不高的問(wèn)題。

　　二、立式金屬罐底量與浮頂質(zhì)量測(cè)量的常見(jiàn)方法
　　傳統(tǒng)的浮頂質(zhì)量測(cè)量方法有：幾何測(cè)量法、容量比較法、浸液深度法、圖紙法。其中：浸液深度法、圖紙計(jì)算法、公式法均是浮頂質(zhì)量的離線測(cè)量方法，相對(duì)于容量比較法和幾何測(cè)量法而言，在測(cè)量精度和操作的便捷性方面有了一定進(jìn)步，但浸液深度法在測(cè)量過(guò)程中需要打開浮頂與罐壁的密封裝置，這樣極易損壞密封裝置，浸液深度法測(cè)量誤差大、自動(dòng)化程度差，種種原因?qū)е略摲椒ū厝槐蝗〈?；圖紙計(jì)算法雖然計(jì)算出的初始值相對(duì)準(zhǔn)確，但是計(jì)算量大，過(guò)程繁瑣；公式法除了和圖紙計(jì)算法存在相同的缺點(diǎn)外，還存在嚴(yán)重問(wèn)題，即：如果測(cè)量過(guò)程中浮頂變形過(guò)大，將會(huì)造成測(cè)量數(shù)據(jù)誤差很大，致使整個(gè)罐容的精度受到影響。
綜上所述，三種方法都存在巨大缺陷，這幾種測(cè)量方法均是離線測(cè)量，且沒(méi)有考慮摩擦力、外來(lái)載荷以及單盤變形等因素對(duì)浮頂質(zhì)量測(cè)量帶來(lái)的影響，不但會(huì)影響到浮頂質(zhì)量的測(cè)量精度，而且會(huì)危及到浮頂?shù)陌踩\(yùn)行。
 
　　三、立式金屬罐底量與浮頂質(zhì)量測(cè)量系統(tǒng)
　　本文是為了解決上述存在的問(wèn)題，特提供了一種立式金屬罐底量與浮頂質(zhì)量測(cè)量系統(tǒng)，圖1為立式金屬罐底量與浮頂質(zhì)量測(cè)量系統(tǒng)圖，其中：1-立式金屬罐；2-浮頂；3-壓力變送器；4-投入式液位計(jì)；5-信號(hào)放大器；6- V/I轉(zhuǎn)換器；7-液位變送器；8-隔離變送器8；9-PLC控制器。


　　
     在浮頂上有壓力變送器，安裝壓力變送器為電容式壓力變送器，壓力變送器內(nèi)部裝有陶瓷膜片敏感元件和放大線路板，陶瓷膜片敏感元件將被測(cè)介質(zhì)信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，放大線路板將電信號(hào)放大轉(zhuǎn)換成（4-20）mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。壓力變送器將壓力傳感器、信號(hào)放大器及轉(zhuǎn)換電路組合成一體，壓力變送器通過(guò)電纜將測(cè)得的信號(hào)傳至地面，電纜傳輸距離可達(dá)1km，壓力變送器在感受到被測(cè)液體介質(zhì)的靜壓后，將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，經(jīng)屏蔽電纜傳到模擬量測(cè)量模塊、隔離變送器傳到PLC控制器，PLC控制器計(jì)算立式金屬罐的浮頂質(zhì)量。

    在立式金屬罐的罐底設(shè)置有多個(gè)投入式液位計(jì)，投入式液位計(jì)為高技術(shù)激光精刻的硅膜片傳感器， 投入式液位計(jì)在感受到被測(cè)液體介質(zhì)的信息后，將其轉(zhuǎn)換成（0-100）mV電壓信號(hào)，經(jīng)屏蔽電纜傳到信號(hào)放大器、信號(hào)放大器經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換器、液位變送器與PLC控制器連接，PLC控制器計(jì)算立式金屬罐的底量質(zhì)量。PLC控制器根據(jù)立式金屬罐底量與浮頂質(zhì)量測(cè)量方法計(jì)算出不同液位對(duì)應(yīng)的底量與浮頂質(zhì)量修正量，形成底量與浮頂質(zhì)量增量修正表，終形成完整的立式金屬罐底量與浮頂質(zhì)量實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)。
 
　　四、結(jié)論
　　運(yùn)用投入式液位計(jì)、壓力變送器、模擬量采集模塊構(gòu)建罐底量、浮頂質(zhì)量在線實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)解決了立式金屬罐底量與浮頂質(zhì)量的測(cè)量難題，立式金屬罐底量與浮頂質(zhì)量測(cè)量系統(tǒng)提高了立式金屬罐底量與浮頂質(zhì)量的測(cè)量精度，提升了立式金屬罐計(jì)量的自動(dòng)化水平，保證了立式金屬罐的安全運(yùn)行。
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