◎交流与探讨西州报告

常见油罐液位计的性能特点及选用

●中油管道机械制造有限责任公司

摘要：通过对储罐计量目的、方法的论述，介绍各种储罐

计量测量仪表的基本原理、特点和应用场合。为仪表的应用、选

型提供了参考。

关键词：储罐计量液位仪表选型

文章编号ｏｏＩ：１０．３９６９／ｉ．ｉｓｓｎ．１００３－２７３８（ｘ）．２０１１．０６．０３３

油罐是油田炼油厂、油库、油品码头及石化企业普遍需要

使用的储存设备，对罐内液体介质（石油化工产品）而言。主要

是要测量其液位、温度、密度和压力（带压储罐）等参数．据以计

算出储液的体积及质量储量。油罐一般分为巾间罐和贸易罐两

大类。中间罐仅对液位、温度和压力（带压储罐）等参数进行监

测．以防止油罐发生冒顶、抽真空等事故，并不需要交接监控计

量：对贸易罐内介质的液位、温度、密度、体积、质量则必须经常

监测和计量．且精度要求很高。不同的大小和种类的油罐。所用

液位计的性能特点也不一样．因此．根据用户的需要及投资要

求．合理选用液位计．以便达到最合理的性能价格比。

ｌ常见液位计的性能特点

１．１人工测量尺。利用浸入式刻度钢皮尺测量液位．取样测

量油温和比重．通过计算得到罐内储液体积和重量。这足一种

古老的也是仍被全世界广泛使用的储罐计量方法．它町以用作

现场检验其它测量仪表的参考手段。人工液位测量的精确度一

般认为是使用的刻度钢尺精度加上±２ｒａｍ的人为读数误差。

１．２浮子式钢带液位计。这种液位计国外从３０年代就开始

使用．至今仍有比较高的市场占有率，其优点足观测比较直观、

价格便宜，其缺点是传动部件比较多，易发生机械故障。日常维

护量大．对安装要求也比较高．需要生产厂家现场指导安装。

对于投资有限的项目．中、小型罐仍町考虑选用该液位计．

但高度在１６ｍ以上的油罐不宜采用．因为油罐越高．对安装平

行度、垂直度以及盘簧的质量要求也越高：外浮顶罐也不宜采

用此种液位计．因为容易受到风的影响．使指针不停摆动。导致

出现指示不稳定并且容易破环衡力盘簧，另一种光导液位计也

属于这一行列。这两种液位计适用于中小炼厂、小油库及中间

原料油罐区。

１．３伺服式液位计。伺服式液位计被广泛用于储罐液位的

高精度测量．它是一种多功能仪表．既町以测量液位也可以测

量界面、密度和罐底。该液位计基于浮力平衡的原理．用一台伺

服电机驱动体积较小的浮子。使浮子随液位或介面变化．能够

精确测量出液位等参数，这种液位计的特点是：（１）由于不存在

滑轮、齿轮的摩擦力，测量精度比较有保证；（２）由于几乎没有传

动机械部件，可靠性高，同时故障率比较低；（３）可以测量液位、

界位、介质比重等参数。其与计算机联网，具有很强的数据处理

能力。经运算处理可以给出油罐计量所需要的各种参数．如液

位、界位、体积、密度、水尺、质量等；

１．４雷达液位计。雷达液位计是一种智能型测量仪表。采用

了模块化结构和现场总线技术．实现了全数字化处理（ＤＳＰ）．具

有良好的兼容性和开放性．并且具有自校正能力和自诊断能

力．其原理是应用微波人射到液面后的反射波回来。测量电磁

波从发射到反射的时间差计算电磁波传播的距离来测量液位

的．是一种新型的非接触式液位测量仪器．其使用特点足：（１）液

位计与介质不接触。尤町动部件，工作十分町靠，故障率低，适

应范围广．尤其适合高粘度、高腐蚀性介质的液位测量；（２）测量

精度高。安装简单．但与下方不得存在遮挡物体，否则会影响微一３６一波的发射和接收。只能安装在罐顶：（３）被测介质的相对介电常

数、液位的湍流状态、介质中气泡的大小，均会对测量结果产生

影响。一般重油只需考虑罐内油气及安装位置的影响即可，轻

油则需要着重考虑介质的介电常数．雷达液位计对介电常数的

要求比较高；（４）价格普遍偏高。

１．５静压式液位计。静压式液位计的工作原理是：利用压强

是液位高度和液体密度的乘积来测量压强而得到液位．因此可

测介质的质量、体积、密度和液位，其中设计最简单的ＨＴＧ系

统一个变送器．将测量的压强乘以储罐的面积就町以得到液体

的重量。早期的静压变送器测量精度低，受环境温度影响比较

大．所以早期这种液位计并不被多采用．近些年由于变送器和

计算机技术的发展．目前受到一定程度的欢迎。其使用具有以

下特点：（１）安装简单，可无动部件，工作可靠，日常使用维护量

小：（２）ｉ奥Ｊｌ量介质的密度、质量精度较高，测量液位精度一般；（３）

有大风引起的气压变化将影响测量精度：（４）不能用于测量介质

分层储罐：（５）尤其适用于远传信号和监控。

Ｉ．６磁致式液位计。磁致式液位计是一种新型的非接触式

的液位计．是目前精度最高的选择。町以安装在油罐的顶部或

侧面．其工作原理是利用磁场脉冲波，测量时液位计的头部发

出电流“询问脉冲”．此脉冲同时产生磁场．沿波导管内的感应

线向下运行．在液位计管外配有浮子．浮子町随液位沿侧杆上

下移动．浮子内设有一组永久磁铁．其磁场与脉冲产生的磁场

相遇则产生一个新的变化磁场，随之产牛新的电磁“返回脉

冲”。测定“询问脉冲”和“返同脉冲”的周期便可知道液位的变

化。因此．磁致式液位计足以浮子为测量元件通过磁耦合的变

化传递到指示器．使指示器能够清晰地指示出液位的高度，液

位计配备有液位报警器和液位变送器。报警器町实现液位的上

下限控制及极限报警．液位变送器叮以将液位的变化转换成一

定强度的电流信号。该液位计使用特点如下：（１）町动部分只有

浮子．故维护量小．安装比较简单，精度也比较高；（２）町测量介

质的液位和温度．但不适合重质（粘度大）油品的测量；（３）在工

程实际安装时．经常出现安装时的底部固定问题，『『ｉｉ且越长的

测量范围，实际安装越复杂：（４）价格非常高昂。

１．７超声波液位计。罐外用超声波液位计由主机、探头、金

属结构件！部分组成．它主要是用于对铁路罐车、汽车罐车及卧

式罐等的液位测量。超声波液位计原理是采用了超声波在罐外

穿透罐壁及液体的方法．通过接收液体表面回波信号，测出液

面高度。罐外用超声波液位计尤其适用于铁路罐车液体充装过

程中的充装量多少的监督控制，保证用户向罐内充装的液体容

量控制在铁路罐车安全运输容量．但是其高昂的价格目前很难

实现普及应用。

２选用液位计的原则（１）油罐容积：对大型罐（１０００卜ｌＯ００００ｍ３）及比较大液

化气罐ｎｒ选用性能较高液位计，ｑ，／Ｊ，罐可选用一般液位计；

（２）油罐用途：贸易罐应选用高精度液位计，中问罐可用一

般液位计：

（３）介质特性：储存粘度大的介质（如重油）时，应尽量采用

与被测介质不接触或少接触类型的液位计，如雷达式、超声波

式和磁致式液位计．轻油可采用～般液位计；

（４）用户实际需要：如果用户要求计量精度高而投资限制

少．可以采用性能好的液位计，一般情况下，老罐区改造或更新

可结合原有液位计使用维护情况考虑选型，尽量统一选型。

万方数据常见油罐液位计的性能特点及选用

作者：刘旭

作者单位：中油管道机械制造有限责任公司,河北,廊坊,065000

刊名：时代报告（学术版）

英文刊名：TIMEREPORT

年，卷(期)：2011(6)

本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_sdbg-xs201106033.aspx