界位仪在气田含油污水管理中的应用

!!!!!!!!!!!!!!工业自动化界位仪在气田含油污水管理中的应用李丹1，2，马俊明2，崔达卿2，苟景卫2，海显莲2（1.西安石油大学地质工程学院，陕西西安710065；2.中国石油长庆油田分公司第二采气厂，陕西西安710200）摘要：含油污水界位监测一直是气田生产污水管理中的一个难题，为了更好的对含油污水中的油、水总量进行在线监控，引进了界位仪对集气站污水液位进行测量，降低了现场员工劳动强度，同时将数据进行远程传输，实现了作业区和厂调度中心对含油污水数据的实时监控。关键词：污水检测；实时监控；劳动强度doi:10.3969/j.issn.1673-5285.2014.06.022中图分类号：TE937文献标识码：A文章编号：1673-5285（2014）06-0086-04*收稿日期：2014－05-08作者简介：李丹，工程师，2006年毕业于西安科技大学自动化专业，现从事采气工艺系统运行工作，邮箱：ldan1_cq@petrochina.com.cn。1污水罐液位计现状1.1污水罐液位计现状目前第二采气厂自营区块管辖集气站全年污水产液量较大。而集气站污水测量采用的液位仪是机械式浮子液位计，此液位计只能测量罐内液位的高度不能测量油水界位，同时数据没有传输到站控系统以及各级监控平台，集气站员工只能到现场目视液位板进行污水液位数据的查看、记录，区部无法实现远程监控和数据的自动录入。由人工查看液位仅知道污水罐的液位高度，不能满足对含油污水的有效管理，需要对多介质液位采用更加有效的监测，以便更有效的加强对含油污水的管理。1.2存在问题（1）由于人工到现场测量存在人为因素误差，不能准确的测量出污水罐真实液位。（2）通过报表进行污水运行情况的管理，难以及时掌握运行实时现状。（3）含油污水管理运行不能有效结合数字化手段进行管理，难以提升到全方位管理。2界位仪的选择与原理2.1界位仪的选择目前国内外在液位测量方面采用的技术和产品很多，传统的液位传感器按其采用的测量技术及使用方法分类多达十余种。针对污水罐的液位测量技术归纳起来主要有以下几种（见表1）。由表1可知，由于污水罐中同时存在凝析油和污水，使用原油界位仪可以方便的测量出污水罐内不同介质的液位。2.2界位仪的工作原理在石化企业的各类原油储罐中总是有油、水等多种介质混存、分层的现象，由于诸多因素的影响，在各类原油储罐中存在着一个厚薄不一、含水梯度油水过渡带或乳化层。油水过渡带的油水含量为非线性分布，不存在清晰的物理界面。连续监测各层界面、油水过渡带厚度及其含水率分布状况对促进生产管理向信息石油化工应用PETROCHEMICALINDUSTRYAPPLICATION第33卷第6期2014年6月Vol.33No.6June.2014表1各类界位计对比表化、自动化、智能化方向发展有着重要意义。2.2.1界位仪的功能ACD-1DL系列液位计是采用磁致伸缩原理制造的高精度、长量程线性、绝对位置测量的液位传感器，因此可以精确测量容罐液面、界面的位置。供电方式灵活，接线方法多种，可满足各种测量、控制、检测的要求；采用非接触测量方式，解决了因磨擦、磨损等造成的使用寿命低的问题。该传感器性能高，寿命长，有良好的环境适应性、可靠性和稳定性，安装简单，广泛使用于石油、化工、水利、污水处理、食品、制药等行业。2.2.2界位仪的工作原理ACD-1DL系列液位计的传感器工作时，传感器的电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流，该电流沿波导丝传播时会在波导丝的周围产生脉冲电流磁场。在磁致伸缩液位计的传感器测杆外配有一浮子，此浮子可以沿测杆随液位的变化而上下移动。在浮子内部有一组永久磁环。当脉冲电流磁场与浮子产生的磁环磁场相遇时，浮子周围的磁场发生改变从而使得由磁致伸缩材料做成的波导丝在浮子所在的位置产生一个扭转波脉冲，这个脉冲以固定的速度沿波导丝传回并由检出机构检出。通过测量脉冲电流与扭转波的时间差可以精确地确定浮子所在的位置，即液面的位置。磁致伸缩液位计的技术优势：磁致伸缩液位计适合于高精度要求的清洁液位的液位测量，精度达到1mm，最新产品精度已经可以达到0.1mm。磁致伸缩液位计还可应用于两种不同液体之间的界位测量。3界位仪的应用3.1界位仪的安装与调试本测量系统在污水罐上安装示意图（见图1）。安装完毕后,进行油罐标准校正系数曲线的绘制，然后，系统进行自动测量，并调用油罐标准校正系数曲线，进行自动分析。其测量结果同现场取样实测的数据进行对比，验证油罐标准校正系数曲线。图1安装示意图现场污水罐是卧室圆柱形罐，管壁是圆弧形不能与传感器平行因而不能作为探极使用。为防止污水拉运时抽水泵吸水及分离器排污对传感器进行冲击，从而选用金属套管用来保护传感器。为保护传感器，安装时传感器不能触碰到底部，需要与罐底留出空间。此界位仪要求电