压差式液位仪用于LNG储罐的误差分析和修正方法
储罐双液位计的误差范围

储罐双液位计的误差范围储罐双液位计是一种用于测量储罐内液位的仪器。
由于液位计的测量误差是无法避免的,因此我们需要了解储罐双液位计的误差范围。
本文将从误差范围的定义、误差产生的原因、误差的分类以及减小误差的方法等方面进行探讨。
我们来了解误差范围的定义。
误差范围是指测量结果与真实值之间的差异,通常用百分比或绝对值来表示。
对于储罐双液位计来说,误差范围是指测量结果与罐内液位实际高度之间的误差。
误差产生的原因可以分为系统误差和随机误差。
系统误差主要是由于仪器本身的设计或制造上存在的不完善导致的,包括仪器的灵敏度、线性度、零点漂移等方面的问题。
随机误差则是由于环境条件的变化、人为操作的不稳定等无法控制的因素导致的。
针对误差的分类,我们可以将误差分为绝对误差和相对误差。
绝对误差是指测量结果与真实值之间的差异,通常用绝对值来表示。
相对误差是指绝对误差与真实值之间的比值,通常用百分比来表示。
对于储罐双液位计来说,我们更关注相对误差,因为相对误差能够更好地反映测量结果的准确性。
为了减小储罐双液位计的误差范围,我们可以采取以下几种方法。
首先,选择合适的仪器型号。
不同型号的储罐双液位计具有不同的测量精度,我们可以根据实际需求选择合适的仪器型号。
其次,正确安装和校准仪器。
仪器的正确安装和校准是减小误差范围的关键,必须严格按照使用说明书进行操作。
再次,定期维护和保养仪器。
定期维护和保养可以保证仪器的正常运行,减小因老化或损坏导致的误差。
最后,提高操作人员的技术水平。
操作人员的技术水平对测量结果的准确性有着重要影响,因此必须加强培训和学习,提高操作技能。
在实际应用中,我们还需要注意一些可能导致误差的因素。
首先是温度的影响。
温度变化会导致液体的体积发生变化,进而影响液位的测量结果。
因此,在测量过程中需要对温度进行校正。
其次是介质的性质。
不同的液体具有不同的密度和粘度,这也会对测量结果产生影响。
因此,在测量液位时需要对液体的性质进行充分考虑。
差压式流量计的误差分析及处理方法分析

差压式流量计的误差分析及处理方法分析发布时间:2022-10-28T02:58:31.019Z 来源:《科学与技术》2022年第12期6月作者:高维宇[导读] 在化工生产过程中高维宇锦西石化公司,辽宁省葫芦岛市 125000摘要:在化工生产过程中,流量测量仪表是较为常用的生产仪器,其中差压式流量计的应用最为广泛。
但是在实际应用过程中,由于受到运行环境、人为因素等的影响,差压式流量计的测量误差问题普遍存在,不利于生产的有效控制。
基于此,文章主要对差压式流量计的误差情况进行了相关分析,进而对相关处理方法展开深入探讨,希望能起到抛砖引玉的作用。
关键词:差压式流量计;误差分析;原理;处理;办法在工业测量中差压式流量计是一种非常常用的计量气液体流量的仪器,在实际使用时常常会由于节流装置安装、导压管路安装、差压变送器安装以及维护与装置不规范等原因而产生误差,所以正确掌握其误差产生原因,并及时做好其应对与处理非常关键,以确保实际计量结果的准确性与可靠性,为后续工业生产的正常开展打好基础。
一、差压式流量计组成与工作原理差压式流量计的组成部分主要包括有标准节流装置、引压管路、差压变送器等。
经过压管将差压信号输送到差压变送器,在变送器的作用下实现差压信号向标准信号的转换、输出。
流体经过管道内的节流装置,使得节流元件收缩,流体流速发生改变导致静压力也随之改变。
节流元件前后静压差大小会随着流量、流束的变化而发生变化。
通过对节流元件前后静压差大小进行测定则可获得相应的流量值,这就是差压式流量计的工作原理。
二、差压是流量计误差成因及处理方法分析(一)不规范的节流装置安装对节流装置进行正确、合理安装,是确保几何、动力学相似的重要前提,并且会对差压式流量计的测量准确度产生直接影响。
标准节流装置的使用经过了诸多实验与经验总结,能够直接进行投入使用。
但是在实际安装过程中极易出现不规范安装、错误安装的现象,进而导致测量误差。
例如,节流装置前后直管段设置与要求不符。
浅谈差压式液位计测量误差的解决方法

关 键 词 : 压 式 液 位 计 ; 差 ; 室 平 衡 容 器 ; 决 方 法 差 误 单 解
O 引 言 在 工业 生产 中有很 多类 型 的液位 测 量仪 器 , 如翻 版式 液位 计 、
都会 使 P、 P 产 生变化 , P和 . 因而导 致测 量误 差 。 由此 可见 , 密度 变 化是 液位 测量 产 生误差 的 主要 原因 , 因此 必须 了解 其变 化规 律 , 并
般 来 说底 部 的测压 点 不会搞 错 。 主要 是上部 的 测压 点 , 定 一
ห้องสมุดไป่ตู้
要 搞清 楚是 在气 侧还 是在 水 侧 , 严格 按 设计 图纸来 安装 。 要 安装 时
还 要注 意测 压 点是否 有不 洁 物 , 有要 及 时清理 干净 , 如 防止 安装 后
堵塞。
相接。 由于 高加 内的 饱和 蒸汽 在凝 汽简 内不 断地 散热 凝结 , 内液 筒
用 尽管许 多智 能差 压变送 器 的精 度最 高可 以达 到 O 7 级 , 由 .5 但 0
温度 ) 动 时 , 波 高加 内饱和 水 及 饱和 蒸 汽 的密 度 也相 应 发生 变 化 。 当压 力升 高 时 , 和水 密度 P 减小 , 饱 饱和 蒸汽 密度 P增 大 。当上 升 ” 到 临界压 力 ( =21 p 2. ^ 2MP ) , a时 饱和 水和 饱和 蒸汽 的密 度 相 同。 由
() 1导压 管路 太 短或 太长 。根据 一 般技 术规 定 , 压管 路应 在 导
3 0m 之 间 , 短 时测 量 波 动 大 , 长则 测 量 滞 后 ; 在测 量 时 ~5 太 太 且
卸
旷 /p - H
一/pg= l g 日( /)"3Lq- )一 p ) op g
关于压差计缺陷的分析及整改建议

关于压差计缺陷的分析及整改建议一、关于压差计的缺陷没有想到的是关于少装压差计的缺陷,在几个公司的缺陷里面也一起出现了,先来看一下关于压差计缺陷的项目:1. 缓冲间物料进入压差计不符合要求。
(1602)2. 玻瓶从一般区进入10万级区的通道无压差指示和连锁装置。
(1602)3. 个别空气洁净度等级不同的相邻房间缺压差计。
(1602)看到后面括弧里面的编号就知道,这是98版检查给出的缺陷项,这里进行的是旧款新读。
二、缺陷原因分析按照GMP缺陷整改要求,应该对缺陷的引起原因进行分析,这就要求在GMP现场检查的时候,一定要有专人随时记录检查员的问题,根据检查记录来对缺陷原因进行说明。
比较好的是现在检查员在给出缺陷的时候,通常会对给出的缺陷进行比较详细的描述,再结合自己的记录,可以很好对缺陷原因进行分析。
但是98版GMP只有一条条的东西,很少有详细的记录,这里只是对造成缺陷的原因进行胡乱分析了。
分析的结果见以下内容:2.1缓冲间物料进入压差计不符合要求。
(1602)该缺陷的关键词是:缓冲间、物料进入、压差计不符合要求。
通过读缺陷内容知道,这个物料进入通道上安装有压差计,但是压差计某些方面不符合要求,最关键的是要不知道这个“不符合”的要求是那个?下面给出两个假设:2.1.1 压差量程不符合读取的要求2.1.2 压差计不能归零2.2 玻瓶从一般区进入10万级区的通道无压差指示和连锁装置。
(1602)缺陷关键词:进入通道、无压差指示装置、无连锁装置。
这条很明确。
2.2.1 不同洁净区通道之间没有压差指示装置2.2.2 进入通道两侧门上没有安装互锁装置2.3 个别空气洁净度等级不同的相邻房间缺压差计。
(1602)关键词:个别、洁净等级不同、相邻房间、缺压差计。
这条缺陷的虽然很明确,但和前两条不同的地方在于没有明确的说明这个“个别”洁净度不同的相邻房间有没有互通。
在这里将通与不通两种情况都写出来。
2.3.1 两个洁净度等级不同的相互沟通的两个相邻房间没有安装压差指示装置2.3.2 两个洁净度等级不同的不相沟通的两个相邻房间没有安装压差指示装置。
差压式流量计零点误差产生原因及修正方法

差压式流量计零点误差产生原因及修正方法差压式流量计在不同的安装方式和引压类型组合下适用于不同流体介质,针对不同情形下产生的误差需要用不同方法进行修正。
1、水平安装时差压式流量计采用水平安装方式时,根据流体介质特性选择合适的导压方式可合理避免零点误差的出现。
尤其在选用毛细管作为导压方式时,因不存在管线液柱压力,所以无需进行修正。
而采用管线作为导压管时,两侧导压管处于等高位,稳定运行后两侧管线介质趋于一致而无零点压差存在。
水平安装时须在管线完全排空的前提下将变送器进行零点标定,同时在导压管底部设置排放阀门,定期排出导压管线内的积液、杂质等,避免管线堵塞。
2、垂直安装且使用毛细管导压时差压式流量计采用垂直安装且使用毛细管进行导压时,需要进行零点修正。
节流元件两端压力主要作用于H/L两个导压点的导压法兰膜片,毛细管导压特性使得H/L的安装位置与变送器的安装位置均不影响在空管情况下的零点变化。
在使用过程中,管线内会充满被测介质,此时H/L两个导压点会受到管线内液柱的压力影响。
相对于L导压点来说,H导压点在受管线内部压力外,还承受高度为h的被测介质静压,因此在使用该变送器压差进行流量转换时须将液柱静压切除,具体切除值为:ΔP=ΔP'-ρgh (2)式中:ΔP为最终实际压差值;ΔP'为变送器测量差压;ρ为当前被测介质的实际密度;g为重力加速度;h为差压变送器导压点高度差。
通过上述公式进行零点修正后,准确切除了零点误差,流量计测量的值真实可靠。
3、垂直安装且选用管线导压时差压式流量计采用垂直安装且选用管线导压时,管道中的介质会通过导压点进入H/L两端的导压管,此时要求差压变送器安装位置要低于H端或与H端同高,因差压变送器在安装位置介于H和L导压点之间或高于L端位置时会出现两侧导压管内填充的介质形态不一致,从而导致安装后无法使用公式进行有效的零点修正。
以变送器安装位置与H端同高为例,在H端变送器同高且排空总管的情况下,H端不受导压管内部介质的液柱静压影响,在L端则因导压管从高处引至低处,在介质流动过程中导压管内部被流体介质逐渐充满,且相对主管内流动的介质来说,导压管内部的介质是处于相对静置的状态,在多相流情况下进行三相分离,直至管线内介质物理性质趋于稳定。
油罐中使用液位计的两种测量方法 液位计常见问题解决方法

油罐中使用液位计的两种测量方法液位计常见问题解决方法1、间接测量法:利用传感元件测出与液位有关的信号后,再利用电量的转换得到所测液位仪。
例如:某油库某号罐区所使用的差压式液位仪就是测量液体在不同高度所产生的压力差,然后利用计算机通过密度换算,温度补偿等得到液位值。
再比如光导液位仪表是利用光电原理从与浮子罐内浮子相连的信息码带上读取液位编码信息,然后通过二次表翻译成液位值。
此种测量方法较为多而杂,成本高,系统误差大,但可以大大降低劳动强度,能有效适时的避开溢罐等安全事故的发生,简单实现储罐区自动化管理。
2、直接测量:人工测量法是利用计量工具直接测取液位,不需要任何中心转换。
例如,石油化工储运系统用的人工量油尺,浮子钢带式直读液位表(如读取光导表一次表刻度值),磁性液位计,磁翻版液位计等等。
这种测量方法直观、可信度高、使用简单,并且造价低,但人为读数误差较大。
目前在多数石化企业人工检尺仍是测量、掌控液位的紧要方法,并且常常作为标定其他仪表的紧要参考。
其实油库油罐的液位,并不特别紧要,用户实际要了解的并不是液位,而是通过测量液位来了解油罐中油品的实际数量(即吨数),从而防止满溢。
由此分析接受差压法来测液位(实际为吨数)也不失为一个好的选择。
磁翻板和其他任何仪表一样,在使用中都会显现一些这样或那样的情况,今日我们就讲讲当显现假液位怎么办?磁翻板液位计在长期的使用中简单显现假液位的现象,给用户带来了几大的麻烦,造成磁翻板液位计显现假液位的原因有以下几种:1、首先确定液相、气相都是通的!2、用一块磁铁,沿其表面扫一下全程,你即可以体会到会修正好。
3、假如是安全液体,先把液相放掉,执行操作2;4、假如气相的蒸汽压较大,关闭气相伐,将管中液体压回贮罐,执行2,操作。
顶装式磁翻板液位计适用于测量各种不便于侧面安装液位计的容器,特别是地下贮槽内的液位测量。
广泛适用于石油、化工、冶金、电力、轻工及医药等行业和部门。
5、外界干扰信号过大,造成电路得到的是假的信号,不是实际测量的信号;6、液位计内部的波导丝故障,比如松动,密封不好进水生锈等,造成信号失真;7、波导丝安装不正确,信号传递失真;8、信号处理电路故障。
储罐液位计波动分析汇总

储罐液位计波动解决方法讨论1、储罐内部引压管介绍由于受到仪表技术和安装不便等原因的限制,目前国内LNG中储罐基本采用压差式液位仪表实现对储存LNG液位的就地和远传显示;在测量开口容器时,往往将压差测量仪表的测量元件安装在与测量液位的下限水平对齐的位置如图,这样可以准确地测量将该点作为起点的液位高所产生的压差,计算方法:ΔP=H*ρ,(其中H是液位高度,ρ是液体的平均密度),这是基于阿基米德定律的衍生运用中的一种。
同样原理:在测量封闭式容器内部液体液位时,也应该将压差测量元件安装与测量液体下限底部位置持平。
疑点:当压差液位计安装的位置高于或者低于测量液体底部水平面会有什么问题?如图所示:当压差液位计高于液体底限水平面,会有一部分进入引压管道中,这一部分液柱高差为h1,会不会产生压差了?实验结果显示会直接影响液位测量。
误差值远远大于仪表的误差值。
当压差液位计低于液体底限水平面,也会有一部分进入引压管道中,这一部分液柱高差为-h1,会不会产生压差了?实验结果显示会直接影响液位测量。
误差值也远远大于仪表的误差值。
实际应用中也是类似:如果安装位置受限,或者不能保证测量元件与液位底限水平一致,应采取“迁移”方法来修正液位读数,(通常将测量起点移动到参考0点以下叫负迁移,将测量起点移动到参考0点以上叫正迁移)。
目前LNG加气站,L-CNG加气站常用的储罐安装形式有2种,卧式和立式。
类似处于液位下限水平位置由于立式储罐液位计是安装在底部,基本与液体下限水平位置相同,所以出现误差几率比较小,比卧式储罐出故障几率大大减少。
类似处于液位中间位置现在加气站使用的储罐都为双层真空夹层,压差液位计的引压管线会有一部分在真空夹层中,如下图:e为液相取压口,f为气相取压口。
注明:ea为液相引压管线,处于液位计正压。
Fb为气相引压管线,处于液位计负压。
T1为储罐内部液体温度。
T2位储罐外部液体温度。
这里可以看见,e至a液相引压管线不与内管与外壁接触,所以从e至a液相引压管线的温度是一个渐变过程,温差△T=T2-T1。
浅谈差压式液位计测量误差的解决方法

浅谈差压式液位计测量误差的解决方法z.n9heY anjiu浅谈差压式液位计测量误差的解决方法李坚(广东粤电集团靖海发电有限公司,广东揭阳515223)摘要:简述了差压式液位计的测量原理,介绍了单室平衡容器测量液位误差大的形成原因,并给出了相应的解决方法.关键词:差压式液位计;误差;单室平衡容器;解决方法O引言在工业生产中有很多类型的液位测量仪器,如翻版式液位计,浮筒/浮球式液位计,差压式液位计,超声波式液位计,雷达式液位计等.大约有70%的设备都是利用压力差和差压变送器配套使用尽管许多智能差压变送器的精度最高可以达到O.075级,但由于种种原因,在实际运行中其测量误差常常较大,特别是对高温高压容器的液位测量,有时甚至会达到2O%~30%,所以往往造成操作人员的误判,从而导致操作失误,严重影响了机组的安全稳定运行.因此,找出测量误差产生的原因并尽量克服,具有重要的实际意义.1工作原理差压式液位计是将液位高低信号转换成相应差压信号来实现液位测量的仪器.它是由液位一差压转换容器(又称"平衡容器',),压力信号导压管及差压计3部分组成的.液位信号首先由液位一差压转换容器转换成差压信号,然后差压计测出差压值的大小,并指示出液位的高低.如果将差压计改为差压变送器,就可将液位信号转换成电流信号,远传至控制室进行连续液位指示,记录,并为调节系统提供液位信号.差压式液位计准确测量高压加热器(简称"高加',)液位的关键在于液位与差压之间的准确转换,这种转换是通过平衡容器来实现的.图l所示为一种简单的凝汽筒式平衡容器(亦称"单室平衡容器,高加的上连通管与凝汽筒相接,筒的底部连接一导压管(简称"正压管;高加的下连通管直接与负压管相接.由于高加内的饱和蒸汽在凝汽简内不断地散热凝结,筒内液面总是保持恒定,所以正压管内水柱高度维持不变,而负压管内水柱高度则随高加液位H变化而变化.因此,由正,负导压管得到的差压信号为:卸旷/-Hp一//)p"g3=Lqol-p)g一日(p)g(1)式中,日为高加中的液位高度;p.为平衡容器中水的密度:p,P"为高加压力下饱和水,饱和蒸汽的密度江为上,下连通管间距离.图1凝汽筒式液位一差压转换容器由式(1)可知,平衡容器结构确定后(即L为己知常数),在高加压力维持恒定确定)以及P.一定的条件下,正,负导压管的差压输出却与高加液位H呈单值函数关系.因此,若p+,P一接差压计或差压变送器,就可根据所测出的差压数值知道相应的液位值.2差压式液位计测量误差分析由式(1)可以看出,要想保持卸与日成单值线性关系,必须使P,p"和P一为恒定值.但是高加工作压力变化以及环境温度变化都会使P,P和P.产生变化,因而导致测量误差.由此可见,密度变化是液位测量产生误差的主要原因,因此必须了解其变化规律,并采取相应的措施.饱和水及饱和蒸汽的状态只取决于压力(或温度),当压力(或温度)波动时,高加内饱和水及饱和蒸汽的密度也相应发生变化. 当压力升高时,饱和水密度P减小,饱和蒸汽密度P"增大.当上升到临界压力(p^=22.12MPa)时,饱和水和饱和蒸汽的密度相同.由式(1)可知,被测容器工作压力变化时,主要是负压头[一H)p"g3的变化使差压△p发生改变.而p与随压力变化的方向相反,因此负压头中的2项变化可互相抵偿.但因p与的变化率不同,所以这2项变化不能完全抵消,而且在液位H不同时,2 项随压力变化的数值也不相同.3误差产生的原因及消除方法本文以单室平衡容器安装为例来分析产生误差的原因,主要包括以下3种:安装不规范或错误安装,维护不及时或误操作,工艺系统或工况改变.3.1安装不规范或错误安装3.1.1测压点取的位置不合适一般来说底部的测压点不会搞错.主要是上部的测压点,一定要搞清楚是在气侧还是在水侧,要严格按设计图纸来安装.安装时还要注意测压点是否有不洁物,如有要及时清理干净,防止安装后堵塞.3.1.2导压管路安装不规范安装导压管路的主要目的是传递压力,不规范安装会造成正,负压侧产生附加误差,从而产生测量误差.(1)导压管路太短或太长.根据一般技术规定,导压管路应在3~50m之间,太短时测量波动大,太长则测量滞后;且在测量时应保证水平管线有l:12的坡度,保证管道内充满液体,以免产生测量误差.消除方法是按照技术规定和设计来施工.(2)导压管路正,负侧装反.从测压点扯过导压管往变送器上装时正,负侧装错,等投用后出现问题还不容易查出原因,因为这点极易被忽视.我们就曾经历时75h,连DCS都查了一遍,最后才发现是正,负侧装反了.这主要是旖工人员安装粗心造成的.消除方法就是提高施工人员的技术素质和责任心.(3)受热不均匀或离热源太近.平衡容器及连接管安装后,水侧连通管应加保温但为使平衡容器内蒸汽凝结加快,汽侧连通管与平衡容器上部都不应加保温.3.1_3差压变送器安装不规范差压变送器安装环境太差,如震动大,尘土大或者有强腐蚀介质.消除办法就是按照有关技术规定选择合适的位置来安装变送器,若属特殊情况必须在此环境中安装,则应按照现场实际情况采取防护措施,如增加防护箱或固定支架等.3.2维护不及时或误操作为了保证液位计的长周期稳定运行,精确进行各种计量,就要求相关人员平时精心维护仪器.否则由于维护不及时或误操作,都会引起测量误差的产生.3.2.1导压管三阀组堵或漏消除方法:按时巡检,发现问题要及时处理,漏则用工具紧固,堵则排污清洗,用手压泵或其他工具疏通,保证握力的正常传递.3.2.2冷凝液由于误操作流失消除方法:工作压力较低的平衡容器(如凝汽器,除氧器等)安装时,可在平衡容器顶部加装水源管或灌水丝堵,以保证平衡容器内有充足的凝结水,并能较快地投入液位计.3.2I3变送器的飘零消除方法:要定期校验变送器的零点和量程.3.3工艺系统或工况改变在高参数机组里,实际运行的参数随时都在发生变化.当压力发生变化时,P,p和P,也在发生变化.因此,液位的波动会比较大,从而给液位测量的准确度带来比较大的影响.消除方法:在平衡容器和高加之间加入一凝结水管,这样可以使容器内的水得到一定的缓冲,压力与密度相对比较稳定,如图2所示.图2单室平衡容器与差压变送器配接时的安装示意图1一汽侧一次门2一水侧一次门3一凝结水管4一单室平衡容器5一负压侧二次阀6一正压侧二次阀7一平衡阀8一差压变送器(上接第225页)爆炸冲击法可以有效地降低和消除焊接应力,它与热处理方法相比有很大的特点,它不仅提高了焊接接头与拉应力相关的破坏抗力,而且适用于各种特殊的环境,例如可以对在役的压力容器进行现场勘查,有很大的经济效益.3.6整体焊后热处理法整体焊后热处理法分为炉内和炉外两种.在条件具备的情况下,可以把整个压力容器放进加热炉进行整体加热,这种方法的优点颇多,一般来说炉内法降低焊接应力的效果明显,加热和保温比较均匀,并且温度场易于控制,所降低压力的程度能够通过调节温度高低和保温时间长短来控制.但是一般的压力容器结构都比较大,无法整体进入加热炉,这种情况下可以对其进行整体炉外焊后热处理,采用这种方法大都要在容器外部覆盖一层特殊的保温层, 而在容器内部可以采用内燃法,即在容器内部喷射燃料燃烧加热, 或者采用电热法进行内部热处理,这种方法要在容器内部合理安置加热片,还能够使用热电偶测温和控温仪控温,这种方法适用于内部结构简单的压力容器.这种方法设备投资少,灵活性大,但实际操作起来会比较麻烦,总体来说,仍不失为一种不错的方法.其他类似的方法还有热风法,即把高温热风用鼓风机吹进容器内部,热风流动会循环加热容器,从而降低其焊接应力.3_7局部焊后热处理法局部焊后热处理不是简单地进行局部烘烤,而是严格地对焊缝进行整体处理.这类方法主要有:远红外线辐射加热法和电阻丝加热法.远红外线加热器形式多样,可以是绳式,片式,履带式等等,这种方法节电效果好,结构简单,环境适应性强.电阻丝加热是ZongheY anjiul4结语综上所述,建议通过以下步骤查找差压式液位计的测量误差原因:(1)对于刚施工投用的液位计,其测量误差产生的原因多是安装不规范或错误安装;(2)对于长期使用的液位计,测量误差产生的原因多是维护不及时或误操作;(3)对于技改后出现的测量误差,多是系统或者工艺方面的原因.[参考文献]I-1]郭绍霞.热工测量技术[M].北京:中国电力出版社,1997[2]何适生.热工参数测量及仪表EM].北京:水利电力出版社,19901-33高魅明.热工测量仪表[M].北京:冶金工业出版社,1985收稿日期:201卜05一l7作者简介:李坚(1982一),男,四川达州人,助理工程师,研究方向:热工控制.把电阻丝以一定的形状缠绕在要处理的焊缝上进行加热,这种方法可以从容器的内外同时加热,也可以利用隔温片在容器内部构成一个密闭空间,自成一个加热炉,效果显着.4结语通过以上的分析,不难看出,选择任何一种方法降低压力容器的焊接应力都有利有弊,因此在处理焊接应力时要根据实际情况区别对待,扬长避短,寻找最佳结合点,从而达到使压力容器既安全可靠又经济适用的目的.[参考文献][1]王剑涛.降低压力容器焊接应力的几种方法1-J3.科技咨询导报, 2007(17)1-2]艾景辉.压力容器消除焊接应力技术评述[J].应用能源技术,2007 (7)[3]邹挺.锅炉焊接应力形成以及减少与消除的方法1-J].应用能源技术,2009(6)1-43周友财.降低压力容器焊接应力的方法[J].民营科技,2011(3)E5J张美丽.厚壁压力容器焊接残余应力及变形的数值研究ED].西安理工大学,20101-63张敏,陈陆阳,李继红,张美丽.焊接工艺对厚壁核压力容器焊接残余应力的影响[J].兵器材料科学与工程,2011(2)收稿日期:2011—05—3O作者简介:俞金芳(1969—),女,江苏启东人,工程师,研究方向:化工冶金机械,压力容器.机电信息2011年第18期总第300期227。
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压差式液位仪表用于LNG储罐的误差分析和修正方法
大家知道,由于受到仪表技术和安装不便等原因的限制,目前在国内LNG中小型带压运行储罐均采用压差式液位仪表实现对储存LNG液位的就地和远传显示;压差式液位仪表被广泛运用于对液体液位的测量,为了分析其运用在LNG领域的情况,首先我们要非常清晰的了解其测量原理,这里将不惜篇章加以说明,因为这是后面分析的基础。
当被测容器敞口时,液体上表面气体压力为大气压,大气压力通过液体传递到液体底部,与液位高产生的压力叠加成为压差式液位仪正压引压管处的绝对压力,由于气体的密度通常远低于液体的密度,可以不考虑引压管中气体高差产生的压差,所以在敞口容器中差压计的负压室直接通大气即可抵消作用于液体表面的大气压力,此时也可用普通显示“表压”的压力计来测量液位(因为显示“表压”的压力计是不显示大气压力的,进口与大气相通时压力指示为零)。
依据以上分析,我们不难理解,若容器是密闭的,则需将差压计的负压腔用引压管连接容器的气相空间,在液体底部压力为液体表面的压力(即带压容器气相空间的气体压力)与液位高产生的压力叠加数值,通过引压管接在压差仪表的正压腔上,基于上面描述过的情况,带压容器中气体的压力在压差仪表的测压元件中被抵消(同时作用于压差仪表的正压腔和负压腔),所测得的压力完全是由于液体液位高度所产生的。
在测量开口容器时,往往将压差测量仪表的测量元件安装在与测量液位的下限水平对齐的位置(如图1),这样可以准确地测量将该点作为起点的液位高所产生的压差,计算方法:ΔP=H*ρ,(其中H 是液位高度,ρ是液体的平均密度),这是基于阿基米德定律的衍生运用中的一种。
同样,在测量封闭容器即带压容器内液体液位的时候,也应该将压差测量仪表的测量元件安装在与测量液位的下限水平对齐的位置。
在这里先提一个问题:如果压差测量仪表的测量元件安装的位置高于(或低于)测量液位的下限水平,会发生什么情况?如图,液体会进入引压管中,这一段液柱高h1同样会产生压差!直接影响压差
测量仪表输出的测量结果,产生的将是不可接受的系统误差。
实际运用中,如果因为安装位置受限,不能保证测压元件与测量液位的下限水平对齐,可以采用“迁移”的方法来修正液位的读数,由于不多见,在这里不再累述。
再来看看压差式液位仪用于我们站点LNG储罐的情况吧,在我们的LNG和L-CNG加气站中常用的LNG储罐有三种:30M3卧罐、60 M3卧罐和60 M3立罐;如图所示。
这两张图片比较有代表性的展示了60M3立罐和卧罐压差液位仪安装位置的特点,在60M3卧罐上压差液位仪引压管出口基本上都是位于储罐中轴线高度附近。
而60M3立罐上压差液位仪引压管出口基本上都是位于储罐底部附近,(30 M3卧罐多用于箱式撬装设备,类似于60M3卧罐,液位仪表安装在储罐侧面或是外部仪表盘上。
)由于我们目前在加气站中使用LNG储罐都属于双层真空夹层珍珠砂填充的低温带压储存罐;LNG储存在不锈钢材质的内罐中,外罐是碳钢材质的;压差液位仪引压管连接内罐并引出到外罐之外,这样
难以避免有一段引压管在真空夹层中,见示意图:
其中:f为气相压力取压口;e为液相压力取压口;v-9是组合阀组上的平衡阀;LI-1是现场显示液位仪;PI-1是压力表;c-7和c-8分别是
接压差变送器的液相和气相引压管
其中:ea段红色管段为液相引压管,连接液位仪的正压腔;
fb段粉色管段为气相引压管,连接液位仪的负压腔;
T1为储罐内LNG液体的温度,也是内罐罐壁的温度;
T2为环境的温度,也是外罐罐壁的温度;
可见,ea管段的e端接在内罐上,温度为T1;a端接在外罐上,温度为T2;在正常情况下ea管段不与內罐和外罐管壁接触,所以从e端到a端的温度是一个渐变的过程,温差ΔT=T2-T1,如图。
根据前面我们对压差式液位仪工作原理的分析,为了证实反映储罐内LNG液体的高度,理想的工作状态是:Pa=Pe,Pb=Pf;这也就是引压管的作用,由于气体的密度远小于液体(大约1/100,假设储罐压力0.6MPa),如果两根引压管中都充满气体,可以满足我们的要求,但实际情况是:在ea管段靠近e端部分由于焊接在低温的内罐上,
很有可能存在液体,而产生一段液柱高度h1,观察温度分布图:在温度低于-110o C的管段中都可能存在液体,液柱h1对于液位仪的测量结果是有影响的,显示液位将是Hˊ=h-h1,这就是为什么有时液位表显示不正常的原因;尤其是刚刚卸液完成时,由于新液温度较低,而且内罐液位很高,所以h1会更高一些,当天计算“库存”时会发现有较大“损耗”,放置使用一段时间的液体由于液温度升高,内罐液位较低,所以h1会小很多,每天计算“库存”时又会发现有“盘盈”。
到这里大家应该明白一些了,其实还有一种情况:如果ea管段是贴着内罐外壁的。
大概会是图中绿色曲线的情况!h1段会变的更大;可以看出来储罐内的液体温度会直接影响h1的值,另外储罐内液位的高度也会影响到h1的大小,也为越高,h1也会越大。
下一步的工作重点在于研究如何通过一些列实验和分析方法获
得实际液位高度h和影响h1数据的数学模型用T、T1、P(储罐压力)和修正曲线及表格来计算h1,实现实际液位h=Hˊ+ h1的查表计算。
然后通过运行一段时间站点的记录数据来修正我们的曲线及表格,实现通过修正计算的方法得到LNG储罐内真实液位的方法。
由于立式储罐的压差式液位仪安装在储罐“相对”底部的位置,基本上不存在类似卧罐的情况,在保证仪表和外部管路畅通不漏气的情况下,可以保证正常显示。
这仅仅是一个开题。
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陈飞
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