磁翻板液位計在緩沖罐液位自動控制裝置中的設計與應用

       磁翻板液位計是一種在各類儲罐液位測量與控制中有大量應用的液位儀表，可以與自動化控制系統組成液位監測與控制系統。在采油作業區產能突增，基礎設施因產能觀察沒有改進的情況下，為滿足壓力、溫度、流量、液位等自控要求可以進行緩沖罐液位自動控制裝置設計與應用，是在此裝置靈活、可控，在產量觀察等特殊時期，可有效滿足生產管理需求，有助于老油田為提高后期開發安全生產管理水平而進行的自動化改造工作。

遠傳輸出及報警信號：磁翻板液位計可實現遠傳4-20mA，485通訊，Modbus協議及開關量信號、報警功能。

 
　　一、液位自動控制裝置設計起因
別古莊采油作業區安一站，隸屬華北油田公司第四采油廠。2013 年，因生產斷塊整體再次開發，來液量急速上漲，緩沖罐處理液量由年初的40 余噸，急速上漲到100 噸左右，來液極其不平穩，造成20 立方米的緩沖罐液位控制異常困難。操作人員要不分晝夜隨時監測液位值、調節出口閥門開度，使液位保持在安全范圍內， 稍有疏忽就會造成冒罐或抽空，存在很大的安全隱患。為解決這一問題，由作業區技術人員設計并安裝了緩沖罐液位自動控制裝置。
 
　　二、裝置設計過程
　　1.任務。經調查，原工作方式為操作員工通過隨時監測液位，人工及時調整緩沖罐出口閥門開度，使液位保持在安全范圍內，需設計并制作的是一套液位監測及自動控制裝置。
　　2.現狀調查。緩沖罐液位采集為值班室顯示與現場顯示相結合，配備有磁翻板液位計一臺，可在外輸泵房內顯示液位。另有差壓變送器一臺，輸出4 mA～20 mA 標準信號，供電24 V，使用二次儀表在值班室進行顯示，另
　　3.設計要求。（1）現場儀表能使用的不進行購置更新，在目前可用儀表基礎上構建，大程度控制成本。（2）可在值班室實時顯示緩沖罐液位，并能進行高、低液位報警的聲音警示。（3）可自動調節緩沖罐液位，使其保持在安全范圍內。（4）當裝置內設備故障時，裝置能大限度減少設備故障對生產的影響。
　　4.設計流程圖（見圖1）。


　　5.裝置組成。由具有PID 智能調節功能的儀表、差壓變送器、液位變送器、儀表箱、蜂鳴器、繼電器、電動調節閥及連接線等構成。
6.設計選型。
（1）液位采集使用在用的差壓變送器（輸出4 mA～20 mA，供電24 V），選用相應的電動調節閥應為4 mA～20 mA 輸入；所在泵房內供電只能提供220 V 供電，電動調節閥電機供電需選為220 V。
（2）配備磁翻板液位計一臺，可以實現液位數據的現場測量與觀測，也可以將磁翻板液位計安裝液位變送器，信號輸出采用4 mA～20 mA，以滿足備用需要。
（3）數字儀表要求有現場顯示，接收和輸出信號均為4 mA～20 mA，有24V 輸出電源，給差壓變送器及磁翻板液位計的液位變送器供電；因控制過程簡單，選用PID 控制。
（4）因值班室位置狹小，墻體懸掛各類機柜，選用的儀表箱要緊湊、實用。
（5）選用符合防爆規格的產品。
（6）為了增加安全性能，加裝液位高低限位報警裝置，液位上漲或下落到設定的上下限時，蜂鳴器安全報警；加裝來電延時裝置，送電后，待電壓穩定，自動控制裝置延時供電，有效保護系統運行。
　　7．裝置接線圖（見圖2）。


8.緩沖罐液位自動控制系統的實施。
（1）在泵房外將需增加的流程管線進行預制， 減少泵房內工藝管線更改時間，緩沖罐出口安裝電動調節閥，留好旁通以備檢修、停電等異常情況下使用。
（2）為磁翻板液位計安裝液位變送器，作為冗余裝置，在差壓變送器故障時可以做備用信號輸入，實現控制信號輸入的雙保險。
（3）220 V 供電在泵房內取電，24 V 供電從值班室布線，所有線纜穿管，兩端用防爆泥堵死，做好防爆工作。
（4）按照接線圖布置儀表箱及現場布線。
（5）對該系統的液位監測、報警、參數整定等部分進行測試、觀察，運行穩定后投用。
 
　　三、緩沖罐液位自動控制系統應用
　　1.安一站應用。員工根據來液的情況變化，在數字儀表上改變保持液位值和上、下限報警值，對整個裝置重新整定，液位得到穩定控制。
2.擴展應用。作業區單井拉油點京57 井，油井間出嚴重，出液不勻，日液量7~17 方波動。應用該裝置，分離器液位得到有效控制，實現了花小錢，辦大事。
 
　　四、結論
　　該系統應用于老油田，可有效實現緩沖罐壓力、溫度、流量、液位等的自控，解決后續配套系統無法跟進時，緩沖罐液位的安全及生產管理問題。對處于后期開發、自動化水平整體較低的老油田，**使用該裝置，具有一定的推廣、借鑒作用。


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