磁翻板液位计在缓冲罐液位自动控制装置中的设计与应用

       磁翻板液位计是一种在各类储罐液位测量与控制中有大量应用的液位仪表，可以与自动化控制系统组成液位监测与控制系统。在采油作业区产能突增，基础设施因产能观察没有改进的情况下，为满足压力、温度、流量、液位等自控要求可以进行缓冲罐液位自动控制装置设计与应用，是在此装置灵活、可控，在产量观察等特殊时期，可有效满足生产管理需求，有助于老油田为提高后期开发安全生产管理水平而进行的自动化改造工作。

远传输出及报警信号：磁翻板液位计可实现远传4-20mA，485通讯，Modbus协议及开关量信号、报警功能。

 
　　一、液位自动控制装置设计起因
别古庄采油作业区安一站，隶属华北油田公司第四采油厂。2013 年，因生产断块整体再次开发，来液量急速上涨，缓冲罐处理液量由年初的40 余吨，急速上涨到100 吨左右，来液极其不平稳，造成20 立方米的缓冲罐液位控制异常困难。操作人员要不分昼夜随时监测液位值、调节出口阀门开度，使液位保持在安全范围内， 稍有疏忽就会造成冒罐或抽空，存在很大的安全隐患。为解决这一问题，由作业区技术人员设计并安装了缓冲罐液位自动控制装置。
 
　　二、装置设计过程
　　1.任务。经调查，原工作方式为操作员工通过随时监测液位，人工及时调整缓冲罐出口阀门开度，使液位保持在安全范围内，需设计并制作的是一套液位监测及自动控制装置。
　　2.现状调查。缓冲罐液位采集为值班室显示与现场显示相结合，配备有磁翻板液位计一台，可在外输泵房内显示液位。另有差压变送器一台，输出4 mA～20 mA 标准信号，供电24 V，使用二次仪表在值班室进行显示，另
　　3.设计要求。（1）现场仪表能使用的不进行购置更新，在目前可用仪表基础上构建，大程度控制成本。（2）可在值班室实时显示缓冲罐液位，并能进行高、低液位报警的声音警示。（3）可自动调节缓冲罐液位，使其保持在安全范围内。（4）当装置内设备故障时，装置能大限度减少设备故障对生产的影响。
　　4.设计流程图（见图1）。


　　5.装置组成。由具有PID 智能调节功能的仪表、差压变送器、液位变送器、仪表箱、蜂鸣器、继电器、电动调节阀及连接线等构成。
6.设计选型。
（1）液位采集使用在用的差压变送器（输出4 mA～20 mA，供电24 V），选用相应的电动调节阀应为4 mA～20 mA 输入；所在泵房内供电只能提供220 V 供电，电动调节阀电机供电需选为220 V。
（2）配备磁翻板液位计一台，可以实现液位数据的现场测量与观测，也可以将磁翻板液位计安装液位变送器，信号输出采用4 mA～20 mA，以满足备用需要。
（3）数字仪表要求有现场显示，接收和输出信号均为4 mA～20 mA，有24V 输出电源，给差压变送器及磁翻板液位计的液位变送器供电；因控制过程简单，选用PID 控制。
（4）因值班室位置狭小，墙体悬挂各类机柜，选用的仪表箱要紧凑、实用。
（5）选用符合防爆规格的产品。
（6）为了增加安全性能，加装液位高低限位报警装置，液位上涨或下落到设定的上下限时，蜂鸣器安全报警；加装来电延时装置，送电后，待电压稳定，自动控制装置延时供电，有效保护系统运行。
　　7．装置接线图（见图2）。


8.缓冲罐液位自动控制系统的实施。
（1）在泵房外将需增加的流程管线进行预制， 减少泵房内工艺管线更改时间，缓冲罐出口安装电动调节阀，留好旁通以备检修、停电等异常情况下使用。
（2）为磁翻板液位计安装液位变送器，作为冗余装置，在差压变送器故障时可以做备用信号输入，实现控制信号输入的双保险。
（3）220 V 供电在泵房内取电，24 V 供电从值班室布线，所有线缆穿管，两端用防爆泥堵死，做好防爆工作。
（4）按照接线图布置仪表箱及现场布线。
（5）对该系统的液位监测、报警、参数整定等部分进行测试、观察，运行稳定后投用。
 
　　三、缓冲罐液位自动控制系统应用
　　1.安一站应用。员工根据来液的情况变化，在数字仪表上改变保持液位值和上、下限报警值，对整个装置重新整定，液位得到稳定控制。
2.扩展应用。作业区单井拉油点京57 井，油井间出严重，出液不匀，日液量7~17 方波动。应用该装置，分离器液位得到有效控制，实现了花小钱，办大事。
 
　　四、结论
　　该系统应用于老油田，可有效实现缓冲罐压力、温度、流量、液位等的自控，解决后续配套系统无法跟进时，缓冲罐液位的安全及生产管理问题。对处于后期开发、自动化水平整体较低的老油田，**使用该装置，具有一定的推广、借鉴作用。


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