在石油和石化產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中,油和水的分離是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。而在油水分離的工藝過程中,準(zhǔn)確的控制油水界面,從而實(shí)現(xiàn)油水界面的自動(dòng)控制,是完成油水分離的基礎(chǔ)。因此,能夠檢測(cè)油水界面的儀表越來越受到石油和石化行業(yè)的重視。
根據(jù)不同的工作原理,油水界面檢測(cè)儀表分為浮筒法、差壓法、微波法、射線法等多種形式。這些儀表不同程度地完成油水界面的檢測(cè)功能,但是都存在各自的缺點(diǎn)和局限性。我公司自主研發(fā)的YTH-OWJM油水界面檢測(cè)儀,采用了的似穩(wěn)阻原理,使得檢測(cè),檢查界面范圍和靈敏度高大幅,保持了原來儀表的安裝調(diào)試方便的特點(diǎn),替代了國外同類型儀表,合石油化工行業(yè)對(duì)原油脫鹽工藝的要求。
二、特點(diǎn)
當(dāng)油和水的乳化層厚度時(shí),射頻導(dǎo)納界面檢測(cè)儀檢測(cè)不到乳化層的厚度,導(dǎo)致儀表失靈,為解決這一問題,我公司研制了YTH-OWJM油水界面檢測(cè)儀,可準(zhǔn)確檢測(cè)油水界面的乳化層含水率,同時(shí)通過智能轉(zhuǎn)換器將所測(cè)的油中含水率轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)4-20mA,傳送給DCS系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)控制。因此解決了射頻導(dǎo)納界面檢測(cè)儀存在的問題,為廠家解決了生產(chǎn)過程控制不準(zhǔn)的問題。
YTH-OWJM油水界面檢測(cè)儀采用罐外斜插安裝方式,檢測(cè)油水界面更加。易于控制。
三、結(jié)構(gòu)型式
YTH-OWJM油水界面檢測(cè)儀由高頻信號(hào)發(fā)生器、及傳感器兩部分組成,應(yīng)用于油田、煉廠等具有iaIIBT4爆等級(jí)的性氣體的場(chǎng)所。爆型式為一般廠用兼本質(zhì)型,爆標(biāo)志為iaIIBT4.
四、技術(shù)參數(shù)
(一)環(huán)境條件
1、溫度:高頻信號(hào)發(fā)生器:-30-+70℃?zhèn)鞲衅鳎海?0-+120℃
2、濕度:≤85%
3、大氣壓力:80—110Kpa
4、傳感器承壓能力:≤2.5Mpa
?。ǘ┘夹g(shù)參數(shù)
1、供電電源:24VDC
2、輸出:4-20mA
3、分布參數(shù):a、L=0.28mH b、C=15.83nF c、R=16.96Ω
4、傳輸電纜長(zhǎng)度:≤800m
(三)電氣參數(shù)
1、檢測(cè)范圍:油水界面0—2000mm;乳化層油中含水0-100%
2、檢測(cè):±0.1%
3、工作方式:在線連續(xù)運(yùn)行
4、信號(hào)輸出方式:4-20mADC
5、消耗功率:25W
7、外形尺寸:1、高頻信號(hào)發(fā)生器:Φ90mm*105mm
2、傳感器:160mm*(1380mm-2000mm)
五、工作原理
針對(duì)電磁波來說的無線電短波,其頻率范圍為3-30 MHz;波長(zhǎng)范圍10-100 m之間。根據(jù)電磁波的物理特性:電磁短波在通過液體介質(zhì)時(shí)或多或少地被介質(zhì)所吸收。不同頻率的電磁短波在通過同一介質(zhì)或同一頻率的電磁短波通過不同的介質(zhì)時(shí),介質(zhì)所吸收的短波能量是不同的,吸收多少服從朗伯一貝爾定律
I=IOe-uc1(1)
式中I為穿透能量;I0為入射能量;u為吸收系數(shù);c為介質(zhì)系數(shù);l為介質(zhì)厚度。
將公式(1)導(dǎo)成如下形式
I0=Ieucl(2)
對(duì)于混合介質(zhì),則有如下形式
I0=Ie(u1c1l1+u2c2l2+。。。)(3)
式中u1c1l1和u2c2l2分別代表著兩種不同物質(zhì)的吸收系數(shù)、介質(zhì)濃度及介質(zhì)厚度,當(dāng)檢測(cè)儀用于檢測(cè)油水含量時(shí),則兩種物質(zhì)分別為水和油,當(dāng)檢測(cè)儀發(fā)射頻率(4MHz)的電磁短波時(shí),油對(duì)這個(gè)頻率的電磁短波能量的吸收系數(shù)u很小,這里我們將其近似為,則式(3)導(dǎo)成如下形式
I0=Ieu1c1l1(4)
對(duì)于頻率的電磁波,水的吸收系數(shù)保持不變;當(dāng)傳感器尺寸時(shí),則l確定;電磁波能量I被管線吸收,這個(gè)能量隨介質(zhì)的變化很小,可近似為恒定值。故從式(4)中可知,探測(cè)器發(fā)射能量I只能隨著介質(zhì)濃度(在這里為水)變化而變化,呈非線性曲線特性。當(dāng)油化層的含水率變化時(shí),發(fā)射器發(fā)射功率的變化,將引起發(fā)射器內(nèi)部振蕩源電流值1的變化,將這個(gè)變化了的電流反饋輸出給控制器,經(jīng)過調(diào)、放大、整形后,作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),再經(jīng)過線性化處理,實(shí)現(xiàn)水中含油的測(cè)定。




