在化工設(shè)計中， 我們經(jīng)常會遇到石油化工工廠 中儲運系統(tǒng)的項目設(shè)計，其中儲存液體物料的罐區(qū) 是儲運系統(tǒng)的主要生產(chǎn)單元。本文將根據(jù)在化工設(shè)計中遇到的關(guān)于罐區(qū)的項目，就罐區(qū)的儀表選型談 一些體會。
1 儲罐液位檢測
國內(nèi)外儲罐常用的液位測量儀表有：單法蘭液 位變送器及差壓變送器、磁致伸縮液位計、外側(cè)液位計、伺服式液位計、雷達液位計等。根據(jù)不同的測 量原理和方法，每種測量儀表都有其自身的優(yōu)點及 適合應(yīng)用工況。
1.1 單法蘭液位變送器及差壓變送器
單法蘭液位變送器通常用于測量常壓罐，而差壓變送器通常用于測量帶壓儲罐。單法蘭液位變送器及差壓變送器用于液位的測量時，優(yōu)點是對安裝的要求相對簡單、維護方便， 且運行的可靠性較高。缺點是當測量介質(zhì)的密度易受環(huán)境變化，就會影響其測量精度， 所以不適合用于大型儲罐及球罐的液位測量，尤其不適用一些高溫介質(zhì)及攪拌介質(zhì)、高黏度介質(zhì)、有毒或腐蝕性介質(zhì)的液位(物位)測量。
1.2 磁致伸縮液位計
磁致伸縮液位計有較高的測量精度，且適用于 有毒、易燃、易爆等場所，但該液位計對介質(zhì)的溫 度、壓力和粘度有一定的要求。所以， 目前在對液化 氣儲罐的液位測量中得到了較好的應(yīng)用。
1.3 外側(cè)液位計
外測液位計是國內(nèi)自主開發(fā)的一種新型測量 液位的儀表。外測液位計的測量探頭直接吸附在容器外壁， 檢測到的微小機械振動波形的特性由液位
振動特性和容器振動特性決定。根據(jù)計算關(guān)系，把測量探頭敏感器件檢測到的振動信號變?yōu)殡娦盘?后傳輸?shù)街鳈C，主機對收集到的各種不同模式的振 動進行濾波、判斷，經(jīng)復(fù)雜計算得到液位測量值。為 保證得到更高的液位測量精度，還可對液位的測量 進行溫度補償。
由于外側(cè)液位計的特點是測量部分完全與測量介質(zhì)相隔離，因此，非常適合用于測量腐蝕性強、 毒性劇烈、絕對無菌等環(huán)境下的液位測量。其缺點是測量精度相對較低，而且由于檢測信號為機械振動波，所以對測量介質(zhì)的粘度、液體狀態(tài)有一定的要求，例如,不能用于測量動力粘度大于 30cp 或含顆�；虺錆M氣泡的介質(zhì)。
1.4 伺服液位計
伺服液位計是用于儲罐和工藝過程罐高精度 液位測量儀表。伺服液位計的液位測量是基于浮力 平衡的原理。儀表腔室內(nèi)置有浮子，浮子的牽引鋼 絲纏繞在測量輪鼓上，測量輪鼓受微伺服電機驅(qū)動 旋轉(zhuǎn)以拉上放下浮子。工作時，浮子浮在液體表面， 當液位變化時，為達到浮力平衡，微伺服電機會自動調(diào)節(jié)浮子位置使其保持在液面上。通過測量輪鼓 的旋轉(zhuǎn)可精確計算出液位值。
1.5 雷達液位計
雷達液位計工作時發(fā)出高頻脈沖，當脈沖遇到 液面時反射回來，被儀表內(nèi)的接收器接收，并將距離信號轉(zhuǎn)化為液位信號。雷達液位計不與被測介質(zhì) 接觸，且無機械傳動部件，運行可靠性高，可適用于 檢測高粘度、腐蝕性強的介質(zhì)，還有產(chǎn)品可用于高溫環(huán)境，且適用于所有罐型。
在實際應(yīng)用中雷達液位計有兩種方式：調(diào)頻連 續(xù)波式和脈沖波式。采用調(diào)頻連續(xù)波式的雷達液位 計，功耗大， 需采用四線制，電子電路較復(fù)雜。而對 于采用脈沖波式的雷達液位計，功耗較低， 可用兩 線制的 24VDC 供電，容易實現(xiàn)本質(zhì)安全，精確度 高，因此適用范圍更廣。在結(jié)構(gòu)上分為喇叭天線、桿 式天線和拋物面天線等。
選擇雷達液位計測量儲罐液位可能會面臨追 加儀表投資的問題，但隨著大家對其認識的加深， 雷達液位計憑借其自身優(yōu)勢，受到越來越多客戶的青睞。用雷達儀表測量儲罐液位具有以下特點：
1）雷達液位計采用一體化設(shè)計，無可動部件， 不存在機械磨損，使用壽命長； 2）雷達液位計測量時發(fā)出的電磁波能夠穿過真空，不需要傳輸媒介， 具有不受大氣、蒸汽、儲罐內(nèi)揮發(fā)霧影響的特點，因 此可用于測量具有揮發(fā)性的介質(zhì)的液位；3）雷達液位計幾乎能用于所有液體的液位測量；4）采用非接觸式測量，不受所檢測介質(zhì)的密度、濃度等物理特 性的影響；5）測量范圍大，可用于高溫、高壓的液體 液位的測量； 6） 天線等關(guān)鍵部件采用高質(zhì)量材料制 成，抗腐蝕能力強，能適用于腐蝕性較強的環(huán)境等； 7）計量級精度的雷達可用于計量。
雷達液位計應(yīng)用很廣泛，幾乎可用于所有介質(zhì) 油罐的液位檢測。雷達液位計與儲罐的連接方式有 法蘭連接和螺紋連接。
在化工設(shè)計過程中，通常需根據(jù)檢測介質(zhì)的特 性、溫度、壓力、罐型等情況， 選擇不同形式的雷達 液位計。例如，喇叭形天線的雷達液位計可安裝在無導(dǎo)波管的拱頂罐上，用于測量各種石油與化工產(chǎn)品（瀝青與類似產(chǎn)品除外）的液位。拋物面天線雷達 液位計既可以安裝在無導(dǎo)波管拱頂罐上，也可以安裝在浮頂罐上，用于測量各種石油與化工產(chǎn)品的液位，包括瀝青、柏油及冷凝產(chǎn)品。導(dǎo)波管雷達液位計 則適用于所有類型儲罐的液位檢測。
1.6 罐旁指示儀的應(yīng)用
罐旁指示儀是一種現(xiàn)場指示儀表，配合雷達液位計或伺服液位計使用。在罐區(qū)、油庫、煉油廠中， 用于總量控制和計量交接，是儲罐計量系統(tǒng)的一部分。罐旁指示儀安裝在現(xiàn)場，通過總線等通訊方式連接雷達液位計或伺服液位計 、 多 點平均溫度計等儀表，收集這些儀表的測量信號，再將各種信息集成輸出給上位控制系統(tǒng)， 一般安裝在油罐 的底部，方便操作人員讀取罐上的液位、 溫度等信息。
2 儲罐高低液位越限報警
在化工設(shè)計中，儲罐液位越限檢測報警儀表的 種類有很多，通常用到的有浮球液位控制器、音叉 液位控制器等。
對于音叉液位開關(guān)，其探頭有固有的頻率振 動，當傳感器探頭接觸到液體時，音叉固有的頻率 就會產(chǎn)生變化，電子檢測器將這一變化檢測出來， 然后將其轉(zhuǎn)化成開關(guān)信號，輸出液位越限報警信號 或聯(lián)鎖信號。
儲罐液位越限檢測報警儀表的安裝方式通常 有頂裝和側(cè)裝兩種。安裝時需注意，應(yīng)盡量避免因 物料粘結(jié)而影響音叉振動，而且音叉與罐壁應(yīng)保持 一定距離， 防止叉齒觸碰到罐壁影響檢測效果。
3 儲罐溫度檢測
由于儲罐介質(zhì)的存儲溫度一般都不高，所以， 當需要就地顯示儲罐溫度時，一般會選用雙金屬溫 度計；當需要 DCS 集中監(jiān)控時， 常選用帶輸出的測 溫變送一體化熱電阻。通常，對于中間儲罐通常檢 測單點溫度， 而對于原油和成品油儲罐以及有計量 要求的儲罐， 我們通常會檢測平均溫度。
4 儲罐壓力檢測
通常對于帶壓儲罐，通常需要對儲罐壓力進行 檢測。壓力變送器是我們經(jīng)常用到的壓力測量儀 表，測量單點位置處的壓力，可用于測量氣體、液體 和蒸汽等介質(zhì)的壓力。壓力變送器的工作方式是通 過安裝在儀表內(nèi)的感壓膜片感應(yīng)壓力，再通過內(nèi)置 電路放大轉(zhuǎn)換成可讀信號。
5 罐區(qū)安全檢測系統(tǒng)
化工設(shè)計中，對于罐區(qū)這樣的易燃易爆危險環(huán) 境，必須設(shè)置可燃氣體濃度、有毒氣體濃度檢測及 報警裝置。在條件允許的情況下，應(yīng)在一些重要位 置設(shè)置緊急停車按鈕和工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)。
6 化工設(shè)計中罐區(qū)設(shè)計的基本原則
在化工設(shè)計過程中，首先必須嚴格按照針對本行業(yè)的國家有關(guān)設(shè)計規(guī)范、標準和法規(guī)進行設(shè)計。 并嚴格執(zhí)行有關(guān)防火、防爆、防雷、防靜電的有關(guān)設(shè)計標準及規(guī)范。同時應(yīng)該強調(diào)整個罐區(qū)生產(chǎn)過程的安全性， 選用的儀表設(shè)備必須符合相應(yīng)安全防爆區(qū)域的防爆等級標準。
