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      電脫鹽專用油水界面檢測儀

      一、概述
      在石油和石化產品的生產過程中,油和水的分離是一個重要環節。而在油水分離的工藝過程中,準確的控制油水界面,從而實現油水界面的自動控制,是完成油水分離的基礎保證。因此,能夠檢測油水界面的儀表越來越受到石油和石化行業的重視。根據不同的工作原理,油水界面檢測儀表分為浮筒法、差壓法、微波法、射線法等多種形式。這些儀表都能不同程度地完成油水界面的檢測功能,但是都存在各自的缺點和局限性。我公司研制成功的YTH-OWJM-KX-L型油水界面跟蹤檢測儀,采用先進的短波液質諧振吸收原理,檢測精度和靈敏度高,安裝調試方便,替代了國外同類型儀表,符合石油化工行業的要求。
      二、特點
      YTH-OWJM-KX-L型油水界面檢測儀(垂直插入式)的傳感器在線連續檢測油水界面高度的變化。
      YTH-OWJM-KX-L型油水界面檢測儀(垂直插入式)輸出4-20 mADC的標準信號,與DCS配合,構成自動放水系統。
      YTH-OWJM-KX-L型油水界面檢測儀(垂直插入式)采用罐內垂直插入安裝方式,檢測油水界面更加精確。
      YTH-OWJM-KX-L型油水界面檢測儀(垂直插入式)全量程檢測油水界面高度變化,范圍大,易于控制。
      三、結構型式
      YTH-OWJM-KX-L型油水界面檢測儀(垂直插入式)由高頻信號發生器和傳感器二部分組成,應用于油田、煉廠等具有iaⅡBT4防爆等級的爆炸性氣體的場所。

      隔離柵是高頻信號發生器的關聯設備。防爆型式為一般廠用兼本質安全型,防爆等級為iaⅡBT4。
      四、技術參數
      (一) 環境條件
      1、環境溫度: 高頻信號發生器:-40~+70℃
      傳感器耐受介質溫度: 0~+150℃
      2、 濕度:≤85%
      3、 大氣壓力:80—110Kpa
      (二)技術參數
      1、供電電源: 24VDC
      2、檢測范圍:0~100%(傳感器插入長度最大6000mm,界面測量高度有效范圍0-2000mm,可根據需要訂做各種尺寸)
      3、檢測精度:±0.1%
      4、工作方式:在線連續運行
      5、信號輸出方式:4-20mADC  
      6、消耗功率:1.5W
      7、傳感器承壓能力:≤2.5MPa
      8、外形尺寸: ①高頻信號發生器:Φ90mm*105mm
      ③傳感器:115mm*6000mm
      9、傳輸電纜長度:≤500m(加中繼放大器可達2000m)
      五、安裝

      儀表分為高頻信號發生器、傳感器兩部分。
      首先,脫水器的罐頂應該保留預留孔。預留孔的法蘭規格為2吋。安裝過程中,應先將罐內放壓,當罐內無壓后,將傳感器從罐頂自上而下插入罐中,然后用螺栓緊固。最后,經過試壓后,應保證脫水器和傳感器的連接處無滲漏。注意傳感器和罐壁之間需加一個2吋手動球閥。
      傳感器安裝完畢后,將高頻信號發生器同傳感器相連,緊固。采用四芯屏蔽電纜連接現場的高頻信號發生器(儀表殼體和鋪設管線之間的防爆撓性管的連接對絲尺寸為M28*1.5)。通電后,當脫水器正常工作,傳感器檢測出油水界面的具體位置通過高頻信號發生器輸出標準信號4-20mA,遠傳至控制室內,與DCS或PLC系統構成自動放水系統。
      六、電氣調試
      YTH-OWJM-KX-L型油水界面檢測儀(垂直插入式)電氣部分采用四線制,無源輸出。關聯設備為安全隔離柵,電氣接線圖如下:

      儀表與系統接線圖如下

      確認安裝、連接無誤后即可通油、通電運行。開機上電后儀表將顯示含水曲線圖,含水曲線圖上方顯示含水率的變化。儀表的各項參數通過我公司自行研制開發的無線操作終端進行無線傳輸調節。
      無線操作終端與高頻發生器的無線傳輸示意圖如下

      調試主要是力求對實時含水的檢測準確, 因為廠家標定用的原油和用戶要測試的原油品位會有差異,水的礦化程度也不可能完全相同,所以在儀表運行之前需要對儀表的各項曲線參數現場標定。
      對曲線參數的修正可以是整體平移也可以是仰角調整,儀表在出廠前已經預調,在現場只需要對低段平移系數m、低段曲線仰角系數a4進行調整,具體調試方法如下:
      將罐內原油淹沒傳感器探頭,調節曲線平移參數m,使輸出指示為4mA;
      將罐內純水淹沒傳感器探頭,調節曲線仰角參數a4,使輸出指示為20mA。
      七、注意事項
      1、傳感器適用于如原油、重油、特稠油、石腦油、渣油、汽柴油、輕污油、重污油、輕烴、烯烴、瓦斯脫液、苯胺等各種油品。
      ※2、如介質的密度大于水,例如苯胺密度為1.02,測量的必要條件為:傳感器有效測量部位必須始終浸在被測介質中。
      1、介質的溫度應符合說明書規定的溫度。
      2、傳感器和高頻信號發生器屬精密部件,怕劃、怕震。
      八、工作原理
      針對電磁波來說的無線電短波,其頻率范圍為3-30 MHz;波長范圍10-100 m之間。根據電磁波的物理特性:電磁短波在通過液體介質時或多或少地被介質所吸收。不同頻率的電磁短波在通過同一介質或同一頻率的電磁短波通過不同的介質時,介質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
      I0=Ieu1c1l1                                  
      式中I為穿透能量;I0為入射能量;u為吸收系數;c為介質系數;l為介質厚度。
      當檢測儀用于檢測油水含量時,則兩種物質分別為水和油。檢測儀發射一定頻率(4MHz )的電磁短波時,油對這個頻率的電磁短波能量的吸收系數u很小,這里我們將其近似為零。對于頻率一定的電磁波,水的吸收系數保持不變;當傳感器尺寸一定時,則l確定;電磁波透射能量I被管線吸收,這個能量隨介質的變化很小,可近似為恒定值。故從式中可知,探測器發射能量I只能隨著介質濃度(在這里為水)變化而變化,呈非線性曲線特性。當油水乳化層的含水率變化時,發射器發射功率的變化,將引起發射器內部振蕩源電流值1的變化,將這個變化了的電流反饋輸出給控制器,經過調零、放大、整形后,作為標準信號,再經過線性化處理,實現油中含水率的測定。