摘要：計量系統(tǒng)是LNG儲罐中很重要的一部分。根據(jù)計量系統(tǒng)實際的使用和功能需求，需要對系統(tǒng)中的儀表進行選型，同時對整個監(jiān)測系統(tǒng)進行管理設(shè)計。不同的儀表，其具有不同的功能特點，實際使用中的側(cè)重點也不同。本文針對伺服液位計、雷達液位計、多點溫度計等儀表進行詳細的闡述，同時對監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行深入的研究。

　　關(guān)鍵詞：LNG;罐區(qū);儀表選型;測量管理

　　1LNG罐區(qū)儀表的選型及特征

　　通常LNG儲罐的儀表選型需根據(jù)實際所需實現(xiàn)的功能要求來設(shè)計。每種儀表的用途和功能都不盡相同。一般來說，每個LNG儲罐罐頂都會安裝2臺伺服液位計;2臺16點平均溫度計;1臺雷達液位計;1臺液位溫度密度計;儲罐旁安裝2臺罐旁顯示儀;控制室設(shè)2臺儲罐掃描儀，1臺交換機，3臺監(jiān)測站計算機。其中，每一類型的儀表功能和原理結(jié)構(gòu)如下：

　　(1)伺服液位計。該液位計是每個LNG儲罐都會配備的儀表類型。工作原理主要是利用浮力平衡的原理，再結(jié)合精密的測量裝置，通過傳感器測量伺服電機的轉(zhuǎn)動來反映浮子在儲罐中的位置變化，從而能夠?qū)崟r監(jiān)測到儲罐內(nèi)液位的變化。具有高精度、高靈敏的優(yōu)勢，其精度能夠達到±0.7毫米之內(nèi)，在實際的生產(chǎn)中應(yīng)用極廣。

　　為了保證測量結(jié)果的可靠性和穩(wěn)定性，需要在儲罐中安裝穩(wěn)液管來保證伺服液位計測量過程的可靠性。穩(wěn)液管能夠有效防止浮子受到外界干擾而產(chǎn)生劇烈的浮動。

　　(2)16點平均溫度計。該溫度計主要對LNG儲罐的溫度變化進行監(jiān)控。其結(jié)構(gòu)主要由感溫元件和信號轉(zhuǎn)化模塊組成。16點代表16個PT100感溫元件，自上而下均勻分布，能夠可靠的、及時的將溫度變化信號采集出來，測量精度高，范圍廣。輸出的信號可以通過信號轉(zhuǎn)化模塊進行轉(zhuǎn)化，從而實現(xiàn)信號傳輸。

　　(3)雷達液位計。該液位計主要利用雷達波反射的雷達定位原理制成，需要產(chǎn)生雷達波，對罐內(nèi)液面位置進行回波定位。在裝配了雷達波發(fā)生裝置之后，通過導(dǎo)波管能夠傳遞雷達信號。這種雷達液位計具有定位準(zhǔn)確、精度高的特點，但是外接接口信號輸出比伺服液位計的少，一般只有2路信號通道。

　　(4)液位溫度密度計。該類型儀表主要是將LNG儲罐的溫度、液位等信號監(jiān)測集成到一個測量裝置中，極大程度的降低了測量裝置硬件層面的復(fù)雜程度。通過伺服機構(gòu)，將多種傳感器布置在儲罐內(nèi)，傳感器探頭可以通過機械控制結(jié)構(gòu)在罐內(nèi)進行移動以及懸浮控制，控制的方式可以自動或者手動操作。傳感器將采集到的信號通過信號線輸出，終端的計算機再對信號進行分類處理。簡化了繁雜的多種信號采集處理難度，增強了測量儀表設(shè)備的集成程度。

　　(5)罐旁顯示儀。該顯示儀的主要功能是把收集處理好的信號顯示出來，能夠使得相關(guān)操作人員實現(xiàn)可視化操作。作為實際測量系統(tǒng)的工作核心，通過實時顯示罐內(nèi)各方面狀態(tài)情況，對數(shù)據(jù)結(jié)果進行反饋和補償，能夠合理的控制LNG儲罐的狀態(tài)，提高監(jiān)測系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定性。

　　2LNG罐區(qū)庫存管理與液位分層監(jiān)測系統(tǒng)

　　上述幾種常見的儀表類型都是監(jiān)測系統(tǒng)中必不可少的組成部分。各部分之間通過不同的信號線相連，通過不同的數(shù)據(jù)協(xié)議和以太網(wǎng)環(huán)境實現(xiàn)信號的傳輸，從而搭建成整個監(jiān)測系統(tǒng)的平臺。整個系統(tǒng)大致可分為庫存管理系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)兩部分。

　　2.1LNG罐區(qū)庫存管理系統(tǒng)

　　庫存管理系統(tǒng)主要是根據(jù)用戶需求，對罐內(nèi)物料的存儲量、參數(shù)等相關(guān)的數(shù)據(jù)進行管理和收集。該系統(tǒng)通常由儲罐掃描儀器和終端的計算機設(shè)備構(gòu)成。掃描儀作為主要的信息收集裝置，負責(zé)采集儲罐中各種參數(shù)數(shù)據(jù)，通過內(nèi)置的算法程序輸出信號處理計算結(jié)果。同時，該系統(tǒng)支持多臺終端設(shè)備同時進行信號處理和監(jiān)測，大大提高了管理工作的效率。

　　庫存管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r對罐內(nèi)物料信息進行收集和監(jiān)測，并且對歷史數(shù)據(jù)具有記憶存儲功能，能夠及時發(fā)現(xiàn)事故危險，進行報警顯示。終端的操作軟件針對操作人員進行了圖形化的定制，能夠?qū)��?shù)據(jù)處理結(jié)果實現(xiàn)可視化的操作。操作人員通過軟件能夠?qū)�罐�?nèi)狀態(tài)、材料參數(shù)、報警設(shè)置以及歷史數(shù)據(jù)查詢等功能進行操作，極大提高了管理信息的系統(tǒng)化、有序化，提高了工作的效率和可靠性。

　　2.2LNG罐區(qū)分層監(jiān)控

　　在對LNG罐內(nèi)環(huán)境進行監(jiān)測時，由于實際生產(chǎn)中，罐內(nèi)物質(zhì)多是由多種成分組成的混合物，所以，當(dāng)罐內(nèi)環(huán)境條件參數(shù)發(fā)生改變時，罐內(nèi)的混合物質(zhì)由于其自身的化學(xué)性質(zhì)就會發(fā)生分層的現(xiàn)象。因此，在進行LNG監(jiān)測時，有必要對其進行針對性的分層監(jiān)測。通常當(dāng)罐內(nèi)物質(zhì)發(fā)生分層現(xiàn)象后，對儲罐進行加熱處理。當(dāng)儲罐隨著熱量的輸入，底層和頂層的物質(zhì)出現(xiàn)溫度和密度的差異，液體中所包含的能量也因為差異而造成傳遞，從而產(chǎn)生液體翻滾的現(xiàn)象，解決液體分層的問題。

　　分層監(jiān)控通常由罐內(nèi)溫度和密度監(jiān)測的傳感器實時監(jiān)測罐內(nèi)物質(zhì)的參數(shù)變化。傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過計算機終端進行實時顯示。如果罐內(nèi)物質(zhì)頂層和底層監(jiān)測到的數(shù)據(jù)差異很大時，即罐內(nèi)物質(zhì)極有可能已經(jīng)發(fā)生分層，操作人員可以通過設(shè)置不同的閾值，來控制罐內(nèi)物質(zhì)是否發(fā)生翻滾現(xiàn)象。

　　3結(jié)語

　　上述分別詳細闡述了各個儀表類型的工作原理以及使用特點，通過各種類型儀表的組合和系統(tǒng)控制，能夠?qū)崿F(xiàn)對LNG罐區(qū)的實時監(jiān)控以及管理。通過終端系統(tǒng)軟件的可視化設(shè)計，極大方便了工作人員的操作，提高了工作效率，保證了系統(tǒng)運行的可靠穩(wěn)定性。

　　參考文獻：

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