La medición del nivel de interfaz es muy importante para los tanques de petróleo y gas, químicos. Al mismo tiempo, la medición del nivel de interfaz también es un desafío de medición y control.
En la producción de yacimientos petrolíferos cada vez más modernizada de hoy en día, el procesamiento automatizado de petróleo crudo se ha convertido en una garantía para la calidad del petróleo refinado. El desempeño de la interfaz agua-petróleo afecta fundamentalmente varios aspectos clave en el procesamiento del crudo: el contenido de agua del crudo, el consumo de energía, los indicadores de descarga de aguas residuales, etc.
Aquí comparamos principalmente el principio de funcionamiento, el uso y las fallas comunes de varios instrumentos de interfaz agua-petróleo comúnmente utilizados en el campo petrolífero del norte de China. Esperamos poder ayudarlo a encontrar una solución adecuada al medir la interfaz agua-aceite.
Tecnologías de medición de nivel de interfaz
De acuerdo con los diferentes principios de medición del instrumento de interfaz, el instrumento de interfaz se puede dividir aproximadamente en: tipo de admitancia de radiofrecuencia magnética, tipo de absorción de onda corta, tipo capacitivo, tipo servo, etc.
Entre ellos, el instrumento de interfaz magnética se divide en: instrumento de interfaz de magnetrón tipo tubo de lengüeta, instrumento de interfaz magnetostrictiva y otras formas.
Medición de nivel de interfaz utilizando un instrumento de interfaz magnetoestrictivo
Un tubo rígido o tubo flexible conduce desde la parte superior hasta la parte inferior del tanque, y el flotador con acero magnético se mueve hacia arriba y hacia abajo a lo largo de la guía de ondas con la superficie del líquido.
Durante la medición, el pulso de corriente excita un pulso de tensión en la guía de ondas en el tubo donde se encuentra el flotador magnético. Propague a lo largo de la guía de ondas hasta la parte de medición en la caja electrónica superior a la velocidad del sonido. Se convierte en pulsos eléctricos.
La posición del nivel del líquido se puede determinar en función del tiempo de propagación del pulso de tensión.
Si hay un segundo flotador, elija la densidad relativa apropiadamente. Haz que flote en la interfaz agua-petróleo. Luego, la posición de la interfaz aceite-agua se puede medir al mismo tiempo.
Medición de nivel de interfaz usando sensor de nivel de interruptor Reed
El instrumento de interfaz de control magnético tipo tubo de lengüeta también se denomina indicador de nivel de bola de flotador magnético.
Este tipo de instrumento de interfaz se utilizó anteriormente en el campo petrolero y ahora hay más problemas.
El principio de medición es extremadamente simple. Conecte una placa de circuito que consta de un interruptor de láminas y resistencias. La longitud está determinada por la altura del medio medido.
Colóquelo en un tubo de acero inoxidable, ya que el flotador magnético envuelto fuera del tubo de acero se mueve con la superficie del líquido, la fuerza magnética atraerá el tubo de caña seco correspondiente. El valor de resistencia del terminal de salida de la placa de circuito también cambia en consecuencia.
Según la densidad de la medida petróleo crudo. Haga coincidir adecuadamente los flotadores magnéticos con diferentes densidades relativas. Se pueden medir el nivel del líquido y la interfaz.
Conocer más sobre: Interruptores y sensor de nivel de flotador continuo
Medición de nivel de interfaz usando onda corta
El medidor se basa en la teoría de absorción media de ondas cortas. La energía eléctrica se irradia en el medio aceite-agua en forma de emulsión en forma de ondas electromagnéticas. El contenido de los dos medios se detecta en base a la diferencia en la energía eléctrica absorbida por el aceite y el agua.
La constante dieléctrica del aceite es de aproximadamente 2.3, mientras que la del agua es de aproximadamente 80. Hay una gran diferencia entre los dos.
La interfase aceite-agua se detecta midiendo el contenido de aceite-agua.
Lectura extendida: Sensor de nivel de tanque de aceite de radar
Medición de nivel de interfaz mediante capacitiva
El medidor de interfaz capacitiva utiliza la diferencia de conductividad eléctrica entre los medios de aceite y agua para hacer que la capacitancia y la altura del agua tengan una relación lineal. Para lograr el propósito de monitorear la interfaz aceite-agua.
Hoy en día, el tipo de admitancia de radiofrecuencia se utiliza para reemplazar el instrumento de interfaz capacitiva tradicional.
Sensores de nivel capacitivos se puede utilizar para la detección de nivel puntual y la medición continua de nivel, especialmente en líquidos. El principio de medición se basa en el cambio de la capacitancia en un capacitor. La pared del tanque conductora de electricidad y una sonda dentro del tanque forman un capacitor, cuyos cambios de capacidad se utilizan para determinar el nivel. Esta animación muestra el principio de medición en líquidos conductores y líquidos no conductores. El sensor de nivel capacitivo puede convertir los cambios de varios niveles y la altura del nivel de líquido en señales de corriente estándar. Los sensores de nivel también pueden admitir conexiones inalámbricas transmisión, transmisión de comunicación digital RS485, etc.
Medición de nivel de interfase usando Servo Level Meter
El medidor de nivel servo es un instrumento de medición de alta precisión que mide el nivel de líquido con tecnología microelectrónica y tecnología de accionamiento de servomotor.
El medidor de nivel servo puede realizar mediciones y transmisiones de señales rutinarias y precisas del nivel de líquido, nivel de interfaz y densidad de la medida medio. También tiene funciones como la transmisión de temperatura. Puede cumplir con los requisitos de gestión de inventario de tanques de almacenamiento, ahorro de costos por control de pérdidas y operación segura.
El medidor de nivel servo tiene un diseño a prueba de explosiones y tiene una gran capacidad de expansión. Puede ser ampliamente utilizado en una variedad de lugares inflamables y explosivos. Es una opción ideal para medición de nivel de líquido en tanques de almacenamiento en los campos de petróleo y petroquímica, energía eléctrica, medicina y alimentos.
Medidor de nivel de servo único: puede realizar el nivel del tanque de aceite en tiempo real, la visualización de medición de nivel de límite y la visualización de transmisión remota.
El servo medidor de nivel está equipado con un termómetro multipunto: puede realizar la Medición de temperatura del nivel de líquido del tanque de aceite., nivel límite y diferentes alturas de puntos en el sitio.
El medidor de nivel servo está equipado con un termómetro multipunto y una pantalla lateral del tanque: puede medir y mostrar el nivel de líquido, el nivel límite y la temperatura del tanque de aceite a diferentes alturas en el sitio.
Medición de nivel de interfaz usando transmisor DP
Los transmisores de presión diferencial (DP) se utilizan para medir la interfaz de dos fluidos con diferentes gravedades específicas. Esta medición se puede realizar con o sin un sello distal. Es importante que la altura sea lo suficientemente grande para crear un DP razonable entre los dos límites de gravedad específica.
Suponga que la distancia H de medición es 1.2 m, la densidad del aceite es 0.7 y la densidad del agua es 1.0. El tubo guía de presión en el lado de alta y baja presión está lleno de agua como líquido de sellado. Encuentre el rango del transmisor de presión diferencial.
Solución:
Presión diferencial en el nivel de agua más bajo: P=(ρaceite×g×H)-(ρagua×g×H)
=(0.7×9.8×1.2)-(1.0×9.8×1.2)=-3.528Kpa
Presión diferencial en el nivel de agua más alto: P=(ρagua×g×H)-(ρagua×g×H)
=(1.0×9.8×1.2)-(1.0×9.8×1.2)=0Kpa
El rango del transmisor es: -3.528Kpa a 0 Kpa
Cálculo rápido del rango: (ρ agua-ρ aceite)×g×H=3.528Kpa
Nota: Este algoritmo solo se usa para condiciones de trabajo con capas obvias de aceite y agua. No es deseable que el aceite y el agua sean miscibles para formar una cualidad emulsionada.
Lea más sobre: 7 sensores de nivel para medición de nivel de tanque
En la producción de yacimientos petrolíferos, la separación del agua y el petróleo es un vínculo extremadamente importante en el procesamiento del petróleo crudo. Una vez que el crudo ingresa a la estación conjunta, debe pasar por procesos de tratamiento como la sedimentación y el apagado. El control de la interfaz agua-aceite es la clave del efecto de separación.
Hoy en día, los campos petrolíferos generalmente usan medidores especiales de interfaz agua-petróleo para monitorear el proceso. Para lograr el propósito del control automático.
En la actualidad, hay muchos tipos de instrumentos de interfaz aceite-agua. La diferencia de rendimiento es relativamente grande. Con base en la situación real del campo petrolífero del norte de China, se analiza específicamente el uso del instrumento de interfaz.
Primero, brinde una introducción general al flujo del proceso básico de producción de yacimientos petrolíferos. Después de que se extrae el petróleo crudo, se envía a la estación de medición de producción de petróleo para su medición y luego ingresa a la estación conjunta.
En la estación conjunta, después de la medición y el calentamiento, el crudo se envía al tanque de sedimentación primario. El petróleo crudo en el tanque de sedimentación primario se mantiene a unos 60 °C durante todo el año.
Después de la sedimentación y separación, se envía al tanque intermedio. Después de la deshidratación bomba de deshidratación. Después del calentamiento secundario, ingresa al tanque de sedimentación secundario.
El petróleo crudo en el tanque de sedimentación secundario se mantiene a aproximadamente 80 ℃ durante todo el año. El crudo separado ingresa al deshidratador eléctrico para su tratamiento final. Después de alcanzar el estándar de contenido de humedad (0.5%). Finalmente, se envía al tanque de almacenamiento de aceite refinado.
En todo el proceso, es necesario medir la interfase aceite-agua. El monitoreo preciso de la interfaz agua-petróleo es fundamental para la recuperación del contenido de agua de los productos derivados del petróleo y el costo del tratamiento.
Lectura extendida: Sensor de posición del cilindro hidráulico magnetoestrictivo
Preguntas
Frecuentes
Preguntas
Productos que te pueden interesar
Blogs relacionados
Lectura extendida: Controlador de nivel de tanque de agua
Sino-Inst ofrece más de 10 soluciones para la medición del nivel de interfaz agua-aceite. Alrededor del 50% de estos son medidores de nivel de líquido de interfaz, el 40% son interruptores de nivel.
Una amplia variedad de opciones de Soluciones para la medición del nivel de la interfaz agua-aceite está disponible para usted, como muestras gratuitas, muestras pagadas.
Sino-Inst es un proveedor y fabricante reconocido a nivel mundial de soluciones para instrumentación de medición de nivel de líquido, ubicado en China.
Solicitar una cotización
Wu Peng, nacido en 1980, es un ingeniero muy respetado y exitoso con una amplia experiencia en el campo de la automatización. Con más de 20 años de experiencia en la industria, Wu ha realizado importantes contribuciones tanto a proyectos académicos como de ingeniería.
A lo largo de su carrera, Wu Peng ha participado en numerosos proyectos de ingeniería nacionales e internacionales. Algunos de sus proyectos más destacados incluyen el desarrollo de un sistema de control inteligente para refinerías de petróleo, el diseño de un sistema de control distribuido de última generación para plantas petroquímicas y la optimización de algoritmos de control para gasoductos de gas natural.