Измерение уровня светлых нефтепродуктов

Светлыми нефтепродуктами являются прозрачные продукты нефтепереработки, не содержащие тяжелых нефтяных фракций. К ним относятся: бензин, дизельное топливо, нафта, использующаяся в качестве компоненты товарных бензинов, керосин и т.д. В настоящее время имеется широкий спектр задач и вопросов, связанных с измерением уровня светлых нефтепродуктов. Контроль уровня может быть как частью технологических процессов перегонки сырьевой нефти в конечный продукт на нефтеперерабатывающих комплексах, так и неотъемлемой частью процессов коммерческого учета на нефтехранилищах, АЗС и им подобных.

Измерение уровня светлых нефтепродуктов неспроста выделяется в отдельный раздел из общего направления, занимающегося вопросами контроля уровня жидких сред. Причин тому несколько:

• Низкая диэлектрическая проницаемость светлых нефтепродуктов (порядка 1,7 — 2,5), накладывающая определенные ограничения на использование некоторых типов датчиков (например, емкостных);
• Необходимая высокая точность измерения, обусловленная учетно-коммерческим подтекстом.

Известно, что не все типы датчиков могут удовлетворить предъявленным требованиям. В данной статье мы рассмотрим подход к подбору наиболее подходящего оборудования для решения задач, связанных с измерением уровня светлых нефтепродуктов.

Ниже будут рассмотрены следующие вопросы:

1. Измерение уровня на стационарных нефтехранилищах;
2. Измерение уровня на АЗС;
3. Контроль уровня в подвижных цистернах.

Измерение уровня на стационарных нефтехранилищах

После перегонки нефти происходит процесс распределения и наполнения полученными продуктами переработки специальных резервуаров-хранилищ.

При пополнении емкости или же отгрузке готовых нефтепродуктов встает вопрос о непрерывном контроле уровня в резервуаре во время его заполнения и опустошения.

На практике для решения такого рода задач широко применяются магнитострикционные микроволновые и уровнемеры Nivelco.

Магнитострикционные уровнемеры серии NivoTRACK преимущественно устанавливаются на емкостях малого и среднего размеров высотой до 15 метров. Достоинством и явным преимуществом уровнемеров данного типа является их точность (порядка 0,1...1 мм), которая не зависит от диэлектрической проницаемости среды, связанной с колебаниями температуры, а также не зависит от диапазона проводимых измерений.

В свою очередь микроволновые уровнемеры серии PiloTREK и MicroTREK могут монтироваться на емкостях аналогичного размера, а также на значительно больших резервуарах высотой вплоть до 23-24 метров. Монтаж данных датчиков может осуществляться на люке или фланце, находящимся в верхней части емкости или внутри специального трубопровода или успокоительной трубы, располагаемой внутри емкости.

В случае, когда измерения проводятся в стандартных емкостях, справиться с поставленной задачей поможет микроволновый уровнемер радарного типа PiloTREK. При установке данного датчика необходимо учитывать его диаграмму направленности; угол расхождения луча равен 11°. Для корректной работы необходимо свободное от прочих элементов конструкции пространство внутри емкости, с целью исключения ложных отражений излучаемого сигнала, а также для обеспечения правильности и точности измерений. Главным преимуществом микроволнового радарного уровнемера является более простая установка по сравнению с магнитострикционным уровнемером и то, что процесс мониторинга уровня осуществляется без контакта с контролируемой средой.

В случае, когда необходимо измерять уровень нефтепродукта в трубе или в местах, где пространство для проведения измерений ограничено, на помощь приходит микроволновый рефлексный уровнемер MicroTREK.

Микроволновый рефлексный уровнемер, как и радарный, использует СВЧ-излучение, но вместо рупорной антенны, сигнал распространяется через антенну штыревого типа, в роли которой выступает специальный волновод. Эта особенность позволяет установить датчик ближе к стенке емкости, что дает определенную свободу в выборе места монтажа. Датчики MicroTREK могут производиться в коаксиальном исполнении. Коаксиальный зонд более помехоустойчивый и позволяет расположить датчик вплотную к стенке емкости, а также в емкости любой формы.

Точность проводимых измерений PiloTREK и MicroTREK: данные типы уровнемеров имеют вполне приемлемые значения погрешностей, колеблющиеся в районе ±5мм.

В силу низкой диэлектрической проницаемости светлых нефтепродуктов (порядка 1,7…2,5), предъявляются особые требования к частоте излучения уровнемеров СВЧ-типа. Чем ниже диэлектрическая проницаемость вещества, тем лучше оно поглощает направленное в него микроволновое излучение, и, соответственно, тем хуже это излучение отражается от поверхности измеряемой среды. Поэтому микроволновые уровнемеры работают в гига-герцовом диапазоне. Упомянутые выше датчики имеют частоту электромагнитного излучения в полосе 25 ГГц, что дает им необходимую чувствительность при работе со светлыми нефтепродуктами, обеспечивая при этом требуемую точность измерений.

Измерение уровня на АЗС

Задача измерения уровня топлива на АЗС получила широкое распространение благодаря активному распространению автоматизированных автозаправочных комплексов. Решение данного вопроса позволяет автоматизировать систему ведения учета имеющихся нефтепродуктов, а также существенно повысить контроль работы АЗС, исключая человеческий фактор.

Для решения данной задачи отлично подходит магнитострикционный уровнемер NivoTRACK. Этот прибор обладает высокой точностью порядка 0,1 мм. Точность измерений не зависит от диэлектрической проницаемости среды, которая может изменяться при колебаниях температуры. Датчик передает точную информацию в режиме реального времени, что позволяет контролировать процесс наполнения/опустошения емкости, исключить возможность несанкционированного отбора продукта и т.д.

Как в случае контроля уровня на нефтехранилищах, так и контроля уровня на АЗС, к решению задачи можно подойти более комплексно с применением различных средств визуализации, которые наглядно будут отображать текущие параметры контролируемых объектов.

Контроль уровня в подвижных цистернах

Помимо вопросов, связанных с контролем уровня светлых нефтепродуктов в стационарных условиях, существует вопрос о контроле уровня в подвижных цистернах. Как правило таковыми являются авто- и железнодорожные «бензовозы». Измерение уровня в подвижных цистернах производится с целью:

• Коммерческого учета;
• Исключения заполнения цистерны другими материалами;
• Контроля несанкционированного отбора транспортируемого продукта.

Помощь в решении данного вопроса может предоставить использование ультразвукового датчика уровня GaugerGPS.

GaugerGPS является наиболее подходящим вариантом для осуществления 'контроля в движении'. Датчик может передавать периодические отчеты, в составе которых будет информация о текущем уровне и объёме (литры/галлоны), температуре, местоположении цистерны, состоянии питания и сигнала сотовой системы. В дополнение к вышесказанному, GaugerGPS способен производить собственный мониторинг и экстренные оповещения в следующих ситуациях: полная/пустая емкость, изменился установленный уровень, опустошение, наполнение, срабатывание дискретного контакта (например, датчика открывания люка).

Данную информацию в режиме реального времени вы сможете получать с нашего облачного сервиса из своего личного кабинета.

Датчик очень универсален — может применяться как для цистерн большого, так и малого размеров, поскольку его диапазон измерений составляет около 8 метров, что применимо для подвижных цистерн объемом до 10000 литров.

Прибор оснащается степенью защиты IP68, что позволяет ему работать в тяжелых условиях окружающей среды и плохой погоды, будь то дождь, снег, пыль и тому подобное.

Для наглядного обзора в таблице ниже представлена сравнительная характеристика основных параметров предложенного оборудования:

Тип датчика	Способ измерений	Диапазон измерений	Температура окружающей среды	Напряжение питания	Выходы	Степень защиты
PiloTREK	Микроволновый радарный	0,2...23м	-20…+60°C	20…36В DC	4-20мА HART	IP68
MicroTREK	Микроволновый рефлексный	0,3...24м	-30…+60°C	18…35В DC	4-20мА HART	IP67
NivoTRACK	Магнито- стрикционный эффект	0,2...15м	-40…+70°C	12,5…36В DC	4-20мА HART	IP67

Представленные датчики измерения уровня имеют отличное соотношение цены и качества, о чем говорит их высокий уровень спроса и потребления на рынке уровнеметрии. В связи с большой популярностью в России микроволновых радарных уровнемеров PiloTREK от компании Nivelco, на данный тип приборов в течение всего 2016 года действует специальная цена, которая выгодно отличает этот измеритель уровня от аналогичных конкурентных предложений, при сохранении европейского качества продукции.

Примеры применений датчиков на реальных объектах

Румыния, 2013г. Автозаправочный комплекс. Модель датчика: NivoTRACK MTA-523-8 Ex. Существенным требованием для работы на автозаправочной станции является сертифицированная система измерения высокой точности, которая должна отвечать соответствующим правилам безопасности. Для решения этой задачи измерения уровня применялись очень надежные магнитострикционные передатчики NivoTRACK М-500.

Дубаи, 2012г. Топливный парк. Модель датчика: MicroTREK HTT-414-8 Ex. Емкости топливного парка в Дубае оснащены микроволновыми рефлексными уровнемерами серии MicroTREK.

Другие варианты применения данных уровнемеров вы можете узнать в отделе технической поддержки.