Caso de la Terminal Petrolera del Caspio: Medición de Nivel de Tanques de Petróleo Crudo con Radar Antiexplosivo de 26 GHz

Los tanques de almacenamiento de petróleo crudo requieren una medición de nivel para hacer dos trabajos: inventario y protección contra el sobreabastecimiento. El estudio presenta un análisis de decisión para un tanque de crudo en una granja de tanques, donde el medio tiene un dieléctrico bajo. constante (normalmente alrededor de 2-4, dependiendo del corte de agua y la temperatura) y se encuentra bajo un espacio de vapor de hidrocarburos La medición es difícil porque el eco de una superficie dieléctrica baja es La emulsión y la espuma pueden cubrir la superficie después del llenado, y el crudo calentado crea vapor y niebla. El servo nivelado anterior falló mecánicamente y requirió un mantenimiento frecuente, mientras que la inmersión manual no podía Se compararon tres opciones de sustitución: servo En el artículo se explica por qué el tercero ganó, cómo lo que cambió para los operadores.

Perfil del cliente: Caspian Petroleum Terminal LLP (Atyrau, Kazajstán)

Caspian Petroleum Terminal LLP opera una terminal de almacenamiento y transbordo de petróleo crudo en Atyrau, Kazajstán, La producción de petróleo en la terminal se centra en el suministro de petróleo a través de las tuberías de campo y su envío por ferrocarril y vía de exportación. una mezcla de tanques de techo fijo y de techo flotante interno, y su equipo de operaciones depende de datos de nivel confiables tanto para la conciliación de inventarios como para la protección contra el sobreabastecimiento.

2El deber: una medida, dos trabajos

El tanque de crudo tiene que hacer dos cosas con una lectura de nivel. A través de la mesa de correas del tanque y reconciliado con los recibos y los envíos - un deber lento y indulgente. Protección contra sobrecarga, el mismo nivel alimenta una alarma de alto alto que debe ser confiable cada hora de cada día - un El tanque es de gran diámetro y atmosférico, con un espacio de vapor de hidrocarburos por encima del El crudo pesado puede ser calentado, de modo que el espacio de vapor puede estar caliente y El nivel cambia lentamente, excepto al inicio y al final del llenado, lo que significa que la medición no se produce en un momento determinado. Necesita velocidad - necesita estabilidad, disponibilidad y confianza.

3El problema de la física: un eco débil de una superficie baja dieléctrica

El petróleo crudo refleja sólo una pequeña fracción de una onda de radar incidente porque su constante dieléctrica es sólo de aproximadamente El eco es débil, y cualquier cosa que perturbe la superficie - emulsión, espuma, ondas de llenado - se debilita o En un tanque calentado, el vapor y la niebla se sientan entre la antena y la superficie. Por lo tanto, necesita suficiente energía transmitida, una frecuencia y una antena adecuadas y un procesador de señales. La misma física explica por qué algunas tecnologías Nunca funcionó bien aquí: cualquier cosa que dependa de la reflexión acústica (ultrasonido) o en contacto con la superficie Lucha contra el mismo ambiente con herramientas peores.

4Por qué el servo gauge se rompió

El servoímetro bajó un flotador de desplazamiento en un cable de medición hasta que la tensión del cable cambió en la superficie. El principio es sólido, el mecanismo no. El tambor de alambre, el motor y el codificador son partes mecánicas que se desgastan, El flotador se adhiere a la cera o emulsión cubierta de crudo, y cada falla significaba subir al tanque y a menudo la apertura La calibración se desplazó entre las visitas, y el La lectura fue tan buena como la última intervención de mantenimiento. El sitio necesitaba una cámara de alarma de alta velocidad, pero intermitente, expuesta a COV, y incapaz de alimentar un circuito de alarma continuo. medición electrónica sin nada dentro del depósito excepto el propio elemento de detección.

5Tres opciones sobre la mesa.

El equipo del proyecto comparó tres caminos, y vale la pena reproducir la comparación porque muestra el razonamiento:

El radar sin contacto ganó porque eliminó los modos de falla en la raíz: sin partes móviles, sin sonda interna para daños, no hay acceso de mantenimiento dentro del tanque.

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7¿ Por qué un pulso de 26 GHz ganó a 80 GHz?

La decisión de frecuencia es donde el juicio de ingeniería muestra. En el caso de las frecuencias más bajas, la frecuencia de 26 GHz es la más baja, pero en este servicio dos argumentos favorecen 26 GHz. En segundo lugar, en un tanque de gran diámetro, el haz más amplio de 26 GHz No es una desventaja: promedia la superficie sobre una huella más grande, lo que realmente estabiliza la lectura en La tecnología de pulsos de 26 GHz también tiene un largo y documentado historial en la granja de tanques. La certificación a prueba de explosiones es una de las principales características de la certificación a prueba de explosiones, que es importante cuando la medición alimenta el inventario adyacente a la custodia. Cuando el tanque tiene un pozo de estabilización, un PTFE En el interior de un pozo de calentamiento, la señal se propaga a través de un tubo metálico que se concentra el haz y lo protege de las ondas superficiales; se utiliza una caída de PTFE porque un cuerno de metal desnudo dentro del pozo Crearía un reflejo secundario en la pared del tubo.

8La configuración: desde la antena hasta la mesa de sujeción

El radar fue configurado para el nivel referenciado al fondo del tanque: altura del tanque y desplazamiento de la boquilla ingresados, 4-20 mA En la actualidad, el HART permite el diagnóstico remoto y el re-ranging. En el caso de los líquidos de baja dieléctricidad, el umbral de eco se fijó para los líquidos de baja dieléctricidad. El umbral tiene que ser lo suficientemente bajo como para capturar el eco crudo débil pero alto El alto-alto de la alarma se puso en una posición de control de la velocidad de entrada y de salida. por debajo del borde del tanque por el procedimiento de sobreposición del sitio, y la dirección de seguridad se estableció de modo que un eco perdido La conversión de volumen desde el nivel se realizó en el sistema de calibración del tanque utilizando la mesa de correas, no en el transmisor - el transmisor mide la distancia; el sistema la convierte en las barricas.

9Trabajos de techos: instalación y seguridad

La instalación en el techo de un tanque se rige por el área peligrosa antes de que se rige por la medición. El instrumento se montó en la boquilla del techo existente con la antena por debajo del fondo de la boquilla; en el interior En el caso de los tanques de techo flotante, el montaje se coordinó con el recorrido del techo flotante y el área de las patas del techo. La antena se mantuvo alejada de la entrada de llenado y la protección contra sobretensiones se instaló en la base del tanque, en un alto acero. En el caso de la estructura en terreno abierto, las oleadas inducidas por rayos son un factor de fiabilidad real, no un accesorio. El trayecto hasta la caja de unión estaba protegido mecánicamente, y todo el trabajo seguía el trabajo en caliente del sitio y el espacio confinado. los permisos.

10Comisionamiento contra la cinta

La puesta en marcha comenzó con una encuesta de eco del tanque vacío para que el transmisor aprendiera los ecos fijos de la boquilla, La estructura del techo y los accesorios internos; se aplicó supresión de falso eco a esos objetivos. Se introdujeron los umbrales de escala y de alarma, y se probó la dirección de seguridad desconectando el bucle. En el caso del petróleo crudo, el acuerdo entre las autoridades de la UE y las de los países de la AELC es que el consumo de petróleo se reduce a un mínimo de un millón de toneladas por año. aproximadamente de +/-5 a +/-10 mm es realista en función de las condiciones de la superficie, y las desviaciones reales fueron La etiqueta HART y la dirección se establecieron para que coincidieran con la base de datos de medición del tanque, y la conversión de volumen fue verificado con respecto a la mesa de sujeción antes de que el depósito volviera a estar en servicio.

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12Lo que cambió para los operadores

Los operadores notaron el cambio en sus rutinas antes de que notaran la pantalla. La inmersión manual se convirtió en una comprobación programada en lugar de una comprobación automática. La alarma de alta intensidad se apoyó en una medición continua en lugar de una medición de alta intensidad. La sala de control obtuvo una señal de nivel que el sistema de medición del tanque, el DCS y la lógica de alarma Las cifras específicas de los sitios no se proporcionan; el resultado operativo fue que la medición se realizó de manera consistente. El tanque se ha convertido en una instalación de mantenimiento y no requiere más mantenimiento mecánico.

13Valor en términos de tanques y donde se repite el patrón

Para una granja de tanques, el valor se muestra como seguridad (una medición continua a prueba de explosión con un sistema de seguridad de fallas probado) Dirección), operaciones (mejor programación de recibos y envíos, menos subidas al techo, sin mantenimiento de servo Las curvas de diagnóstico y eco permiten al ingeniero del instrumento verificar la medición de la La misma configuración se aplica al crudo, al fuel oil, al diesel y a la gasolina almacenados en la atmósfera, y a los combustibles fósiles. Para el almacenamiento de gas a presión o licuado, la lógica de selección cambia: En la mayoría de los casos, los resultados de la evaluación de la calidad de las señales de radio son los siguientes: Cuando solicite una cotización para un radar de tanques, indique el tipo y la altura del tanque, el tamaño de la boquilla del techo, el producto y su la temperatura típica, el corte de agua si es variable, y la clasificación del área - estos deciden la frecuencia, la antena y calificación Ex.