摘 要 針對長慶油田轉油站沉降罐乳化層、油水界面難于控制的問題，采用磁致伸縮液位計作為自動化監控方法，有效解決了人工檢測液位的難題，使轉油站沉降罐乳化層厚度、油水界面高度、污水水位數據等得到及時監測，確保了轉油站沉降罐的操作安全，減少了員工因風雪天氣上罐檢尺的危險性，減輕了員工勞動強度。

引言
在長慶油田采油六廠轉油站內的沉降罐計量操作，主要采用人工檢尺測量，液位、乳化層、油水界面、水位的測量全部要用人工用特制取樣器進行探測，遇到風、雪、雨等惡劣天氣，在罐上操作非常危險，夜間檢尺視線差，數據有時有較大差距，探測四個參數時間從上罐檢尺到取樣再到計算結果，至少要在 40min 以上。沉降罐液位、乳化層、油水界面、污水水位的參數直接關系到每天原油產量的盤庫數據是否準確，進而影響到對全站原油產量的分析。為了解決這個難題，長慶油田采油六廠長西項目部 2016 年 3 月在長二轉油站 700m3 沉降罐上安裝了磁致伸縮液位計，用以監測沉降罐液位、乳化層、油水界面、污水水位數據。經過 8 個月的使用，該方法快捷、安全、準確，效果良好。

1 磁致伸縮液位計
磁致伸縮液位計通過內部非接觸式的測控技術精確地檢測活動磁環的絕對位置來測量被檢測液體的實際位置，磁致伸縮液位計對原油處理過程中沉降罐液位計量、液位、油水界面的測量與監控有較好的適應性。

2 磁致伸縮液位計特點
1) 測量精度高，重復性好; 2) 絕對量輸出，重啟無須重歸零位; 3) 零點、滿度在量程范圍內 100% 可用; 4) 防射頻干擾; 5) 安裝方式靈活、簡便; 6) 抗污能力強，適用于惡劣工業環境; 7) 剛性測桿結構，承壓性能好; 8) 可帶表頭，現場顯示測量數據。

3 磁致伸縮液位計結構
磁致伸縮液位計主要由磁致伸縮線( 以下簡稱波導絲) 、測桿、電子倉和套在測桿上的非接觸浮子( 內裝有永久磁鐵) 組成。磁致伸縮液位計結構示意圖如圖 1 所示。 4 磁致伸縮液位計工作原理
當傳感器工作時，電子倉內的電子電路產生一個“起始脈沖”，此起始脈沖沿波導絲以恒速傳輸，同時產生一個沿著波導絲跟隨脈沖前進的旋轉磁場，當該磁場與浮子的永久磁場相遇時，產生磁致伸縮效應，使波導絲發生扭動。這一扭動被安裝在
電子倉內的拾能機構感知并轉換成相應的“終止脈沖”，通過計算“起始脈沖”與相應“終止脈沖”之間的時間差 t1、t2、t3，即可精確測出其位移量，進而得到精確的液位值。磁致伸縮液位計工作波形圖如圖 2 所示。 5 現場應用
5. 1 數據顯示
傳感器安裝后，經過調試，罐位數據、油水界面數據、乳化層厚度數據、污水水位數據可以隨時讀取。經過 1 個月的觀察，每天人工檢尺取樣，測量數據與傳感器顯示的數據對比，四組數據基本誤差均在 2mm 以內，完全符合設計安裝要求。傳感器的數據不受 風、雪、雨、霧等惡劣天氣影響，數 據 顯 示穩定。

5. 2 工作過程
磁致伸縮液位計根據沉降罐內的油層、油水混合層、污水層三個層面的液體密度差進行自動識別，根據每個層的位置變化，相應產生不同的磁場和電場，磁場和電場也會導致物體尺寸的伸長和縮短。鐵磁性物質在外磁場的作用下，其尺寸伸長( 或縮短) ，去掉外磁場后，又恢復原來的長度，這就使不同的三種液體產生磁致伸縮。油層位置、油水界面位置和污水位置同時反映在遠傳電腦顯示屏上，隨時可以檢測到三個層位的變化數值，根據沉降罐計算系數，準確計算出沉降罐內的油量、油水界面位置、污水水位位置，及時為操作員工提供準確的罐內資料。

5. 3 效果對比
在 8 個月的使用過程中，油罐液位、油水界面位置、乳化層厚度、污水水位隨時顯示，精確度在 2mm范圍內。每班盤庫時間從 40min 縮短到 5min。電腦顯示屏如圖 3 所示。


5. 4 注意事項
1) 每臺傳感器最好單獨提供一個符合產品要求的供電電源;
2) 傳感器的屏蔽電纜必須避開大功率電源、射頻信號和其他有噪音的傳輸電纜;
3) 電纜的屏蔽線必須完好無斷線，并接到后續設備的大地端;
4) 電纜線需按照所需長度 訂 制，避 免 分 段駁線;
5) 量程 3m 以內的不銹鋼測桿外徑為 10mm，量程 3m 以上的不銹鋼測桿外徑為 13mm，帶溫度測量的不銹鋼測桿外徑為 14mm;
6) 電子倉外殼材質均為不銹鋼;
7) 普通型接線端子及隔爆型產品，進行零點和滿度調節時，需要打開端蓋操作。

6 結束語
磁致伸縮液位計在長慶油田采油六廠長西項目部長二轉沉降罐的應用，極大地提高了現場自動化管理水平，有效解決了轉油站人工對原油處理過程中沉降罐液位計量、液位控制、油水界面的測量與監控以及污水水位控制的操作，有效避免了員工上罐檢尺取樣的危險，縮短了每班計算盤庫時間，提高了產量分析的準確性。