浮き屋根式タンクの液位測定：ゲージウェル内のレーダー測定

浮き屋根式タンクの液位測定：ゲージウェル内のレーダー測定

浮き屋根式タンクの測定では、液位と屋根位置を区別する必要があります。タンクを基準とする固定の静穏管に設置したレーダーは、承認されたゲージウェル構成を通じて測定物を測れます。浮き屋根に載せた機器は、独立した位置基準を追加しない限り、動く屋根を基準とした距離を測ります。取付方法を選ぶ前に、タンク図面と測定基準を確認してください。

ゲージウェルが実際に示すもの

ゲージウェルは屋根を貫通する垂直管です。内径とアンテナを組み合わせて仕様化し、測定物と蒸気が自由に出入りする穴やスロットを設けます。上端に設置したレーダーが測るのは管内の液位です。狭い管内の静かで平らな液面で、蒸気の乱れもほとんどないため、通常はタンク内で最も明瞭な反射信号が得られます。

ただし、管内液位が有用なのは、タンクとの流体連通によって実際の状態を忠実に反映する場合だけです。設計レビューでは次の三点を確認します。

管理された充填中に、複数の液位でウェルの指示を承認済みの独立基準と比較します。手動検尺は、現場手順に従い指定されたアクセス口から行う場合に限ります。必要な警報応答に対して、ウェルとタンクの連通が十分速いことを確認してください。

屋根の傾きは実在し、伝送器の精度より重要になる

大きな浮き屋根は剛体の平面ではありません。片側の下から測定物を抜くときや、ポンツーンに異なる荷重がかかるときに傾きます。許容する傾きと屋根変位はタンク設計と運転評価から定まります。安全上重要なのは平均液位ではなく、測定物または屋根が到達し得る最高位置を基に警報高さを設定することです。

液面と浮き屋根は別の基準です。液位計が正しくても、屋根は傾斜、固着、着底、浮力喪失を起こすことがあります。屋根、シール、タンクの設計から最も低い制限高さを定め、そこから検出・停止中の充填による上昇量、測定不確かさ、必要な運転余裕を差し引きます。屋根位置や傾斜の監視が別途必要になる場合もあります。

計算例。承認された制限高さを19.2 m、必要な余裕高さを0.30 m、設計に基づく屋根の見込み量を0.06 m、測定不確かさを0.03 mとします。これらを差し引くと18.81 mですが、検出・停止中の充填に対する追加の余裕距離はまだ含まれていません。充填速度、応答時間、最終要素の閉止まで含めなければ、完全な高高設定点にはなりません。

外部浮き屋根：屋根を測るか、測定物を測るか

外部浮き屋根式タンクには通常、浮き屋根の上に固定屋根がありません。測定物の液位は、タンクの固定基準から支持する静止した静穏管内で測るのが一般的です。一方、固定の外部支持部から屋根上のターゲットを追跡し、屋根位置を監視する構成もあります。ポンツーン近くの開口や隙間が、妨げのない代表的な液位測定経路になるとは限りません。

屋根上ターゲットの追跡が示すのは屋根位置であり、液位を直接示すものではありません。両者の関係は浮力、屋根荷重、着底、屋根の異常状態によって変わります。屋根が測定物内に沈むこともあるため、その位置だけを独立した液体過充填測定の代わりにすることは、一般には適切ではありません。各機能を、それぞれが必要とする測定量に対して検証してください。

実際に制御する量を選んでから、取付方法を選びます。伝送器を「上のどこか」に置いた標準図面をそのまま受け入れてはいけません。

浮き屋根での警報と独立性

浮き屋根式タンクの過充填保護も、他のタンクと同じ独立性の原則に従います。高高保護層は制御層と単一故障点を共有してはいけません。実用的な構成は、制御・在庫用のゲージウェル内連続レーダーに加え、別のウェルまたはノズル内の独立したポイントスイッチ、すなわちフロートまたは振動フォークを、別のトリップ入力へ配線するものです。

浮き屋根特有の、二つの共通原因による落とし穴に注意します。

二つの機器が同じ閉塞したゲージウェルを測れば、同時に測定不能になります。

屋根上の同じ接続箱から給電する二つの機器は、屋根の移動でケーブルに力がかかると、同時に電源を失います。

浮き屋根プロジェクトからの質問

質問1. 一台の伝送器で在庫と過充填の両方を扱えますか。

両機能へ情報を送ることはできますが、安全レビューでは一台の機器を一層として扱います。高高トリップには二台目の独立センサーを使用してください。

質問2. ゲージウェル自体に静穏化機能が必要ですか。

ウェル自体が静穏化のための構成です。必要な応答時間内に管内液位がタンクに追従するよう、穴を設ける必要があります。試運転時の管理された充填で、検尺テープと比較して確認します。

質問3. 屋根が支柱に着座すると指示はどうなりますか。

EFRでは、測定物の液位は屋根の着座高さより下まで下がります。適切に設定したゲージウェル内レーダーは、液体が有効測定範囲内にある間、測定を続けられます。ウェルが満液である必要はありません。在庫が少ないときに必要な範囲を測れるよう、ウェルが十分低い位置まで延びていることを確認してください。

関連技術ガイド

• 既設タンクのレーダーレベル伝送器への更新：再利用できるもの
• レーダーレベル伝送器の仕様の決め方：見積を左右する14項目

測定用途についてMETRAVONに相談する

技術参考資料

• 浮き屋根の検尺設備の設置ガイド