Đo mức trong bồn chứa dầu: Hướng dẫn lựa chọn thiết bị

Đo mức trong bồn dầu: Quản lý tồn kho, đo giao nhận thương mại và chống tràn là ba nhiệm vụ khác nhau

Dự án lưu trữ dầu phải quy định riêng việc quản lý tồn kho, đo lường thương mại và chống tràn. Tồn kho thể hiện lượng sản phẩm trong bồn. Đo giao nhận thương mại cần hệ thống đo được phê duyệt khi có yêu cầu áp dụng. Chống tràn đòi hỏi phản ứng tin cậy trước khi sản phẩm thoát khỏi phạm vi chứa. Một con số về độ chính xác không xác định được yêu cầu của cả ba nhiệm vụ.

Tách biệt ba công việc

Không áp dụng dung sai milimét chung cho các nhiệm vụ này. Mục tiêu quản lý tồn kho của kho đầu mối khác với yêu cầu đo lường pháp định; cảnh báo mức cao-cao phải có khoảng dự phòng phù hợp tại ngưỡng đặt, độ lặp lại và khả năng đáp ứng, chứ không chỉ độ phân giải hiển thị cao.

API 2350 là chương trình phòng ngừa tràn, không phải chứng chỉ bộ truyền tín hiệu

API 2350 đề cập đến phòng ngừa tràn trong lưu chứa dầu mỏ thuộc phạm vi tiêu chuẩn. Phải xác định khả năng áp dụng, loại bồn và các biện pháp bảo vệ cần thiết cho cơ sở. Tiêu chuẩn không quy định mọi bồn chất lỏng, kể cả bồn LNG, đều phải có cùng cách bố trí thiết bị đo.

Khi yêu cầu chức năng mức cao-cao độc lập, giá trị thứ hai lấy từ bộ truyền tín hiệu quản lý tồn kho không phải là cảm biến độc lập. Cần xem xét toàn bộ tuyến chức năng, gồm nguồn điện, logic, hành động cảnh báo hoặc dừng, các hỏng hóc do nguyên nhân chung và cách kiểm thử.

Đặt ngưỡng cảnh báo và tác động dựa trên dung tích còn trống, lưu lượng tiếp nhận lớn nhất có thể xảy ra một cách hợp lý và thời gian cần để phát hiện, phản ứng rồi dừng dòng chảy. Tính cả thời gian truyền thông và hành trình van khi có liên quan. Một tỷ lệ cố định của chiều cao bồn không chứng minh thời gian đáp ứng là đủ.

Quy trình và chu kỳ thử kiểm chứng chức năng phải căn cứ vào tiêu chuẩn áp dụng, hướng dẫn thiết bị và đánh giá rủi ro đã lập hồ sơ. Không tự đặt một chu kỳ hàng năm hoặc hàng quý cho mọi thiết bị đo mức bồn. Lưu phạm vi thử, kết quả, khiếm khuyết và biện pháp khắc phục.

Chọn dụng cụ đo mức phù hợp với vai trò thực tế của nó

Radar không gian tự do, đo servo, radar sóng dẫn hướng và các công nghệ khác phù hợp với những cấu hình bồn khác nhau. Radar được giới thiệu để đo mức quy trình không tự động được phê duyệt cho đo giao nhận thương mại hoặc chức năng an toàn bằng thiết bị đo. Cần kiểm tra phê duyệt cụ thể, các tùy chọn và hệ thống lắp đặt thực tế.

Hệ thống servo có bộ phận đo chuyển động và yêu cầu bảo trì riêng. Hệ thống thủy tĩnh phụ thuộc vào tham chiếu áp suất và khối lượng riêng đại diện. Radar sóng dẫn hướng có khả năng đo mặt phân cách làm tăng phần tiếp xúc với sản phẩm, đồng thời có giới hạn về đặc tính, chiều dày lớp và bố trí đầu dò.

Dầu phản xạ yếu không phải lúc nào cũng cần giếng tĩnh. Kiểm tra giới hạn ứng dụng và khả năng thu tín hiệu phản xạ của thiết bị đã chọn. Nếu dùng giếng tĩnh, đường kính, độ thẳng, khe hở, mối nối, khả năng trao đổi chất lỏng và khoảng hở với mái phải phù hợp yêu cầu của thiết bị; dùng ống tùy ý có thể tạo sai số mới.

Bồn mái nổi cần mốc tham chiếu đo cố định

Đo mức bồn theo cách thông thường dùng mốc cố định xác định trước và bố trí đã được phê duyệt để đo chất lỏng mà không bị mái cản trở. Ống tĩnh phù hợp có thể tạo đường đo xuyên qua mái. Chỉ lắp thiết bị đo thông thường trên mái di động và đo khoảng cách ngắn từ mái đến chất lỏng bên dưới không đủ để xác định mức tuyệt đối trong bồn.

Vị trí mái không phải lúc nào cũng trùng với mức chất lỏng: mái đã hạ xuống chân đỡ, bị nghiêng hoặc bị hạn chế chuyển động cơ học là những ngoại lệ rõ ràng. Khi có yêu cầu, phải tính phần thể tích chất lỏng bị mái nổi chiếm chỗ trong phép tính dung tích. Kiểm tra đường đo luôn thông thoáng trên toàn hành trình mái, kể cả ở mức thấp.

Mặt phân cách dầu - nước và nhũ tương

Trước hết, xác định ranh giới cần đo: nước tự do dưới dầu, vùng chuyển tiếp nhũ tương hay biên dạng hàm lượng nước. Phép đo mặt phân cách bằng sóng dẫn hướng có thể hoạt động khi lớp trên cho đủ năng lượng truyền qua và mặt phân cách tạo tín hiệu phản hồi dùng được. Chỉ một ngưỡng chênh lệch hằng số điện môi chung không đủ để chọn thiết bị.

Lớp nhũ tương chuyển tiếp dầu - nước không có một ranh giới sắc nét duy nhất. Một số thiết bị chuyên dụng có thể xác định đặc tính nhũ tương hoặc biên dạng, nhưng phải thống nhất đại lượng cần báo cáo và phương pháp nghiệm thu. Lấy mẫu có thể là một phần của việc kiểm chứng đó; điều này không chứng minh mọi phương pháp đo liên tục đều bất khả thi.

Lập bảng đánh giá độ không đảm bảo của hệ thống

Tổng hợp độ không đảm bảo theo phương pháp áp dụng thay vì cộng các giá trị milimét và phần trăm không cùng cơ sở. Nêu rõ kết quả là thể tích ở điều kiện đo, thể tích quy về điều kiện chuẩn hay khối lượng. Chỉ riêng thông số cảm biến mức không đủ xác định độ không đảm bảo của lượng sản phẩm giao nhận.

Cung cấp cho METRAVON kích thước bồn, loại mái, sản phẩm, giới hạn vận hành, đại lượng cần xác định và các yêu cầu chi phối về đo lường, bảo vệ.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Có thể dùng radar để đo giao nhận thương mại không?

Có, hệ thống đo mức phù hợp đã được phê duyệt có thể dùng khi được phép. Cần kiểm tra phê duyệt thực tế, cách lắp trên bồn, các phép đo hỗ trợ và quy trình kiểm định bắt buộc, không chỉ nguyên lý cảm biến.

API 2350 có yêu cầu mọi bồn đều dùng cùng hai thiết bị không?

Không. Phải xác định khả năng áp dụng tiêu chuẩn, loại bồn và kiến trúc bảo vệ cần thiết. Khi yêu cầu tính độc lập, hai đầu ra từ một bộ truyền tín hiệu không đáp ứng được yêu cầu đó.

Thiết bị đo gắn trên mái di động có thể báo mức trong bồn không?

Không thể chỉ dựa vào khoảng cách ngắn từ mái đến chất lỏng. Mức tuyệt đối cần mốc cố định hoặc hệ thống được thiết kế chuyên biệt có tính đến chuyển động của mái.

Radar có thể đo mặt phân cách dầu - nước không?

Một số thiết bị sóng dẫn hướng có thể đo trong giới hạn đo mặt phân cách của chúng. Radar đo bề mặt không mặc nhiên xác định được ranh giới nằm dưới chất lỏng; với nhũ tương cần định rõ mục tiêu đo.

Đo xăng có bắt buộc dùng giếng tĩnh không?

Không. Nhu cầu sử dụng phụ thuộc thiết bị và cách lắp. Cả bố trí đo trong không gian mở và trong giếng tĩnh đều phải được kiểm chứng với sản phẩm thực tế và toàn dải vận hành.

Bao lâu nên kiểm tra các dụng cụ đo mức và báo động?

Căn cứ vào phê duyệt áp dụng, hướng dẫn thiết bị, kinh nghiệm vận hành và đánh giá rủi ro đã lập hồ sơ. Xác định đầy đủ phạm vi thử và lưu kết quả thay vì chọn một chu kỳ chung.

Tài liệu tham khảo kỹ thuật

• Tổng quan về Tiêu chuẩn API 2350

Ứng dụng liên quan

Bộ truyền tín hiệu mức radar cho bồn hóa chất: Vật liệu, đặc tính điện môi và những điểm dễ mắc sai lầm | Đo mức ở nhiệt độ cực thấp: Bồn LNG, nitơ lỏng và oxy lỏng

Trao đổi về ứng dụng với METRAVON