几种常用油水界面仪

    1　油水界面仪的使用情况

    在油田生产中,油水分离是原油加工中极为重要的环节。而从原油进入联合站以后,要经过诸如沉降、电脱等处理过程,油水界面控制是分离效果的关键。现在各油田普遍使用专门的油水界面仪来监控处理过程,达到自动化控制的目的。由于目前油水界面仪的种类较多,性能差异比较大,现结合华北油田的实际情况,具体分析界面仪的使用。

    首先大致介绍一下油田生产的基本工艺流程。当原油开采出来后,先送到采油计量站进行计量,再进入联合站。在联合站,经过计量、加热,然后将原油送至一级沉降罐(在一级沉降罐内原油常年保持在60℃左右),经过沉降分离后送至中间罐,经过脱水泵脱水,再经过二次加热进入二级沉降罐(在二级沉降罐内原油常年保持在80℃左右),分离后的原油进入电脱水器进行最后的处理,达到含水率标准(﹤0.5%)后,最后送到成品油储罐。在整个过程中,都需要进行油水界面的测量。而油水界面的准确监测对油品的含水率、污水回收及处理成本都是极为关键的。

    2　界面仪的工作原理

    根据界面仪的测量原理的不同,大致可以将界面仪分为:磁性、射频导纳式、短波吸收式、电容式、伺服式等几种。

    其中磁性界面仪又分为:干簧管式磁控界面仪、磁致伸缩式界面仪等形式。

    2·1　干簧管式磁控界面仪

    该类型的界面仪在油田使用得较早,现在出现的问题较多。其测量原理极为简单,将一根由干簧管和电阻组成的电路板(长度由被测介质高度决定),放入一根不锈钢管中,随着套于钢管外的磁浮子随液面的移动,磁力就将相应的干簧管吸合,使得电路板输出端的电阻值也产生相应的变化,根据被测原油的密度不同,适当匹配相对密度不同的磁浮子,就可以测出液位和界面。

    2·2　磁致伸缩式界面仪

    一根硬管或柔性管从罐顶通到底部,带磁钢的浮子沿波导管随液面上下移动。测量时,电流脉冲在磁浮子所在位置导管内的波导管上激发出一个应力脉冲,沿波导管以声速传播到顶部电子盒中的测量部,被转换成电脉冲。根据应力脉冲的传播时间可以测定出液面位置。如果有第2个浮子,适当选择相对密度,使其浮在油2水界面上,则同时能测出油2水界面位置。其结构如图1所示。

   2·3　短波油水界面监测仪

    该仪表是基于介质对短波吸收的理论,将电能以电磁波的形式辐射到以乳化液状态存在的油水介质中,依据油水吸收电能的差异来检测两种介质的含量。油的介电常数约为2.3,而水的介电常数约为80,两者之间相差极大。通过对油水含量的测量,来检测油水界面。