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摘要：本文阐述了石油化工油品储罐测量仪表的考虑因素，探讨了石油化工油品储罐自控工程设计方案，总结了影响自动化仪表在石油化工储罐中应用的因素。
关键词：石油化工；油品储罐；仪表；工程设计
一、石油化工油品储罐测量仪表种类
（一）液位测量仪表
随着油品储罐容积的变化，液位的测量仪表也有所变化。在容积较小的油品储罐上进行液位测量时，应将连续液位测量仪表安装在储罐的顶部；在容积较大的油品储罐上进行液位测量时，应在安装两套不同类型的连续液位测量仪表，同时在罐旁安装指示仪。液位测量信号引入到罐区自动化检测系统中进行指示控制，并应根据工艺要求设置液位的高、低报警与联锁，当液位出现异常情况时就会发出警报提示操作人员。液位报警与联锁宜采用连续测量仪表，也可采用液位開关。连续液位测量仪表与不常动作的开关类液位仪表相比，具有明显的优势，既能够连续进行液位实时的检测，又能够实现报警，具有较高的可靠性。因为石油化工油品储罐区对仪表的可靠性要求较高，通常对于液位的测量采用连续型测量仪表。对油品液位测量仪表选择时，应充分考虑储罐的形状与容积、介质物性等参数，进行合理选择，如对烃类物质、轻质油品、重质油品等物质的储罐进行测量时采用雷达液位计，需综合考虑油品储罐类型、测量精度等因素的影响，合理选择雷达天线型式。
（二）温度测量仪表
油品储罐的温度是重要工艺参数，因此在温度测量时需要科学的选择。对于测量储罐内油品的标准体积、标准密度时，应设置多点Pt100热电阻温度计或单点Pt100热电阻温度计，对油品储罐进行计量时，应保证油品体积、密度达到国家的相关标准。一些文献资料对温度测量仪表的固有精度和在油品储罐安装后的精度的最大误差有明确的要求，在现场安装后测量仪表的最大允许误差考虑到体积和质量计量分别是0.5℃和1.0℃，测量仪表的固有精度的最大允许误差考虑到体积和质量计量分别是0.25℃和0.5℃。
对于罐体顶部温度测量采用感温电缆测量元件时，应进行架空敷设安装，避免罐体顶部的辐射热造成温度误报警。
（三）压力仪表
按照GB50160的要求，在设计油品储罐时，将其分为压力储罐、低压储罐和常压储罐三种。测量压力储罐的压力時可以采用压力变送器；测量低压储罐压力时可以采用差压或压力变送器。压力仪表在实际安装的过程中都有一定的要求，在安装后存在一个最大误差，所有仪表的安装都不能超过这个最大误差。
二、石油化工油品储罐自控工程设计
（一）罐区安全设置
油品罐区在通常情况下是稳定运行的，发生事故和风险的概率较低，通常设置有联锁和报警装置。在设计罐区自动化仪表系统时在确定其具备的过程检测、控制、报警与管理外还需进行评估，既要保证其可操作性和安全等级达到相关要求，又要保证仪表安全可靠的测量。在管理上，通过对以往发生在石油化工储罐区的事故分析，避免违章作业，加强操作人员安全意识的培养，杜绝误操作，有效识别操作环节中的安全隐患，保证罐区的安全。同时，针对罐区的规模及安全要求，设置必要的高高、低低液位报警及联锁，设置高高液位与进口管道阀门的联锁、低低液位与停泵的联锁，设置重要参数的报警，设置仪表的有效防护，设置静电防护装置、设置安全仪表系统等。
（二）开关阀的设计选型
开关阀的类型包括：电动开关阀、气动开关阀以及电液开关阀等。开关阀的类型选择要根据存储介质、管道尺寸以及存储物品的危险性确定。相关规范也明确规定了开关阀选型设计的原则，当罐区具备仪表气源时，应采用采用气动执行机构的开关阀，液化石油气的罐区应采用气动执行机构开关阀；如果罐区不具备仪表气源，就要选择电动执行机构或电液执行机构的开关阀。另外，在对开关阀体的型式选择要按照《管道材料表等级规定》，确定开关阀型式、压力等级及连接形式，应注意的是阀体的口径宜与工艺管道口径相同。同时，还有做好开关阀的防火设计，阀体的结构应符合API607或类似规范要求，电缆和执行机构也应根据具体情况进行防火设计，避免留下安全隐患。
（三）仪表防护防爆设置
通常油品罐区，大多属于易燃、易爆介质，具有极大的危险性，因此对仪表要进行防护防爆设置。根据GB4208等有关规定，罐区的现场仪表其外壳防护等级不低于IP65，在地下安装仪表的防护等级不低于IP68。按照国家的相关规定，由于油品罐区属于爆炸危险场所，因此现场所有的电动仪表的防爆性能必须达到相应的爆炸危险区域防爆标准要求，同时应取得国家级或国际防爆检验机构的防爆检验合格证。这是在进行仪表设计时，两个不容忽视的硬性指标。
（四）仪表过程接口
罐区液位测量仪表具有一定的结构特点，，在储罐上安装仪表时，采用的是法兰连接，要特别注意，法兰封面的形式必须与罐体上法兰匹配；仪表连接过程中的法兰压力等级要与罐体相适应；对于罐体外浮子式液位仪表的连接，应当设置合理的开孔位置，以免造成连接口距离超出仪表的制造长度；对于罐体压力测量时的法兰式连接部件，应考虑在管件制造厂焊接预制，避免在法兰盖上现场开孔焊接，避免出现线密封焊接，提高安全性。
（五）可燃气体、有毒气体检测
要根据油品罐区的布置、介质等情况，综合各种规范的要求，合理可靠地设置可燃气体、有毒气体检测系统。按照安监总局的相关文件要求，罐区的可燃气体、有毒气体系统独立于过程控制系统，进行单独设置；但与现行的GB50493规范要求不尽一致，从安全角度出发，认为独立设置是安全合理的。罐区应按照规范要求，设置应独立的现场声光报警器（区域报警器），不建议将现场报警器与检测探头进行合体设置。对于室外的安装检测探头，应在规范要求的安装高度范围内，尽可能抬高高度，避免极端天气时的雨水骤降，淹没掉围堰内的检测探头，或者是雨水倒溅到检测元件造成探头失效，形成安全隐患。
三、控制系统供电设计
罐区的控制系统以及仪表供电设计都要严格按照《石油化工仪表供电设计规范》SH/T3082设计。并应遵循相关原则：非过程控制相关系统的设备不能使用控制系统配电柜中的电源；为了保证用电的安全，现场仪表采用的电源为380VAC，220VAC时，应按照相应的电气规范进行设计；电动执行机构或电液执行机构的电源应采用一级负荷电源供电；液位计的220VAC电源应为一级负荷；现场仪表的24VDC电源，应进行压降核算，确保不超过有效的供电距离。在现场管理中，采取相应的措施改变以往由仪表专业设计交流供配电的错误做法。
三、总结
综上所述，在进行油品储罐的自控工程设计时，充分考虑到油品罐区的安全等级、防爆防护、仪表类型选择、动力供应及安装等诸多因素，并符合国家及行业对于自动化设计的相关规范。因此，自控工程设计人员在设计时应熟悉并掌握相关规范的要求，也需要不断的充实专业知识，提高专业水平和技能，做到合理可行、安全可靠，确保有效监控油品罐区的安稳常满优运行。
参考文献：
[1]张华莎.石油化工油品储罐自动化仪表及工程设计[J].石油化工自动化，2015，51（6）：6-13.
[2]李良英.试论石油化工油品储罐自动化仪表及工程设计[J].当代化工研究，2016，（1）：35-36.
关键词：石油化工；油品储罐；仪表；工程设计
一、石油化工油品储罐测量仪表种类
（一）液位测量仪表
随着油品储罐容积的变化，液位的测量仪表也有所变化。在容积较小的油品储罐上进行液位测量时，应将连续液位测量仪表安装在储罐的顶部；在容积较大的油品储罐上进行液位测量时，应在安装两套不同类型的连续液位测量仪表，同时在罐旁安装指示仪。液位测量信号引入到罐区自动化检测系统中进行指示控制，并应根据工艺要求设置液位的高、低报警与联锁，当液位出现异常情况时就会发出警报提示操作人员。液位报警与联锁宜采用连续测量仪表，也可采用液位開关。连续液位测量仪表与不常动作的开关类液位仪表相比，具有明显的优势，既能够连续进行液位实时的检测，又能够实现报警，具有较高的可靠性。因为石油化工油品储罐区对仪表的可靠性要求较高，通常对于液位的测量采用连续型测量仪表。对油品液位测量仪表选择时，应充分考虑储罐的形状与容积、介质物性等参数，进行合理选择，如对烃类物质、轻质油品、重质油品等物质的储罐进行测量时采用雷达液位计，需综合考虑油品储罐类型、测量精度等因素的影响，合理选择雷达天线型式。
（二）温度测量仪表
油品储罐的温度是重要工艺参数，因此在温度测量时需要科学的选择。对于测量储罐内油品的标准体积、标准密度时，应设置多点Pt100热电阻温度计或单点Pt100热电阻温度计，对油品储罐进行计量时，应保证油品体积、密度达到国家的相关标准。一些文献资料对温度测量仪表的固有精度和在油品储罐安装后的精度的最大误差有明确的要求，在现场安装后测量仪表的最大允许误差考虑到体积和质量计量分别是0.5℃和1.0℃，测量仪表的固有精度的最大允许误差考虑到体积和质量计量分别是0.25℃和0.5℃。
对于罐体顶部温度测量采用感温电缆测量元件时，应进行架空敷设安装，避免罐体顶部的辐射热造成温度误报警。
（三）压力仪表
按照GB50160的要求，在设计油品储罐时，将其分为压力储罐、低压储罐和常压储罐三种。测量压力储罐的压力時可以采用压力变送器；测量低压储罐压力时可以采用差压或压力变送器。压力仪表在实际安装的过程中都有一定的要求，在安装后存在一个最大误差，所有仪表的安装都不能超过这个最大误差。
二、石油化工油品储罐自控工程设计
（一）罐区安全设置
油品罐区在通常情况下是稳定运行的，发生事故和风险的概率较低，通常设置有联锁和报警装置。在设计罐区自动化仪表系统时在确定其具备的过程检测、控制、报警与管理外还需进行评估，既要保证其可操作性和安全等级达到相关要求，又要保证仪表安全可靠的测量。在管理上，通过对以往发生在石油化工储罐区的事故分析，避免违章作业，加强操作人员安全意识的培养，杜绝误操作，有效识别操作环节中的安全隐患，保证罐区的安全。同时，针对罐区的规模及安全要求，设置必要的高高、低低液位报警及联锁，设置高高液位与进口管道阀门的联锁、低低液位与停泵的联锁，设置重要参数的报警，设置仪表的有效防护，设置静电防护装置、设置安全仪表系统等。
（二）开关阀的设计选型
开关阀的类型包括：电动开关阀、气动开关阀以及电液开关阀等。开关阀的类型选择要根据存储介质、管道尺寸以及存储物品的危险性确定。相关规范也明确规定了开关阀选型设计的原则，当罐区具备仪表气源时，应采用采用气动执行机构的开关阀，液化石油气的罐区应采用气动执行机构开关阀；如果罐区不具备仪表气源，就要选择电动执行机构或电液执行机构的开关阀。另外，在对开关阀体的型式选择要按照《管道材料表等级规定》，确定开关阀型式、压力等级及连接形式，应注意的是阀体的口径宜与工艺管道口径相同。同时，还有做好开关阀的防火设计，阀体的结构应符合API607或类似规范要求，电缆和执行机构也应根据具体情况进行防火设计，避免留下安全隐患。
（三）仪表防护防爆设置
通常油品罐区，大多属于易燃、易爆介质，具有极大的危险性，因此对仪表要进行防护防爆设置。根据GB4208等有关规定，罐区的现场仪表其外壳防护等级不低于IP65，在地下安装仪表的防护等级不低于IP68。按照国家的相关规定，由于油品罐区属于爆炸危险场所，因此现场所有的电动仪表的防爆性能必须达到相应的爆炸危险区域防爆标准要求，同时应取得国家级或国际防爆检验机构的防爆检验合格证。这是在进行仪表设计时，两个不容忽视的硬性指标。
（四）仪表过程接口
罐区液位测量仪表具有一定的结构特点，，在储罐上安装仪表时，采用的是法兰连接，要特别注意，法兰封面的形式必须与罐体上法兰匹配；仪表连接过程中的法兰压力等级要与罐体相适应；对于罐体外浮子式液位仪表的连接，应当设置合理的开孔位置，以免造成连接口距离超出仪表的制造长度；对于罐体压力测量时的法兰式连接部件，应考虑在管件制造厂焊接预制，避免在法兰盖上现场开孔焊接，避免出现线密封焊接，提高安全性。
（五）可燃气体、有毒气体检测
要根据油品罐区的布置、介质等情况，综合各种规范的要求，合理可靠地设置可燃气体、有毒气体检测系统。按照安监总局的相关文件要求，罐区的可燃气体、有毒气体系统独立于过程控制系统，进行单独设置；但与现行的GB50493规范要求不尽一致，从安全角度出发，认为独立设置是安全合理的。罐区应按照规范要求，设置应独立的现场声光报警器（区域报警器），不建议将现场报警器与检测探头进行合体设置。对于室外的安装检测探头，应在规范要求的安装高度范围内，尽可能抬高高度，避免极端天气时的雨水骤降，淹没掉围堰内的检测探头，或者是雨水倒溅到检测元件造成探头失效，形成安全隐患。
三、控制系统供电设计
罐区的控制系统以及仪表供电设计都要严格按照《石油化工仪表供电设计规范》SH/T3082设计。并应遵循相关原则：非过程控制相关系统的设备不能使用控制系统配电柜中的电源；为了保证用电的安全，现场仪表采用的电源为380VAC，220VAC时，应按照相应的电气规范进行设计；电动执行机构或电液执行机构的电源应采用一级负荷电源供电；液位计的220VAC电源应为一级负荷；现场仪表的24VDC电源，应进行压降核算，确保不超过有效的供电距离。在现场管理中，采取相应的措施改变以往由仪表专业设计交流供配电的错误做法。
三、总结
综上所述，在进行油品储罐的自控工程设计时，充分考虑到油品罐区的安全等级、防爆防护、仪表类型选择、动力供应及安装等诸多因素，并符合国家及行业对于自动化设计的相关规范。因此，自控工程设计人员在设计时应熟悉并掌握相关规范的要求，也需要不断的充实专业知识，提高专业水平和技能，做到合理可行、安全可靠，确保有效监控油品罐区的安稳常满优运行。
参考文献：
[1]张华莎.石油化工油品储罐自动化仪表及工程设计[J].石油化工自动化，2015，51（6）：6-13.
[2]李良英.试论石油化工油品储罐自动化仪表及工程设计[J].当代化工研究，2016，（1）：35-36.