外貼液位計在液氨儲罐上的應用

      液氨是一種重要的化工原料，為運輸及儲存便利，通常將氣態的氨氣通過加壓或冷卻得到液態氨。然而，由于液氨具有低沸點（-33.4℃）、高壓力（0.8~1.5 MPa）、高腐蝕性和高毒性等特點，給其儲罐液位測量帶來了很大的難度。傳統的接觸式或開孔式的液位儀表，在測量過程中容易受到介質的影響，導致測量誤差、儀表損壞、介質泄漏等問題，不僅影響生產效率和質量，還危及人員和設備的安全。因此，如何有效控制儲罐內的液氨液位，選用穩定安全的液位儀表進行液氨儲罐液位的測量，則能夠有效消除液氨使用的安全隱患。

      本文介紹了一種利用聲納測距原理，從罐壁外側直接測量罐內液位的高度的儀器——外貼液位計，并以四川省宜賓某有限公司為案例分析對象，驗證了其在液氨儲罐上的應用效果。

 1. 外貼液位計的工作原理和特點

      外貼液位計由聲吶傳感器（探頭）、信號處理器和顯示器組成。聲吶傳感器安裝于被測容器外壁的正下方（底部），不需對被測容器開孔，不接觸罐內的液體和氣體。聲吶傳感器通過容器壁向罐內發射超聲波脈沖，并接收從液面反射回來的回波信號。信號處理器根據回波信號與發射信號之間的時間差，計算出罐內液位的高度，并將其轉換為4~20 mA DC電流隔離輸出或數字通訊信號，送至顯示器或上位機進行顯示、記錄或控制。

2. 外貼液位計具有以下幾個顯著的特點：

- 安全性高。由于聲吶傳感器和儀表都在容器外，不接觸罐內的液體和氣體，所以在測量有毒、有腐蝕、有壓力、易燃易爆、易揮發、易泄漏的液體時，安裝、維修、維護操作時非常安全。即使在儀表損壞或維修狀態下，也絕無引起泄漏的可能。

- 耐用性強。由于聲吶傳感器和儀表中無機械運動部件，并嚴格密封，與外界隔離，不會磨損或腐蝕，十分可靠耐用，維護工作很少。

- 安裝維護方便。由于不在容器上開孔、不用法蘭盤、不用連通管，無論新舊容器都可方便地安裝。安裝、使用均不需人工校準，非常方便，并且永久保持高度精度。

- 適用范圍廣。由于外貼液位計從容器外測量液位，不受介質性質、壓力、溫度等因素的影響，所以特別適用于以下各種情況的液位測量：

  - 各種壓力容器。

  - 易燃、易爆液位。

  - 易揮發、易泄漏液位。

  - 有腐蝕、有毒害液體。

  - 衛生、無雜菌感染的容器。

3. 外貼液位計在液氨儲罐上的應用效果

      為了驗證外貼液位計在液氨儲罐上的應用效果，本文選取了四川省宜賓某有限公司作為案例分析對象。該公司是四川省重點工程項目，公司建成規模為48萬噸/年燒堿，60萬噸/年聚氯乙烯，120萬噸/年建材。2007年建廠時充分考慮到液氨儲罐的危險性和特殊性，在液位計選型時要求設計院選擇一種安全可靠、易維護的液位測量方式，通過對市場上各種不同原理的液位計進行對比，最終選擇用聲科電子外貼液位計 非接觸式測量液位。

該公司共有兩個液氨儲罐，每個儲罐高度為12米，直徑為6米，壓力為0.8 MPa。每個儲罐上安裝了一個聲吶傳感器和一個信號處理器，并將信號輸出到控制室的顯示器和上位機。經過多年的運行，該公司反饋說外貼液位計運行十分準確，與其他類型的液位計相比較，誤差小，性能穩定，沒有出現任何故障，是理想的氨球罐液位測量儀表。

4. 結論 

     本文介紹了一種利用聲納測距原理，從罐壁外側直接測量罐內液位的高度的儀器——外貼液位計，并以四川省宜賓某有限公司為案例分析對象，驗證了其在液氨儲罐上的應用效果。結果表明，外貼液位計具有安全性高、耐用性強、安裝維護方便、適用范圍。