儲(chǔ)罐廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)，用于儲(chǔ)存原料、成品及中間產(chǎn)品，在保證裝置安全生產(chǎn)、節(jié)能減排、提高整體管理水平等方面具有不可替代的作用，戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備也離不開(kāi)各種類(lèi)型的儲(chǔ)罐。

工業(yè)儲(chǔ)罐一般為鋼制儲(chǔ)罐，根據(jù)儲(chǔ)存介質(zhì)特性及儲(chǔ)存溫度、壓力等參數(shù)選擇碳鋼、低溫鋼、不銹鋼等材料，其他材質(zhì)如玻璃鋼、塑料等由于防火、抗壓等因素，不予考慮。

儲(chǔ)罐按結(jié)構(gòu)形式分為：球罐、臥罐、拱頂罐、外浮頂罐及內(nèi)浮頂罐。

1 儲(chǔ)罐

1.1 球罐

球罐為大容量、承壓的球形儲(chǔ)存容器，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金等流程工業(yè)，常用于作為液化石油氣、液化天然氣、液氧、液氨、液氮及其他介質(zhì)的儲(chǔ)存容器。也可作為壓縮氣體（空氣、氧氣、氮?dú)狻⒊鞘忻簹獾龋┑膬?chǔ)罐。球罐用于常溫、低溫或深冷儲(chǔ)存。一般用于儲(chǔ)存溫度下飽和蒸汽壓大于大氣壓的物料。

常溫球罐，如液化石油氣、氮、煤氣、氧等球罐。此類(lèi)球罐的壓力較高，取決于液化氣的飽和蒸汽壓或壓縮機(jī)的出口壓力。常溫球罐的設(shè)計(jì)溫度大于-20℃。

低溫球罐，這類(lèi)球罐的設(shè)計(jì)溫度低于或等于-20℃，一般不低于-100℃。

深冷球罐，設(shè)計(jì)溫度-100℃以下往往在介質(zhì)液化點(diǎn)以下儲(chǔ)存，壓力不高，有時(shí)為常壓。由于對(duì)保冷要求較高，常采用雙層球殼。

1.2 臥罐

臥罐容積較小（一般都小于100m3），占地面積大。主要用于酸堿等化學(xué)品的儲(chǔ)存，在生產(chǎn)裝置內(nèi)也常用于小容量的其他介質(zhì)（儲(chǔ)存溫度下飽和蒸汽壓大于或等于大氣壓的物料）的儲(chǔ)存。臥罐筒體軸向與地面平行，常用鞍式支座，一般為帶壓力儲(chǔ)存，可承受較高的正壓和負(fù)壓，屬壓力容器。

1.3 拱頂罐

拱頂儲(chǔ)罐是指罐頂為球冠狀、罐體為圓柱形的一種鋼制容器。拱頂儲(chǔ)罐制造簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉，所以在國(guó)內(nèi)外許多行業(yè)應(yīng)用廣泛，最常用的容積為1000 ~10000m3，國(guó)內(nèi)拱頂儲(chǔ)罐的更大容積已經(jīng)達(dá)到30000m3。

拱頂罐一般為低壓力儲(chǔ)罐或常壓儲(chǔ)罐，廣泛應(yīng)用于流體工業(yè)，常用于乙B和丙類(lèi)液體，也可用于有特殊儲(chǔ)存需求的甲B和乙A類(lèi)液體儲(chǔ)存，國(guó)外也有用于大型LNG深冷儲(chǔ)存。大型酸堿儲(chǔ)罐有時(shí)也可選用拱頂罐。

飽和蒸汽壓是指在一定溫度下的密閉容器中，當(dāng)達(dá)到氣液兩相平衡時(shí)氣液分界面上的蒸汽壓，它隨溫度而變化。對(duì)于液化石油氣和液化天然氣之類(lèi)，都不是純凈物，而是一種混合物，此時(shí)的飽和蒸汽壓與混合比例有關(guān)，可根據(jù)道爾頓定律和拉烏爾定律進(jìn)行計(jì)算。

1.4 浮頂罐

浮頂儲(chǔ)罐是由漂浮在介質(zhì)表面上的浮頂和立式圓柱形罐壁所構(gòu)成。浮頂隨罐內(nèi)介質(zhì)儲(chǔ)量的增加或減少而升降，浮頂外緣與罐壁之間有環(huán)形密封裝置，罐內(nèi)介質(zhì)始終被內(nèi)浮頂直接覆蓋，減少介質(zhì)揮發(fā)。 

浮頂罐常用于儲(chǔ)存溫度下飽和蒸汽壓低于大氣壓的甲B和乙A類(lèi)液體儲(chǔ)存。

浮頂罐分為內(nèi)浮頂罐及外浮頂罐。

外浮頂罐，通常用于存儲(chǔ)諸如原油、汽油或煤油等有揮發(fā)性的石油產(chǎn)品儲(chǔ)罐的敞口的圓柱形鋼制儲(chǔ)罐內(nèi)，相對(duì)于無(wú)浮頂?shù)墓绊敼迊?lái)說(shuō)沒(méi)有蒸發(fā)的空間。不僅減少產(chǎn)品蒸發(fā)損失，同時(shí)減少了環(huán)境污染，降低了易燃介質(zhì)與空氣混合形成爆炸氣體的危險(xiǎn)性。

儲(chǔ)罐殼體與外浮頂浮盤(pán)之間存在100～500 mm的間隙以保證運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)卡盤(pán)。使用邊緣密封系統(tǒng)以減少邊緣蒸發(fā)，在浮頂上有中央排水系統(tǒng)以保證雨雪天積水可以順利排出，避免沉盤(pán)事故。

內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐是帶罐頂?shù)母№敼蓿彩枪绊敼藓透№敼尴嘟Y(jié)合的儲(chǔ)罐，外部為拱頂，內(nèi)部為浮頂。內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐具有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)：一是與浮頂罐比較，因?yàn)橛泄潭敚苡行У胤乐癸L(fēng)、砂、雨雪或灰塵的侵入，保證儲(chǔ)液的質(zhì)量。同時(shí)，內(nèi)浮盤(pán)漂浮在液面上，使液體無(wú)蒸汽空間，減少蒸發(fā)損失85%～96%；減少空氣污染，減少火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)，即使發(fā)生火災(zāi)一般也不會(huì)造成大面積燃燒，易于保證儲(chǔ)液質(zhì)量，特別適合于儲(chǔ)存汽油和噴氣燃料及有毒的石油化工產(chǎn)品；由于液面上沒(méi)有氣體空間，故減少罐壁罐頂?shù)母g，從而延長(zhǎng)儲(chǔ)罐的使用壽命，二是在密封相同情況下，與浮頂相比可以進(jìn)一步降低蒸發(fā)損耗。

內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐與拱頂罐相比，鋼板耗量比較多，施工要求高；維修不便（密封結(jié)構(gòu)），儲(chǔ)罐不易大型化，目前一般不超過(guò)10000m3。

1.5 罐區(qū)的分類(lèi)

流體工業(yè)中一般按用途或壓力等級(jí)將相應(yīng)的儲(chǔ)罐集中布置，稱(chēng)為罐區(qū)。

按介質(zhì)和壓力等級(jí)一般分為常壓罐區(qū)、球罐區(qū)、酸堿罐區(qū)及深冷罐區(qū)。

按用途通常分為原料罐區(qū)、中間罐區(qū)及成（產(chǎn)）品罐區(qū)。

在各罐區(qū)內(nèi)再根據(jù)儲(chǔ)罐類(lèi)型，介質(zhì)物性及壓力等級(jí)、防爆、防火要求等進(jìn)一步分成不同的罐組。

2 罐區(qū)設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

罐區(qū)設(shè)計(jì)經(jīng)常采用的國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)如下：

SH/T3007《石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》

SH/T3014-2012《石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)泵區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》

SH3136-2003《石油化工液化烴武威球形儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB/T20368-2012《液化天然氣（LNG）生產(chǎn)、儲(chǔ)存和裝運(yùn)》

GB50160-2008(2018版)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》

GB/T 50493-2019《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》

3 罐區(qū)及儲(chǔ)運(yùn)的安全運(yùn)行

流程工業(yè)用儲(chǔ)罐通常都是易燃、易爆、有毒介質(zhì)，因此罐區(qū)的安全生產(chǎn)永遠(yuǎn)是位的，防火、防爆、防溢、防抽空等均需要有相應(yīng)的措施。

對(duì)可燃介質(zhì)、有毒介質(zhì)應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)置檢測(cè)器并將報(bào)警信號(hào)引入有人值守的現(xiàn)場(chǎng)控制室或消防值班室。

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)器的設(shè)置應(yīng)考慮介質(zhì)特性、環(huán)境條件、風(fēng)向等因素，同時(shí)應(yīng)考慮檢測(cè)器本身的限制。

除按防火規(guī)范進(jìn)行罐區(qū)布局外，應(yīng)考慮儀表本身的防火要求，通常采用阻燃電纜、金屬槽板敷設(shè)或埋地敷設(shè)，電纜應(yīng)從圍堰頂部引至圍堰外，或采取有效的防火封堵措施。

為避免一旦火災(zāi)發(fā)生后的事故擴(kuò)大，應(yīng)在可燃介質(zhì)儲(chǔ)罐的進(jìn)出口設(shè)置緊急切斷閥門(mén)，并應(yīng)保證電源故障或氣源故障時(shí)閥門(mén)處于安全位置，并在圍堰的出入口處設(shè)置緊急關(guān)斷按鈕，該按鈕一般以罐組為單位進(jìn)行設(shè)置，即，一旦發(fā)生火災(zāi)將切斷該圍堰內(nèi)的所有進(jìn)出儲(chǔ)罐的閥門(mén)，當(dāng)采用氣動(dòng)閥門(mén)時(shí)，應(yīng)采用PVC或尼龍管纏繞閥體。

緊急切斷閥門(mén)必須具有防火結(jié)構(gòu)。

通過(guò)設(shè)置合適的儀表實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐的防溢、防抽空，并應(yīng)考慮儀表失效或誤動(dòng)作帶來(lái)的后果，根據(jù)罐區(qū)操作的連續(xù)性、危險(xiǎn)性，通過(guò)二取一、二取二、或三取二等措施來(lái)解決。

罐區(qū)儀表還應(yīng)根據(jù)規(guī)范采取合適的防靜電、防雷措施。

可燃液體儲(chǔ)罐的液位、溫度、壓力等測(cè)量?jī)x器儀表，應(yīng)采用鎧裝電纜或穿線(xiàn)鋼管配線(xiàn)，電纜外皮或配線(xiàn)鋼管與罐體應(yīng)做電氣連接。

現(xiàn)場(chǎng)安裝的儀表應(yīng)滿(mǎn)足環(huán)境要求，現(xiàn)場(chǎng)安裝的電子式儀表應(yīng)至少滿(mǎn)足IEC60529和GB4208標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的IP65的防護(hù)等級(jí)：非電子式的現(xiàn)場(chǎng)儀表應(yīng)至少滿(mǎn)足IP55的防護(hù)等級(jí)。

所有現(xiàn)場(chǎng)安裝的電子式儀表應(yīng)根據(jù)危險(xiǎn)區(qū)域的等級(jí)劃分，選用符合IEC60079標(biāo)準(zhǔn)或GB3836標(biāo)準(zhǔn)，具有防爆合格證的產(chǎn)品。值得注意的是環(huán)境的低溫可能增加爆炸力，在GB3836中規(guī)定的隔爆認(rèn)證適用溫度為-20℃以上，因此當(dāng)環(huán)境溫度低于-20℃時(shí)應(yīng)有相應(yīng)措施或采用其他防爆形式。

4 罐區(qū)及儲(chǔ)運(yùn)的常用儀表

儲(chǔ)罐是流體工業(yè)普遍需要使用的儲(chǔ)存設(shè)備，主要測(cè)量其液位、溫度、密度和壓力（帶壓儲(chǔ)罐）等參數(shù)，據(jù)以計(jì)算出儲(chǔ)液的體積及質(zhì)量?jī)?chǔ)量，以及進(jìn)出口閥門(mén)的控制，進(jìn)出流量必要的計(jì)量。

低溫儲(chǔ)罐的制冷不在此討論。

儲(chǔ)罐一般分為中間罐和貿(mào)易罐（原料、成品）兩大類(lèi)。

中間儲(chǔ)罐僅對(duì)液位、溫度和壓力（帶壓儲(chǔ)罐）等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以防止油罐發(fā)生冒頂、抽真空等事故，不需要交接計(jì)量；貿(mào)易用罐內(nèi)介質(zhì)的液位、溫度、密度、體積、質(zhì)量則必須監(jiān)測(cè)和計(jì)量，且精度要求很高。不同的體積和種類(lèi)的油罐，所采用液位計(jì)的性能特點(diǎn)也不一樣，因此，應(yīng)根據(jù)用戶(hù)的需要及投資條件，合理選用液位計(jì)，以便達(dá)到最合理的性能價(jià)格比。     

除計(jì)量用儀表，其他儀表的穩(wěn)定性、可靠性的需求要高于精度的需求。

在儀表選型時(shí)應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件（溫度、濕度、海拔、海洋氣候、風(fēng)沙等）儲(chǔ)罐形式、罐區(qū)檢修及操作周期，結(jié)合全生命周期成本，選擇合適的儀表。

4.1 液位儀表

中國(guó)罐區(qū)計(jì)量一般以重量計(jì)算，在正常生產(chǎn)中卻需要監(jiān)視液位，本文著重討論液位計(jì)的選用，并根據(jù)儲(chǔ)罐形式計(jì)算體積量，必要時(shí)可采用密度補(bǔ)償計(jì)算其儲(chǔ)存質(zhì)量。

常用的儲(chǔ)罐液位儀表主要有雷達(dá)液位變送器、伺服液位計(jì)、鋼帶浮子液位計(jì)、磁致伸縮液位計(jì)、射頻導(dǎo)納液位計(jì)、外貼式超聲波液位計(jì)、差壓式液位變送器、浮筒液位變送器、磁浮子液位計(jì)、玻璃板液位計(jì)、浮標(biāo)液位計(jì)等。

儲(chǔ)罐液位儀表的精度取決于其用途，作為監(jiān)視、報(bào)警、聯(lián)鎖精度一般選擇±5mm，就地儀表精度為±10mm，作為貿(mào)易計(jì)量則精度應(yīng)為±1mm。

4.1.1 雷達(dá)液位計(jì)

雷達(dá)液位儀表是一種不與液體接觸、無(wú)機(jī)械傳動(dòng)部件的儀表，工作可靠，特別適用于高黏度、腐蝕性強(qiáng)的介質(zhì)，個(gè)別產(chǎn)品可用于高溫，更大優(yōu)點(diǎn)是液位測(cè)量精度高，一般5mm，高精度可達(dá)1mm，特殊的可達(dá)0.1mm，一般用于大型儲(chǔ)罐，高溫、高黏、高腐蝕性介質(zhì)，響應(yīng)速度快。

當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)有遮擋物及攪拌器時(shí)也可應(yīng)用。

選用雷達(dá)液位計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮如下參數(shù)、儲(chǔ)罐類(lèi)型、介質(zhì)及物性（介電常數(shù)、揮發(fā)、沸騰、蒸汽、粉塵、黏附等），操作參數(shù)（溫度、壓力等），測(cè)量范圍等。

4.1.2 伺服液位計(jì)

伺服式液位計(jì)被廣泛用于儲(chǔ)罐液位的高精度測(cè)量，是一種多功能儀表，既可以測(cè)量液位也可以測(cè)量界面、密度和罐底。該液位計(jì)基于浮力平衡的原理，用一臺(tái)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)體積較小的浮子，使浮子隨液位或界面變化，能夠測(cè)量出液位等參數(shù)。

伺服液位計(jì)適用于各類(lèi)儲(chǔ)罐液位檢測(cè)、控制，其精度可達(dá)0.7mm，通過(guò)平均溫度計(jì)的連接，在計(jì)算物料體積時(shí)可做溫度補(bǔ)償。

伺服液位計(jì)可靠性高，故障率比較低。

伺服液位計(jì)其與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，經(jīng)運(yùn)算處理可以給出油罐計(jì)量所需要的各種參數(shù)，如液位、界位、體積、密度、質(zhì)量等。

安裝分為有導(dǎo)管和無(wú)導(dǎo)管兩種，需要注意的是，對(duì)于浮頂罐、有壓罐及帶有攪拌器或有嚴(yán)重旋流的儲(chǔ)罐都應(yīng)采用導(dǎo)管安裝，導(dǎo)管尺寸通常選用150mm或200mm。

4.1.3 外貼式超聲波液位計(jì)

儲(chǔ)罐外貼式超聲波液位計(jì)由主機(jī)、探頭、金屬結(jié)構(gòu)件3部分組成，它主要是用于對(duì)鐵路罐車(chē)、汽車(chē)罐車(chē)及各類(lèi)儲(chǔ)罐的液位測(cè)量。

外貼式超聲波液位計(jì)原理是采用了超聲波在罐外穿透罐壁及液體的方法，通過(guò)接收液體表面回波信號(hào)，測(cè)出液面高度。

外貼式超聲波液位計(jì)更大特點(diǎn)是，無(wú)需設(shè)備開(kāi)孔，不受介質(zhì)本身的限制，常用于液位的高低限的補(bǔ)充測(cè)量。

外貼超聲波液位計(jì)只有四線(xiàn)制，可選信號(hào)類(lèi)型有4~20 mADC、干接點(diǎn)。

使用中應(yīng)避免電磁干擾、超聲干擾及振動(dòng)場(chǎng)合。

4.1.4 鋼帶浮子液位計(jì)

鋼帶浮子液位計(jì)，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，觀測(cè)比較直觀、價(jià)格較低，精度可達(dá)2mm，適用范圍廣，拱頂罐及內(nèi)浮頂罐均可使用，但其傳動(dòng)部件多，維護(hù)量大，對(duì)安裝要求高，當(dāng)介質(zhì)黏度較大時(shí)，可能會(huì)黏附于導(dǎo)向鋼絲上，不宜使用。

一般分為恒力盤(pán)簧式和重錘式，測(cè)量范圍可達(dá)30m。

由于外浮頂罐的鋼帶易受風(fēng)力影響，導(dǎo)致指示不穩(wěn)定并且容易破壞衡力盤(pán)簧，因此應(yīng)避免使用。

鋼帶浮子液位計(jì)分為遠(yuǎn)傳型和就地指示型，遠(yuǎn)傳型液位計(jì)只有四線(xiàn)制，可選信號(hào)類(lèi)型有4~20mADC、干接點(diǎn)。

4.1.5 浮標(biāo)液位計(jì)

浮標(biāo)液位計(jì)原理與鋼帶浮子液位計(jì)一樣，顯示部分采用標(biāo)尺，其精度較低，不能遠(yuǎn)傳，但價(jià)格較低。

4.1.6 磁致伸縮液位計(jì)

磁致伸縮液位計(jì)是一種非接觸式的液位計(jì)，精度較高，可以安裝在油罐的頂部或側(cè)面，其工作原理是利用磁場(chǎng)脈沖波，測(cè)量時(shí)液位計(jì)的頭部發(fā)出電流“詢(xún)問(wèn)脈沖”，此脈沖同時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)，沿波導(dǎo)管內(nèi)的感應(yīng)線(xiàn)向下運(yùn)行，在液位計(jì)管外配有浮子，浮子可隨液位沿側(cè)桿上下移動(dòng)，浮子內(nèi)設(shè)有一組磁鐵，其磁場(chǎng)與脈沖產(chǎn)生的磁場(chǎng)相遇則產(chǎn)生一個(gè)新的變化磁場(chǎng)，隨之產(chǎn)生新的電磁“返回脈沖”，測(cè)定“詢(xún)問(wèn)脈沖”和“返回脈沖”的周期便可知道液位的變化。因此，磁致式液位計(jì)是以浮子為測(cè)量元件通過(guò)磁耦合的變化傳遞到指示器，使指示器能夠清晰地指示出液位的高度，液位計(jì)配備有液位報(bào)警器和液位變送器。報(bào)警器可實(shí)現(xiàn)液位的上下限控制及極限報(bào)警，液位變送器可以將液位的變化轉(zhuǎn)換成一定強(qiáng)度的電流信號(hào)。

磁致伸縮液位計(jì)，維護(hù)量小，安裝比較簡(jiǎn)單，精度也比較高，但不適合重質(zhì)（黏度大）易黏附介質(zhì)的測(cè)量。

4.1.7 電容液位計(jì)與射頻導(dǎo)納液位計(jì)

電容液位計(jì)是利用電容量的變化，來(lái)測(cè)量容器內(nèi)介質(zhì)物位的測(cè)量?jī)x表。在容器內(nèi)，由電極和導(dǎo)電材料制造的容器壁構(gòu)成了一個(gè)電容。對(duì)于一個(gè)給定的電極，被測(cè)介質(zhì)的介電常數(shù)不變時(shí)，給電極加一個(gè)固定頻率的測(cè)量電壓，則流過(guò)電容的電流取決于電容電極間介質(zhì)的高度，并與之成比例。因此電容物位計(jì)是基于電容量的改變，來(lái)進(jìn)行物位測(cè)量的。

用電容物位計(jì)測(cè)量物位的一個(gè)基本要求是：被測(cè)介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)（被測(cè)介質(zhì)與空氣的介電常數(shù)之比）在測(cè)量過(guò)程中應(yīng)穩(wěn)定。當(dāng)操作條件變化對(duì)介電常數(shù)干擾較大時(shí)，不宜用電容液位計(jì)。

由于電容電極使用中容易掛料，產(chǎn)生附加電容和電阻會(huì)對(duì)電容液位計(jì)產(chǎn)生直接的影響，因此誕生了射頻導(dǎo)納液位計(jì)，通過(guò)增加緩沖放大器及交流驅(qū)動(dòng)等補(bǔ)償技術(shù)克服掛料所引起的測(cè)量誤差。

4.1.8 差壓式液位變送器

差壓式液位測(cè)量主要采用差壓變送器實(shí)現(xiàn)，可根據(jù)具體使用條件選擇吹氣法、普通差壓變送器、單法蘭差壓變送器，雙法蘭差壓變送器，插入式法蘭差壓變送器。

吹氣法適用于常壓容器中黏稠或腐蝕介質(zhì)的液位測(cè)量，方法簡(jiǎn)單，但測(cè)量范圍小，精度較低。

普通差壓變送器，適用于不易發(fā)生相變，潔凈介質(zhì)的液位測(cè)量，必要時(shí)應(yīng)采取保溫、伴熱等措施。

單法蘭差壓變送器適用于氣相不易相變的常壓或低壓容器，當(dāng)氣相壓力變化時(shí)，應(yīng)將氣相壓力引入變送器負(fù)壓側(cè)。

當(dāng)被測(cè)介質(zhì)含有懸浮物、泡沫、易相變或潔凈等工況時(shí)，宜采用雙法蘭差壓變送器，當(dāng)測(cè)量范圍較大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的滯后。

插入式法蘭適用于易析出、易結(jié)晶等場(chǎng)合。

此外，還有一種新型的電子遠(yuǎn)傳差壓變送器，其原理是兩個(gè)壓力傳感器通過(guò)電連接，實(shí)現(xiàn)差壓測(cè)量，適用于量程較大的場(chǎng)合，以避免雙法蘭變送器毛細(xì)管受溫度影響產(chǎn)生的誤差及過(guò)長(zhǎng)引起的滯后。

靜壓式儲(chǔ)罐測(cè)量系統(tǒng)（HTG），用靜壓原理測(cè)量液位并帶密度補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償，精度取決于變送器精度，綜合精度可達(dá)0.01%，一般在儲(chǔ)罐下部配置兩臺(tái)壓力變送器，高度差2~3m（兩變送器間必須為液體），當(dāng)儲(chǔ)罐為帶壓時(shí)，應(yīng)在頂部再裝一臺(tái)壓力變送器，由于其綜合精度低于雷達(dá)及伺服液位計(jì)且設(shè)備上開(kāi)口較多，除要求質(zhì)量測(cè)量外，現(xiàn)在采用較少。

4.1.9 浮筒液位變送器

浮筒液位變送器常用于小量程潔凈介質(zhì)的液位/界面的測(cè)量，分為內(nèi)浮筒及外浮筒液位變送器，測(cè)量原理分為扭力管式和力平衡式，一般連接尺寸為2”（外浮筒）或4”（內(nèi)浮筒），采用兩線(xiàn)制供電，可選信號(hào)類(lèi)型有4～20mADC、HART、Foundation Field Bus、Profibus PA，干接點(diǎn)輸出。

4.1.10 超聲波液位計(jì)

超聲波液位計(jì)采用聲波反射測(cè)量液位，易受氣霧、溫度等干擾，一般用于敞口的水池等的液位測(cè)量，罐區(qū)液位測(cè)量中一般不采用。

4.1.11 音叉液位開(kāi)關(guān)

音叉液位開(kāi)關(guān)常用于儲(chǔ)罐的高液位報(bào)警或聯(lián)鎖。

音叉液位開(kāi)關(guān)，音叉探頭有固定的頻率振動(dòng)，當(dāng)傳感器探頭接觸到液體時(shí)，音叉振動(dòng)頻率產(chǎn)生變化，電子檢測(cè)器將這一變化轉(zhuǎn)化成接點(diǎn)信號(hào)輸出，工作溫度-40℃～150℃，工作壓力6.4MPa，一般連接尺寸為1”或2”，四線(xiàn)制供電，干接點(diǎn)輸出。易黏附或含較大尺寸固體顆粒時(shí)不宜采用。

4.1.12 浮球液位開(kāi)關(guān)

浮球液位開(kāi)關(guān)，由浮球、磁鋼、外殼和觸點(diǎn)等組成，浮球隨液位變化從而帶動(dòng)連桿端部的磁鋼，外部安裝的磁鋼經(jīng)耦合后反向動(dòng)作，帶動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，使觸點(diǎn)閉合或斷開(kāi)。操作壓力可達(dá)6.4MPa，工作溫度-40℃~150℃。無(wú)需外部供電。

浮球液位開(kāi)關(guān)用于儲(chǔ)罐的高低液位報(bào)警或聯(lián)鎖，不需要外接電源，一般連接尺寸為1”或4”，干接點(diǎn)輸出。

4.1.13 現(xiàn)場(chǎng)指示液位計(jì)

就地觀測(cè)的儀表主要有磁浮子液位計(jì)、玻璃板液位計(jì)或彩色石英玻璃液位計(jì)，示值直觀，價(jià)格便宜，但精度不高，一般在10mm。

某些磁浮子液位計(jì)配上各種變送裝置，將液位轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)送至控制室顯示，精度低、可靠性差，一般僅用于投資有限的小規(guī)模罐組。

根據(jù)行業(yè)不同，大型球罐或立罐逐漸采用其它液位儀表的現(xiàn)場(chǎng)顯示功能取代玻璃板等現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)。

4.2 壓力儀表

儲(chǔ)罐的壓力測(cè)量比較簡(jiǎn)單，一般球罐或帶壓拱頂罐需要壓力報(bào)警或聯(lián)鎖，微正壓拱頂罐或內(nèi)浮頂罐一般僅氮封時(shí)，需要壓力測(cè)量，壓力測(cè)量選用壓力變送器。

4.3 溫度儀表

儲(chǔ)罐一般以常溫或低溫儲(chǔ)存，因此常用RTD進(jìn)行檢測(cè)，必要時(shí)現(xiàn)場(chǎng)采用雙金屬溫度計(jì)就地顯示，非計(jì)量用儲(chǔ)罐采用單點(diǎn)溫度計(jì)，需要進(jìn)行計(jì)量的原料或成品應(yīng)采用平均溫度計(jì)，根據(jù)儲(chǔ)罐高度一般以6～10點(diǎn)為宜。

由于儲(chǔ)罐溫度變化較緩慢，可以采用多點(diǎn)溫度變送器，以降低費(fèi)用，但低溫儲(chǔ)罐應(yīng)采用單點(diǎn)溫度變送器。

溫度變送器應(yīng)能克服現(xiàn)場(chǎng)的溫度變化帶來(lái)的溫飄，否則應(yīng)將RTD信號(hào)直接引入控制系統(tǒng)。

4.4 流量?jī)x表

除非需要計(jì)量，罐區(qū)一般不需要流量?jī)x表，常用的罐區(qū)流量?jī)x表為質(zhì)量流量計(jì)、容積式流量計(jì)。

公用工程的計(jì)量一般可采用渦街流量計(jì)或差壓節(jié)流裝置，必要時(shí)采取溫度、壓力補(bǔ)償。

4.5 閥門(mén)

儲(chǔ)罐的氮封一般選用調(diào)節(jié)閥，并采用分程控制，為減少擾動(dòng)及排放，分程應(yīng)設(shè)置足夠大的死區(qū)（輸出信號(hào)40%～60%設(shè)為死區(qū)）。當(dāng)要求不高時(shí)，也可選用自力式調(diào)節(jié)閥，其調(diào)節(jié)精度較低。

儲(chǔ)存可燃介質(zhì)的儲(chǔ)罐進(jìn)出口應(yīng)設(shè)置緊急切斷閥，用于事故或火災(zāi)時(shí)的緊急切斷，通常選用氣動(dòng)閥門(mén)（根據(jù)口徑選用球閥、蝶閥或閘閥），帶防火認(rèn)證，并采用非金屬軟管纏繞閥體及執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以保證火災(zāi)發(fā)生時(shí)的有效切斷，緊急切斷按鈕一般設(shè)在罐組圍堰的入口處。當(dāng)采用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，電纜及執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須滿(mǎn)足持續(xù)工作時(shí)間15 min的防火要求。

根據(jù)需要可采用雙電磁閥配置，通過(guò)并聯(lián)或串聯(lián)提高儲(chǔ)罐的安全性或可用性。

倒罐或生產(chǎn)用開(kāi)關(guān)閥一般需要故障保位，根據(jù)管線(xiàn)尺寸可選擇電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、配儲(chǔ)氣罐的雙作用氣缸或帶氣鎖閥的單作用氣缸。

風(fēng)沙較大或環(huán)境較惡劣的應(yīng)用環(huán)境應(yīng)采取必要措施，防止大氣直接進(jìn)入氣缸，以免造成氣缸活塞的損壞。

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一般選擇380VAC電源由電氣專(zhuān)業(yè)直接提供，應(yīng)區(qū)分電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的信號(hào)類(lèi)型（連續(xù)式、脈沖式），根據(jù)介質(zhì)的不同，必要時(shí)采用多段式開(kāi)關(guān)閥。

液氨中含有微量的觸媒催化劑，在液氨的輸送過(guò)程中這些黑色粉末狀物質(zhì)極易在管道和閥道內(nèi)沉積，若是閘板閥將會(huì)導(dǎo)致閥門(mén)無(wú)法關(guān)嚴(yán)而失效。所以更好選用截止閥或球閥，而且球閥的效果優(yōu)于截止閥。

用于低溫或深冷介質(zhì)的閥門(mén)，必須考慮閥門(mén)關(guān)閉時(shí)的泄壓措施。

4.6 氣體檢測(cè)

對(duì)于儲(chǔ)存可燃介質(zhì)或有毒介質(zhì)的罐區(qū)應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w/有毒氣體檢測(cè)儀，可燃?xì)怏w檢測(cè)儀一般選用催化燃燒式，有毒氣體一般選用電化學(xué)式。

有毒氣體/可燃介質(zhì)報(bào)警器，一般直接接入DCS系統(tǒng)，采用獨(dú)立的點(diǎn)卡或卡籠，也可根據(jù)需要接入火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，組成火災(zāi)氣體報(bào)警系統(tǒng)。

5 儲(chǔ)罐儀表的設(shè)置

5.1 一般原則

流程工業(yè)儲(chǔ)罐內(nèi)介質(zhì)一般為可燃危險(xiǎn)品，且儀表的設(shè)置又與介質(zhì)特性有關(guān)，常壓和低壓儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置液位計(jì)、溫度計(jì)和高液位報(bào)警器，大于或等于10000m3的儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)高高液位報(bào)警并與進(jìn)料管道控制閥聯(lián)鎖，低壓儲(chǔ)罐還應(yīng)設(shè)置壓力表。

高液位報(bào)警值的設(shè)定應(yīng)為儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)儲(chǔ)存液位，高高位報(bào)警值設(shè)定：10~15min儲(chǔ)罐更大進(jìn)料量折算高度及0.3 m的安全裕度。

低液位報(bào)警應(yīng)滿(mǎn)足10~15min不會(huì)抽空。

球罐和臥罐上的溫度計(jì)的安裝位置，應(yīng)保證在更低液位時(shí)能測(cè)量液相的溫度并便于觀察和維修。

儀表測(cè)量應(yīng)采用連續(xù)量，以便增加儀表的自診斷功能，從而保證罐區(qū)的安全性。

5.2 球罐

常溫的氣體儲(chǔ)罐（如壓縮空氣）一般需設(shè)置壓力、溫度測(cè)量，必要時(shí)在底部設(shè)置液位測(cè)量用于脫水。

液化烴球形罐必須設(shè)置安全閥、液位計(jì)、壓力計(jì)及溫度計(jì)等安全附件。

液化烴球罐本體應(yīng)設(shè)置就地和遠(yuǎn)傳溫度計(jì)，并應(yīng)保證在更低液位時(shí)能測(cè)量液相的溫度而且便于觀測(cè)和維護(hù)。

本體上應(yīng)設(shè)置就地和遠(yuǎn)傳壓力表，并單獨(dú)設(shè)壓力高限報(bào)警。壓力表與球罐之間不得連接其他用途的任何配件或接管。應(yīng)保證在更高液位時(shí)能測(cè)量氣相壓力。

球罐應(yīng)設(shè)就地和遠(yuǎn)傳液位計(jì)，不應(yīng)選用玻璃板液位計(jì)，所采用的液位計(jì)應(yīng)安全、可靠，并盡可能減少在液化烴球罐上的開(kāi)孔數(shù)量。

球罐應(yīng)設(shè)高液位報(bào)警和高高液位聯(lián)鎖。必要時(shí)設(shè)低液位報(bào)警器。

對(duì)于間歇操作下槽車(chē)裝卸的液化石油氣球罐，應(yīng)設(shè)置高高液位自動(dòng)聯(lián)鎖緊急切斷進(jìn)料裝置，對(duì)于單組分液化烴或煉化生產(chǎn)裝置連續(xù)操作的球罐，其聯(lián)鎖要求應(yīng)根據(jù)上下游工藝生產(chǎn)流程的要求確定。

液化石油氣上的閥門(mén)主體材質(zhì)宜為碳素鋼，并具有與罐體材質(zhì)一樣的耐低溫及抗H2S腐蝕的性能。切斷閥宜選用截止閥，當(dāng)選用閘閥和球閥時(shí)，應(yīng)帶有閥腔泄壓機(jī)構(gòu)。閥門(mén)的設(shè)計(jì)壓力不應(yīng)小于2.5MPa。

液化石油氣球罐進(jìn)出口應(yīng)設(shè)緊急切斷閥，位置宜靠近球罐。

液化烴球罐液位計(jì)設(shè)置，通常采用三取二聯(lián)鎖，可以采用3套雷達(dá)液位計(jì)用于聯(lián)鎖，一套伺服液位計(jì)用于液位控制或計(jì)量。

也可以根據(jù)SIL要求，選用兩套雷達(dá)液位計(jì)及一套伺服液位計(jì)用于聯(lián)鎖，伺服液位計(jì)同時(shí)用于控制或計(jì)量；有時(shí)為減少開(kāi)孔等原因也有采用一套外貼液位儀表替代其中一套雷達(dá)液位計(jì)。

5.3 臥罐

臥罐常用液位計(jì)為：浮筒液位計(jì)、磁致伸縮液位計(jì)、射頻導(dǎo)納液位計(jì)、液位開(kāi)關(guān)、現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)等。

臥罐常用的有液位控制、液位聯(lián)鎖、壓力聯(lián)鎖，有時(shí)需要設(shè)置溫度報(bào)警。

5.4 拱頂罐

拱頂罐的液位測(cè)量一般選用雷達(dá)液位計(jì)、伺服液位計(jì)、磁致伸縮液位計(jì)、射頻導(dǎo)納液位計(jì)等。

拱頂罐常用的有液位控制、壓力控制、液位聯(lián)鎖，此外需要設(shè)置溫度報(bào)警。

拱頂罐一般需要氮?dú)饷芊猓话悴捎脡毫Φ姆殖炭刂啤?/p>

5.5 浮頂罐

浮頂罐的液位測(cè)量一般選用雷達(dá)液位計(jì)、伺服液位計(jì)、磁致伸縮液位計(jì)、射頻導(dǎo)納液位計(jì)等，這些液位計(jì)需配置穩(wěn)波管，也可以采用鋼帶浮子液位計(jì)。

浮頂罐常用的有液位控制、液位聯(lián)鎖，此外需要設(shè)置溫度報(bào)警。

內(nèi)浮頂罐有時(shí)需要氮?dú)饷芊猓话悴捎脡毫Φ姆殖炭刂啤?/p>

5.6 特殊儲(chǔ)罐的要求

當(dāng)球形儲(chǔ)罐儲(chǔ)存的液化烴含有H2S時(shí)，受壓元件材料應(yīng)考慮應(yīng)力腐蝕；在滿(mǎn)足工藝要求的情況下，盡可能減少球形儲(chǔ)罐底部的接口數(shù)量。

儲(chǔ)存不穩(wěn)定的烯烴、二烯烴等物質(zhì)時(shí)，應(yīng)采取防止生成過(guò)氧化物，自聚物的措施。

LNG或其他低溫介質(zhì)，其連接法蘭、閥門(mén)、密封或其他非焊接接頭處可能因介質(zhì)泄漏造成低溫，應(yīng)設(shè)計(jì)成適宜低溫或予以保護(hù)不受低溫影響。

LNG或其他低溫儲(chǔ)罐應(yīng)安裝一套罐底溫度監(jiān)視系統(tǒng)，根據(jù)預(yù)定模式測(cè)量整個(gè)表面溫度，監(jiān)控底部絕熱層和罐基礎(chǔ)加熱系統(tǒng)（如果有）的性能。

LNG儲(chǔ)罐通常為雙層壁，內(nèi)外罐間為絕熱層。所有儀表應(yīng)考慮此因素。

LNG儲(chǔ)罐應(yīng)配備兩套獨(dú)立的液位計(jì)。液位計(jì)應(yīng)能適應(yīng)液體密度的變化，由于LNG密度不穩(wěn)定，不適合差壓式儀表。

液氨儲(chǔ)罐必須配置至少兩種不同類(lèi)別的液位檢測(cè)儀表，且應(yīng)配備高、低液位報(bào)警回路，必要時(shí)還應(yīng)配有液位與相關(guān)工藝參數(shù)之間的聯(lián)鎖系統(tǒng)。

液位計(jì)設(shè)計(jì)和安裝應(yīng)使其更換不影響儲(chǔ)罐操作，如伺服液位計(jì)配置切斷球閥及標(biāo)定腔，當(dāng)需要檢修時(shí)將浮子縮入標(biāo)定腔并關(guān)閉切斷球閥。

儲(chǔ)罐應(yīng)配備兩個(gè)獨(dú)立的高液位報(bào)警器，可以是液位計(jì)的一部分。報(bào)警點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)讓作業(yè)者有充分的時(shí)間來(lái)終止液流，避免液位超出更大允許充裝高度，且報(bào)警器應(yīng)安裝在充裝作業(yè)者所能聽(tīng)見(jiàn)的位置，且不能用高高液位替代這一報(bào)警器。

除外浮頂儲(chǔ)罐外，各儲(chǔ)罐應(yīng)配備一臺(tái)壓力表，取壓點(diǎn)應(yīng)高于更高液位。

在有真空夾套的設(shè)備上，應(yīng)配備儀表或接口以便檢查在環(huán)形空間中的壓力。

儲(chǔ)罐應(yīng)配備溫度計(jì)，以便在儲(chǔ)罐投用時(shí)輔助溫度控制，或作為檢查和校準(zhǔn)液位計(jì)的一種手段。

深冷容器和設(shè)備的基礎(chǔ)，可能受到土壤結(jié)冰或霜凍的不利影響，應(yīng)配備溫度檢測(cè)系統(tǒng)。

液化、儲(chǔ)存和氣化設(shè)備的儀表設(shè)計(jì)，在儀表供電或供風(fēng)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)能讓系統(tǒng)進(jìn)到并保持在時(shí)效保護(hù)狀態(tài)，指導(dǎo)操作人員采取適當(dāng)措施重啟或保護(hù)系統(tǒng)。

各種密封、隔離或其他方式應(yīng)能防止易燃液體沿著配管、穿線(xiàn)管和電纜流動(dòng)。

6 罐區(qū)生產(chǎn)監(jiān)控與管理

儲(chǔ)運(yùn)監(jiān)控管理系統(tǒng)由儲(chǔ)罐液位監(jiān)控管理系統(tǒng)、儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化系統(tǒng)組成，應(yīng)與全廠(chǎng)主裝置采用與相同的控制系統(tǒng)，以便實(shí)現(xiàn)全廠(chǎng)的信息化、數(shù)字化。提高管控水平。

儲(chǔ)罐液位監(jiān)控管理系統(tǒng)主要完成儲(chǔ)罐及與儲(chǔ)罐密切關(guān)聯(lián)的工藝過(guò)程的數(shù)據(jù)采集、信息處理、過(guò)程控制、安全報(bào)警及儲(chǔ)罐液位、容量（質(zhì)量）