1. Tổng quan về cảm biến mức
Cảm biến mức (Level Sensor) là thiết bị dùng để xác định mức đầy hoặc thể tích chất lỏng, chất rắn rời hoặc khí trong bồn chứa, silo hoặc đường ống. Trong các nhà máy lọc dầu – nơi tồn tại nhiều loại chất lỏng nguy hiểm như dầu thô, sản phẩm hóa dầu, hóa chất phản ứng – việc giám sát mức chất lỏng chính xác, liên tục và an toàn là yếu tố sống còn.
2. Các công nghệ cảm biến mức phổ biến trong lọc dầu
Tùy theo tính chất môi trường, nhiệt độ, áp suất và độ nguy hiểm của chất lỏng, một số công nghệ cảm biến mức sau được áp dụng:
Radar (Non-contact Radar / FMCW)
- Không tiếp xúc, hoạt động bằng cách phát sóng radar tần số cao và đo thời gian phản hồi.
- Kháng hóa chất, chịu nhiệt, chịu áp cao.
- Phù hợp cho bồn dầu thô, hóa chất dễ ăn mòn.
Siêu âm (Ultrasonic)
- Cảm biến không tiếp xúc, hoạt động bằng sóng siêu âm.
- Dùng trong bồn chứa không chịu áp suất cao, hoặc bồn phụ trợ.
Áp suất thủy tĩnh (Hydrostatic Pressure)
- Đo áp lực của cột chất lỏng để suy ra mức.
- Phù hợp cho chất lỏng ổn định, có thể tiếp xúc.
Điện dung (Capacitive)
- Dùng cho môi trường có độ dẫn điện đặc thù, chất lỏng có độ nhớt cao.
- Thường dùng trong bồn phụ chứa dung môi, dầu nhẹ.
- Phao từ (Magnetic Float)
- Cấu tạo đơn giản, bền bỉ, hiển thị mức rõ ràng.
- Dùng nhiều cho hệ thống phụ trợ, tank di động.
3. Ứng dụng trong nhà máy lọc dầu
1. Giám sát mức trong bồn chứa dầu thô (Crude Oil Tank)
- Sử dụng cảm biến radar không tiếp xúc để đo chính xác dù có bốc hơi hoặc nhiệt độ cao.
- Tích hợp với hệ thống SCADA để điều khiển van cấp liệu hoặc cảnh báo tràn.
2. Điều khiển phản ứng trong tháp chưng cất
- Đo mức chất lỏng trong các bồn ngưng tụ hoặc phân đoạn.
- Radar hoặc cảm biến áp suất có thể tích hợp trong môi trường áp suất và nhiệt độ rất cao.
3. Theo dõi mức hóa chất / dung môi
- Dầu nhẹ, xăng, toluene, etanol… cần cảm biến có khả năng chống cháy nổ (Ex).
- Ưu tiên cảm biến điện dung hoặc radar Ex-proof.
4. Giám sát hệ thống PCCC, nước làm mát
- Cảm biến mức dùng trong các bồn chứa nước, foam, chất chữa cháy.
- Đòi hỏi độ tin cậy cao và dễ bảo trì.
5. Cảnh báo an toàn và ngắt khẩn cấp
- Hệ thống mức cao/thấp an toàn (High-High hoặc Low-Low) giúp ngăn tràn, ngập hoặc cháy nổ.
4. Yêu cầu kỹ thuật đặc thù trong ngành lọc dầu
- Một số yêu cầu kỹ thuật đặc thù trong ngành lọc dầu và giải pháp cảm biến phù hợp:
- Môi trường dễ cháy nổ: Cảm biến chuẩn ATEX / IECEx chống cháy nổ
- Nhiệt độ cao (trên 150°C): Cảm biến radar tần số cao hoặc thủy tĩnh chịu nhiệt
- Dung môi ăn mòn mạnh: Vỏ cảm biến bằng PTFE, PVDF hoặc inox 316L
- Độ chính xác cao: Radar liên tục ±1 mm, tín hiệu analog 4–20 mA
- Tích hợp SCADA / DCS: Có Modbus RTU, HART, Profibus
5. Lợi ích khi tích hợp cảm biến mức trong nhà máy lọc dầu
- Giảm thiểu rủi ro cháy nổ, tràn hóa chất
- Tối ưu vận hành cấp liệu, tiết kiệm năng lượng
- Đáp ứng tiêu chuẩn an toàn quốc tế
- Dữ liệu real-time hỗ trợ phân tích và bảo trì dự đoán
- Giảm chi phí vận hành và gián đoạn sản xuất