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1 引言
罐醫(yī)測量問題多年來一直沒有很好解決，目前國內(nèi)煉油廠罐區(qū)大都采用下 儀表：浮子鋼帶液位計、靜壓／差壓液值計、伺服液位計、雷達液位計 。浮子鋼帶液位計安裝復雜，精度不高，維護堆很大，許多由于年久失修逐漸被淘汰，而改用先進儀表代替。靜壓／差壓液位計有的是罐內(nèi)投入式安裝，有的是罐外單法蘭或雙法蘭安裝，測量時如果介質(zhì)溫度及密度發(fā)生變化，會使測量結(jié)果產(chǎn)生較大誤差。有時安裝位置不同決定變迷器要進行零點遷移，若考慮不慎．定貨時只考慮測量范圍而沒考慮正負遷移問題，而現(xiàn)場需要的遷移量有時會比測量范圍大，定的貨到現(xiàn)場后不能應用。伺服液位計的測量精度很高，有的可達=／10．7ram，功能也很強，能同時測量界面和密度等參數(shù)，但安裝要求也較高， 其測量鋼絲非常細，少數(shù)情況會出現(xiàn)鋼絲折斷現(xiàn)象，從而導致測量無法進行，另外，伺服液位計價格相對較貴，只有當做計量應用時才考慮選用。雷達液位計是一種技術(shù)轉(zhuǎn)成工業(yè)應用的儀表，由于價格昂貴，影響了其大范圍使用；但去年德國E—H公司推出了新的經(jīng)濟型雷達液位計系列，由于其性能可靠、價格低而受到普遍關(guān)注 尤其是在石化企業(yè)罐區(qū)液位測量方面有非常廣闊的應用前景 罐區(qū)測量自動化已被國家有關(guān)部門及各生產(chǎn)廣家進一步重視，罐區(qū)改造項目也在全國石化企業(yè)中已經(jīng)或正在施工．有的正在積極醞釀之中。
隨著能源需求及工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，我國煉油廣數(shù)量及煉油能力都隨之大幅增加，工廠內(nèi)設(shè)備與裝置總數(shù)也大大增加，工藝和控制手段更加復雜先進，對儀表的需求量逐漸增加，同時，對過程中的測量要求更加嚴格，要求儀表在測量中能提供穩(wěn)定可靠 度高的在線數(shù)據(jù) 每個煉油廠都有大量的儲罐組成的罐區(qū)，為了隨時掌握庫存和調(diào)度生產(chǎn)，就必須對各個罐進行測量．并把數(shù)據(jù)傳送給中控室及技術(shù)人員，并可通過網(wǎng)絡(luò)直接送達廠長或， 便作出各種決策。在煉油廠罐區(qū)中，各個罐不盡相同 按內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同可分為拱頂罐、內(nèi)浮頂罐、外浮頂罐、球罐等，按壓力等級不同可分為常壓罐、中高壓罐等 罐內(nèi)儲存的介質(zhì)種類也較多，如原油、輕質(zhì)油、重質(zhì)油等。這些介質(zhì)有的極易揮發(fā)，比重和介電常數(shù)都很低．有的非常粘稠比重較大，有的還有毒性。由于罐區(qū)所在區(qū)域都屬于防爆區(qū)，所以對儀表防爆要求也較高。除 上情況外，由于儲罐數(shù)量較多．改造資金有限，儀表價格又不能太貴 所 選用經(jīng)濟型雷達液位計進行測量，這種液位計具有非接觸性，安裝簡便，測量精度高，本安防爆兩線制，價格較低等特點，較好地滿足需要。下面對儀表的工作原理，技術(shù)特性，應用結(jié)果等分別作以介紹
2 儀表的工作原理及其特性
FMR23l是按“俯視式"時間行程測量原理(PT0F)進行工作的，用于測量探頭安裝處到液位表面的間距，其結(jié)構(gòu)非常簡單，主要由儀表外殼、過程連接和短桿天線組成．微波脈沖從天線處向被測介質(zhì)表面發(fā)射．發(fā)射波在液面處被反射．反射波被同一天線接收．發(fā)射及反射波束均被采樣，經(jīng)信號處理后得到過程連接處到被測介質(zhì)表面的距離D，D 正比于微波脈沖的時間行程T，即：D— c71／2，其中c是波束傳播速度，為常數(shù)。因過程連接處到測量零點的距離E 已知，由此可算出液位高度L—E—D，液位計因為采用了工作頻率為5．8GHz的微波脈沖信號，所以在測量中不受介質(zhì)溫度、壓力、蒸氣以及氣體等因素影響，測量范圍可達20 m，并在20 m范圍內(nèi)任意設(shè)定。其智能化程度較高，輸出4～20 mA標準模擬信號并疊加HART協(xié)議數(shù)字通信信號，采用兩線制24VDC供電，并可在兩線間接手操器DXR275進行現(xiàn)場或控制室遠程組態(tài)，或經(jīng)過接口卡FxA191直接接到PC機上進行組態(tài)，組態(tài)過程
并不影響測量，組態(tài)或操作采用矩陣表式結(jié)構(gòu)，非常清晰且簡便易懂，通過PC機可以觀察到、測量曲線，一目了然地看到有哪些干擾，干擾物在何位置及干擾幅度有多大，并可啟動干擾自動抑制功能，使測量更加可靠。
該儀表輻射率低，僅為1 w，對周圍環(huán)境及人員沒有危害，具有本安防爆功能，可帶現(xiàn)場顯示模塊。安裝方式可以采用螺紋或法蘭直接安裝在罐頂部，也可安裝在導波管或旁通管頂部經(jīng)濟型雷達液位計與傳統(tǒng)接觸式液位計相比具有以下優(yōu)點：① 安裝簡便，安裝費用低。在煉油廠罐區(qū)測量應用時．可以不用清罐和倒罐，直接哥町用原有條件安裝，安裝要求不復雜，節(jié)省時間又省費用；② 維護費用低 幾乎免維護，要求備品備件量少，節(jié)約資金。降低了儀表工的勞動強度，提高了生產(chǎn)效率；③智能化，精度高．工作可靠，功能強大。有自檢功能、干擾抑制功能，能隨時顯示、檢查輸出電流值，能人工模擬輸出液位值、電流值．并可將罐內(nèi)液位轉(zhuǎn)換成體積顯示和輸出。
輸出數(shù)字信號可以進行通信，保證將來系統(tǒng)升級。
3 應用情況
將雷達液位計安裝在某化纖公司煉油廠C207罐上進行實地應用 該罐為外浮頂式，容積為10 000 m ．罐高18 m，介質(zhì)是石腦油．溫度小于40 C，由于石腑油介電常數(shù)較低，需加裝導波管，因此將其安裝在罐頂原有人工檢尺管平法蘭上方，經(jīng)改造，既能用儀表直接進行測量，又可同時進行人工檢尺，互不影響，原有人工檢尺倒向管兼作雷達液位計導渡管用．在不清罐不倒罐的情況下安裝調(diào)試．其安裝簡圖如圖1所示。
在26天，54次的人工檢尺和儀表測量對比考核中，除第1次調(diào)試后立即測量的誤差較大為0．19 m 外，經(jīng)過適當調(diào)節(jié)，又連續(xù)地進行了現(xiàn)場考核 由儀表車間和油品車間分別出專人監(jiān)督測量，并記錄結(jié)果，所得數(shù)據(jù)如表1所示，其zui大誤差為20 mm，zui小誤差為5 mm。誤差曲線如圖2所示，經(jīng)考核，當罐位從0．3 m 到6．2 m 之間反復變化時，儀表反應速度快，靈敏度高，回波質(zhì)量可達37 dB。還對液面以上的干擾信號進行丁內(nèi)部軟件抑制，效果良好．接電腦檢查測量波形圖也比較理想。當設(shè)置和操作過程有問題時，儀表會自診斷進行報警，井顯示故障代碼，表中給出相應處理方法，能夠快速解決問題。
經(jīng)濟型雷達液位計在儲罐測量中完滿足現(xiàn)場要求，是一種性價比很高的儀表，其工作性能穩(wěn)定可靠，操作方便安全，保護等級較高，抗干擾能力強，值得推廣應用 在拱頂罐、內(nèi)浮頂罐、外浮頂罐上裝了多臺FMR23l雷達液位計，測量不同的介質(zhì)都取得了滿意的成功。但是．在應用時要注意隨著工況的變化．采取不同的選型及安裝方式來獲得*效果．實踐中總結(jié)出值得重視的2點經(jīng)驗：① 如果介質(zhì)不導電且介電常數(shù)較低，其反射波能量會有所減弱，這可以通過加裝導波管來解決，導潑管能使波束能量聚積，減少損失，從而提高測擐范麗和測量精度，但導波管的口徑不要太大，導波管內(nèi)壁要平滑，不要有毛刺；② 是直接在罐頂安裝時，其發(fā)射天線·定要探入到罐內(nèi)進行測量，既應該盡量減小短接管的長度或選擇較長天線的儀表，以免在安裝處產(chǎn)生干擾。
導波雷達物位計 雷達物位計 智能雷達物位計 超聲波液位計
