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導波雷達液位石油化工裝置中典型故障與分析處理

作者: 來源: 發布時間:2017-10-27 10:16:17

 摘要:導波雷達液位計在石油、化工裝置中應用廣泛,可用于易燃、易爆、高粘度、強腐蝕性等介質液位的精確測量,特別適用于大型立罐和球罐等。在生產中,若導波雷達液位計發生故障,將無法做到及時反饋液位,給生產造成混亂……由此看來,導波雷達液位計故障分析并能夠及時處理尤為重要。

 
1設備簡介及工藝生產狀況
1.1設備簡介
          MAGNETROL導波雷達液位計由雷達變送器和導波探桿兩部分構成,為兩線制儀表。MAGNETROL導波雷達變送器主要采用704和705兩種型號,匹配的探桿形式有同軸桿式、防腐蝕護套桿式和單纜式三種。
 
          雷達變送器的高頻振蕩器周期性發射低功率毫微秒級微波脈沖,通過浸入工藝介質的探桿引導雷達波脈沖向下傳導,當雷達脈沖抵達具有不同介電常數的介質接觸界面時,部分能量被反射回變送器。反射強度取決于被測產品的介電常數。介電常數越高,反射強度越大。根據發射脈沖(參考脈沖)與接受到反射脈沖之間的時間差被換算成距離,由此計算出總體液位或界面位置。計算公式為:L=C*t/2
          L:基準面到液面間的距離,單位:m;
          C:雷達波傳遞速度,單位:300000km/s;
          t:雷達波從發射到接收反射回波的時間間距,單位為:s。傳感器接收到微波有固定回波、界面反射波及其他雜波。
 
          一般通過設置閾值參數(Threshld)、介電常數(Dielectric),靈敏度(Senstvty)來屏蔽掉固定回波及雜波,從而保證測量的準確。MAGNETROL導波雷達液位計為智能型儀表,帶有HART通訊功能、回路測試功能及自診斷功能。
 
1.2工藝生產狀況
          以醇酮裝置罐體04LT2102導波雷達液位計為例。04LT2102用于測量原料罐罐體液位,其測量值傳遞到DCS系統后,系統里的自動調節回路根據工藝條件的變化對罐體原料液位進行調節,目前大部分石化裝置的罐體液位測量都采用導波雷達液位(如圖1所示)。
導波雷達液位計應用安裝示意圖
2 典型故障分析處理
          故障一:由于儀表安裝后不具備調試條件,售后服務人員采用“盲設定”方法(即不需要實際介質、根據儀表設計數據表的介質物理參數直接標定的方法)設置儀表參數,到醇酮裝置水聯運時,發現部分導波雷達液位計指示不準。
 
          分析處理:按照經驗,先檢查變送器參數設置。通過HART475與變送器通訊后查看參數設置情況,經過檢查儀表常用參數設置,發現04LT2102探桿型號應該為7x1-x,而該儀表參數卻設置成了7xR-x,通過修改Probe model(探桿型號)參數,觀察一段時間后指示正常無誤。
 
          故障二:在現場共有5臺導波雷達液位計在液位升到一定值后變化非常緩慢直到液位無變化,而現場確認容器內連續進料,現場磁翻板液位計液面仍在上升。
 
          分析處理:首先檢查確認儀表的參數設置正常,排除儀表參數設置的故障問題。然后,檢查儀表安裝現場,仔細觀察發現,導波雷達液位計為頂部安裝,容器為常壓,為了達到較好的使用效果,在容器內設計了DN80的導波管。在打開連接法蘭時,發現液位計導波管內帶壓,此時液位變化正常。由此判斷導波管上部憋壓,導致液位上升到一定位置后不能再上升了。在水聯運后確認判斷正確,開氣相補償孔處理后液位計工作正常。
 
          故障三:在裝置開工投料過程中,發現04LT2102波動較大,在20%~65%之間跳變。再次確認導波雷達液位計參數設置正確。通過對一次表及傳感器進行聯校,參數指示正常,排除一次表及傳感器的故障。
 
          分析原因:1、出料泵P41105設計功率較大,在投料過程或裝置進入安全狀態時,出料泵回液位達到240m 3 /h左右,而04LT2102 為單纜式導波雷達,造成導波纜繩擺動過大而碰壁。同時有導波纜繩下掛重錘配重太輕的可能。
 
          (2)固定在容器內的DN80導波管過長,達9米,可能存在受力后彎曲,導致導波纜繩離管壁距離過近,容易碰壁。
          處理措施:由于容器無現場液位計,裝置生產需要,決定采用臨時測量手段解決過程液位測量問題,采取在容器及所附設備上取靜壓的方式滿足生產,如圖2所示??紤]容器內密封氮氣壓力恒定,停車退料泵P41103在生產時不使用,在其出口處采用現場壓力表取壓力,在DCS系統上顯示液位,同時在現場EJA差壓變送器面板上交替顯示液位與壓力。
環己烷罐進出料工藝流程圖
          等到裝置停車改造時校正導波管,并增加導波管支撐,增加重錘配重后。再次開車確認04LT2102工作正常。
 
3 結束語
        導波雷達液位計是一種適應性強,安裝調試方便,維護工作量小的優秀智能儀表??梢詮V泛應用與石油化工生產的容器液位測量,其測量效果也是比較顯著。在實際應用中,應該注重過程的維護,嚴格按照《導波雷達液位變送器安裝操作手冊》進行安裝操作,以免引起重大事故的發生。下面總結幾點維護經驗僅供技術人員的參考。
          (1)反復了解工藝流程,聯系DCS控制系統,準確設置儀表參數。
          (2)熟悉導波雷達液位計本身的性能,了解其結構特征及現場使用的環境。
          (3)充分分析儀表安裝的實際工藝情況,區分是工藝的原因還是儀表本身的原因。
          (4)在現場處理時,對同一罐體液位的測量儀表進行分析比對,增加故障判斷的依據,可以有效提高故障處理的速度和準確度。在沒有其它液位測量儀表時,建議增設,比較重要的地方除了要求采取現場指示外還應該同時增加遠傳功能,如采用差壓式液位計磁翻板液位計。
 
作者:導波雷達液位計
原文提供編輯作者:蔣 丹
轉載本文請一定要注明原文作者,本文僅供參考,實際問題一定結合現場情況綜合考慮。

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