1.設(shè)備簡(jiǎn)介及工藝生產(chǎn)狀況
1.1設(shè)備簡(jiǎn)介
導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)由雷達(dá)變送器和導(dǎo)波探桿兩部分構(gòu)成，為兩線制儀表。導(dǎo)波雷達(dá)變送器主要采用704和705兩種型號(hào)，匹配的探桿形式有同軸桿式、防腐蝕護(hù)套桿式和單纜式三種。雷達(dá)變送器的高頻振蕩器周期性發(fā)射低功率毫微秒級(jí)微波脈沖，通過(guò)浸入工藝介質(zhì)的探桿引導(dǎo)雷達(dá)波脈沖向下傳導(dǎo)，當(dāng)雷達(dá)脈沖抵達(dá)具有不同介電常數(shù)的介質(zhì)接觸界面時(shí)，部分能量被反射回變送器。反射強(qiáng)度取決于被測(cè)產(chǎn)品的介電常數(shù)。介電常數(shù)越高，反射強(qiáng)度越大。根據(jù)發(fā)射脈沖（參考脈沖）與接受到反射脈沖之間的時(shí)間差被換算成距離，由此計(jì)算出總體液位或界面位置。計(jì)算公式為：L=C*t/2
L:基準(zhǔn)面到液面間的距離，單位：m;
C:雷達(dá)波傳遞速度，單位：300000km/s;
t:雷達(dá)波從發(fā)射到接收反射回波的時(shí)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(guò)設(shè)置閾值參數(shù)(Threshld)、介電常數(shù)(Dielectric),靈敏度(Senstvty)來(lái)屏蔽掉固定回波及雜波，從而保證測(cè)量的準(zhǔn)確。導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)為智能型儀表，帶有HART通訊功能、回路測(cè)試功能及自診斷功能。
1.2工藝生產(chǎn)狀況
以醇酮裝置罐體導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)為例。
用于測(cè)量原料罐罐體液位，其測(cè)量值傳遞到DCS系統(tǒng)后，系統(tǒng)里的自動(dòng)調(diào)節(jié)回路根據(jù)工藝條件的變化對(duì)罐體原料液位進(jìn)行調(diào)節(jié)，目前大部分石化裝置的罐體液位測(cè)量都采用導(dǎo)波雷達(dá)液位（如圖1所示）。
2.典型故障分析處理
故障一：由于儀表安裝后不具備調(diào)試條件，售后服務(wù)人員采用“盲設(shè)定”方法（即不需要實(shí)際介質(zhì)、根據(jù)儀表設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表的介質(zhì)物理參數(shù)直接標(biāo)定的方法)設(shè)置儀表參數(shù)，到醇酮裝置水聯(lián)運(yùn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)部分導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)指示不準(zhǔn)。
分析處理：按照經(jīng)驗(yàn)，先檢查變送器參數(shù)設(shè)置。通過(guò)HART475與變送器通訊后查看參數(shù)設(shè)置情況，經(jīng)過(guò)檢查儀表常用參數(shù)設(shè)置，發(fā)現(xiàn)雷達(dá)液位計(jì)探桿型號(hào)應(yīng)該為7x1-x,而該儀表參數(shù)卻設(shè)置成了7xR-x,通過(guò)修改Probe model(探桿型號(hào))參數(shù)，觀察一段時(shí)間后指示正常無(wú)誤。
故障二：在現(xiàn)場(chǎng)共有5臺(tái)導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)在液位升到一定值后變化非常緩慢直到液位無(wú)變化，而現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)容器內(nèi)連續(xù)進(jìn)料，現(xiàn)場(chǎng)磁翻板液位計(jì)液面仍在上升。
分析處理：先檢查確認(rèn)儀表的參數(shù)設(shè)置正常，排除儀表參數(shù)設(shè)置的故障問(wèn)題。然后，檢查儀表安裝現(xiàn)場(chǎng)，仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)為頂部安裝，容器為常壓，為了達(dá)到較好的使用效果，在容器內(nèi)設(shè)計(jì)了DN80的導(dǎo)波管。在打開(kāi)連接法蘭時(shí)，發(fā)現(xiàn)液位計(jì)導(dǎo)波管內(nèi)帶壓，此時(shí)液位變化正常。由此判斷導(dǎo)波管上部憋壓，導(dǎo)致液位上升到一定位置后不能再上升了。在水聯(lián)運(yùn)后確認(rèn)判斷正確，開(kāi)氣相補(bǔ)償孔處理后液位計(jì)工作正常。
故障三：在裝置開(kāi)工投料過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)雷達(dá)液位計(jì)波動(dòng)較大，在20%~65%之間跳變。再次確認(rèn)導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)參數(shù)設(shè)置正確。通過(guò)對(duì)一次表及傳感器進(jìn)行聯(lián)校，參數(shù)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(shè)計(jì)功率較大，在投料過(guò)程或裝置進(jìn)入安全狀態(tài)時(shí)，出料泵回流量達(dá)到240mh左右，而液位計(jì)為單纜式導(dǎo)波雷達(dá)，造成導(dǎo)波纜繩擺動(dòng)過(guò)大而碰壁。同時(shí)有導(dǎo)波纜繩下掛重錘配重太輕的可能。
(2)固定在容器內(nèi)的DN80導(dǎo)波管過(guò)長(zhǎng)，達(dá)9米，可能存在受力后彎曲，導(dǎo)致導(dǎo)波纜繩離管壁距離過(guò)近，容易碰壁。處理措施：由于容器無(wú)現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)，裝置生產(chǎn)需要，決定采用臨時(shí)測(cè)量手段解決過(guò)程液位測(cè)量問(wèn)題，采取在容器及所附設(shè)備上取靜壓的方式滿足生產(chǎn)，如圖2所示?？紤]容器內(nèi)密封氮?dú)鈮毫愣?，停?chē)退料泵P41103在生產(chǎn)時(shí)不使用，在其出口處采用現(xiàn)場(chǎng)壓力表取壓力，在DCS系統(tǒng)上顯示液位，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)EJA差壓變送器面板上交替顯示液位與壓力。
等到裝置停車(chē)改造時(shí)校正導(dǎo)波管，并增加導(dǎo)波管支撐，增加重錘配重后。再次開(kāi)車(chē)確認(rèn)雷達(dá)液位計(jì)工作正常。
3.結(jié)束語(yǔ)
導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)是一種適應(yīng)性強(qiáng)，安裝調(diào)試方便，維護(hù)工作量小的**智能儀表?？梢?*應(yīng)用與石油化工生產(chǎn)的容器液位測(cè)量，其測(cè)量效果也是比較顯著。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)該注重過(guò)程的維護(hù)，嚴(yán)格按照《導(dǎo)波雷達(dá)液位變送器安裝操作手冊(cè)》進(jìn)行安裝操作，以免引起重大事故的發(fā)生。下面總結(jié)幾點(diǎn)維護(hù)經(jīng)驗(yàn)僅供技術(shù)人員的參考。
(1)反復(fù)了解工藝流程，聯(lián)系DCS控制系統(tǒng)，準(zhǔn)確設(shè)置儀表參數(shù)。
(2)熟悉導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)本身的性能，了解其結(jié)構(gòu)特征及現(xiàn)場(chǎng)使用的環(huán)境。
(3)充分分析儀表安裝的實(shí)際工藝情況，區(qū)分是工藝的原因還是儀表本身的原因。
(4)在現(xiàn)場(chǎng)處理時(shí)，對(duì)同一罐體液位的測(cè)量?jī)x表進(jìn)行分析比對(duì)，增加故障判斷的依據(jù)，可以有效提高故障處理的速度和準(zhǔn)確度。在沒(méi)有其它液位測(cè)量?jī)x表時(shí)，建議增設(shè)，比較重要的地方除了要求采取現(xiàn)場(chǎng)指示外還應(yīng)該同時(shí)增加遠(yuǎn)傳功能，如采用差壓式液位計(jì)或磁翻板液位計(jì)。
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