米科導(dǎo)波雷達液位計由雷達變送器和導(dǎo)波探桿兩部分構(gòu)成，為兩線制儀表。導(dǎo)波雷達變送器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。

 

導(dǎo)波雷達液位計的高頻振蕩器周期性發(fā)射低功率毫微秒級微波脈沖，通過浸入工藝介質(zhì)的探桿引導(dǎo)雷達波脈沖向下傳導(dǎo)，當(dāng)雷達脈沖抵達具有不同介電常數(shù)的介質(zhì)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(chǎn)品的介電常數(shù)。介電常數(shù)越高，反射強度越大。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，公式中L為基準(zhǔn)面到液面間的距離，單位為m；C為雷達波傳遞速度，單位為300000km/s；t為雷達波從發(fā)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(shè)置閾值參數(shù)、介電常數(shù)、靈敏度來屏蔽掉固定回波及雜波，從而保證測量的準(zhǔn)確。導(dǎo)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。

 

2、工藝生產(chǎn)狀況

 

以醇酮裝置罐體04LT2102導(dǎo)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(tǒng)后，系統(tǒng)里的自動調(diào)節(jié)回路根據(jù)工藝條件的變化對罐體原料液位進行調(diào)節(jié)，目前大部分石化裝置的罐體液位測量都采用導(dǎo)波雷達液位。

 

導(dǎo)波雷達液位計典型故障分析處理

 

故障一：參數(shù)設(shè)置錯誤，儀表出現(xiàn)問題

 

由于導(dǎo)波雷達液位計安裝后不具備調(diào)試條件，售后服務(wù)人員采用“盲設(shè)定”方法(即不需要實際介質(zhì)、根據(jù)儀表設(shè)計數(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)運時，發(fā)現(xiàn)部分導(dǎo)波雷達液位計指示不準(zhǔn)。

 

分析處理：按照經(jīng)驗，先檢查導(dǎo)波雷達液位計參數(shù)設(shè)置。通過HART475與變送器通訊后查看參數(shù)設(shè)置情況，經(jīng)過檢查導(dǎo)波雷達液位計常用參數(shù)設(shè)置，發(fā)現(xiàn)該儀表參數(shù)設(shè)置錯誤，修正參數(shù)后觀察一段時間后指示正常無誤。

故障二：導(dǎo)波管上部憋壓，導(dǎo)致管內(nèi)頁面不能上升

 

在現(xiàn)場共有5臺導(dǎo)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(xiàn)場確認(rèn)容器內(nèi)連續(xù)進料，現(xiàn)場磁翻板液位計液面仍在上升。

 

分析處理：首先檢查確認(rèn)導(dǎo)波雷達液位計的參數(shù)設(shè)置正常，排除儀表參數(shù)設(shè)置的故障問題。然后，檢查儀表安裝現(xiàn)場，仔細觀察發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)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(nèi)設(shè)計了DN80的導(dǎo)波管。在打開連接法蘭時，發(fā)現(xiàn)液位計導(dǎo)波管內(nèi)帶壓，此時液位變化正常。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)運后確認(rèn)判斷正確，開氣相補償孔處理后液位計工作正常。

 

故障三：導(dǎo)波雷達液位計鋼纜碰壁

 

在裝置開工投料過程中，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)波雷達液位計波動較大，在20%-65%之間跳變。再次確認(rèn)導(dǎo)波雷達液位計參數(shù)設(shè)置正確。通過對一次表及傳感器進行聯(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)計功率較大，在投料過程或裝置進入安全狀態(tài)時，出料泵回流量達到240m3/h左右，而導(dǎo)波雷達液位計為單纜式，造成導(dǎo)波纜繩擺動過大而碰壁。同時有導(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)波管過長，達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近，容易碰壁。

 

處理措施：由于容器無現(xiàn)場液位計，裝置生產(chǎn)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(shè)備上取靜壓的方式滿足生產(chǎn)，如圖1所示。考慮容器內(nèi)密封氮氣壓力恒定，停車退料泵P41103在生產(chǎn)時不使用，在其出口處采用現(xiàn)場差壓變送器表取壓力，在DCS系統(tǒng)上顯示液位，同時在現(xiàn)場YR-ER101差壓變送器面板上交替顯示液位與壓力。等到裝置停車改造時校正導(dǎo)波管，并增加導(dǎo)波管支撐，增加重錘配重后。再次開車確認(rèn)導(dǎo)波雷達液位計工作正常。

 

圖1 環(huán)己烷罐進出料工藝流程圖

 

導(dǎo)波雷達液位計是一種適應(yīng)性強，安裝調(diào)試方便，維護工作量小的優(yōu)秀智能儀表。可以廣泛應(yīng)用與石油化工生產(chǎn)的容器液位測量，其測量效果也是比較顯著。在實際應(yīng)用中，應(yīng)該注重過程的維護，嚴(yán)格按照 《導(dǎo)波雷達液位計使用說明書》進行安裝操作，以免引起重大事故的發(fā)生。

 

導(dǎo)波雷達液位計

 

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導(dǎo)波雷達液位計維護經(jīng)驗

 

下面米科儀表總結(jié)幾點維護經(jīng)驗僅供技術(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)置導(dǎo)波雷達液位計參數(shù)。

 

2、熟悉導(dǎo)波雷達液位計本身的性能，了解其結(jié)構(gòu)特征及現(xiàn)場使用的環(huán)境。

 

3、充分分析導(dǎo)波雷達液位計安裝的實際工藝情況，區(qū)分是工藝的原因還是儀表本身的原因。

 

4、在現(xiàn)場處理時，將導(dǎo)波雷達液位計與同一罐體其他液位儀表進行分析比對，增加故障判斷的依據(jù)，可以有效提高導(dǎo)波雷達液位計故障處理的速度和準(zhǔn)確度。在沒有其它液位儀表時，建議增設(shè)，比較重要的地方除了要求采取現(xiàn)場指示外還應(yīng)該同時增加遠傳功能，如采用雙法蘭液位計或磁翻板液位計。