1.設(shè)備簡介及工藝生產(chǎn)狀況
1.1設(shè)備簡介
導(dǎo)波雷達(dá)液位計由雷達(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，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)射低功率毫微秒級微波脈沖，通過浸入工藝介質(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，部分能量被反射回變送器。反射強(qiáng)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(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(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)(Threshld)、介電常數(shù)(Dielectric),靈敏度(Senstvty)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(dá)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(chǎn)狀況
以醇酮裝置罐體導(dǎo)波雷達(dá)液位計為例。
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(jìn)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(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(yùn)時，發(fā)現(xiàn)部分導(dǎo)波雷達(dá)液位計指示不準(zhǔn)。
分析處理：按照經(jīng)驗，先檢查變送器參數(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)過檢查儀表常用參數(shù)設(shè)置，發(fā)現(xiàn)雷達(dá)液位計探桿型號應(yīng)該為7x1-x,而該儀表參數(shù)卻設(shè)置成了7xR-x,通過修改Probe model(探桿型號)參數(shù)，觀察一段時間后指示正常無誤。
故障二：在現(xiàn)場共有5臺導(dǎo)波雷達(dá)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(jìn)料，現(xiàn)場磁翻板液位計液面仍在上升。
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)置的故障問題。然后，檢查儀表安裝現(xiàn)場，仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)波雷達(dá)液位計為頂部安裝，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(yùn)后確認(rèn)判斷正確，開氣相補(bǔ)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(fā)現(xiàn)雷達(dá)液位計波動較大，在20%~65%之間跳變。再次確認(rèn)導(dǎo)波雷達(dá)液位計參數(shù)設(shè)置正確。通過對一次表及傳感器進(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)計功率較大，在投料過程或裝置進(jìn)入安全狀態(tài)時，出料泵回流量達(dá)到240mh左右，而液位計為單纜式導(dǎo)波雷達(dá)，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(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2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)場壓力表取壓力，在DCS系統(tǒng)上顯示液位，同時在現(xiàn)場EJA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)雷達(dá)液位計工作正常。
3.結(jié)束語
導(dǎo)波雷達(dá)液位計是一種適應(yīng)性強(qiáng)，安裝調(diào)試方便，維護(hù)工作量小的**智能儀表。可以**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(hù)，嚴(yán)格按照《導(dǎo)波雷達(dá)液位變送器安裝操作手冊》進(jìn)行安裝操作，以免引起重大事故的發(fā)生。下面總結(jié)幾點維護(hù)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)置儀表參數(shù)。
(2)熟悉導(dǎo)波雷達(dá)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)充分分析儀表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，對同一罐體液位的測量儀表進(jìn)行分析比對，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。在沒有其它液位測量儀表時，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(yuǎn)傳功能，如采用差壓式液位計或磁翻板液位計。
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