罐區(qū)液位測(cè)量中雷達(dá)液位計(jì)的選型與安裝

劉海霞

摘?要：石油化工企業(yè)中一個(gè)很重要的部分是罐區(qū)，本文對(duì)于灌區(qū)的關(guān)鍵參數(shù)液位進(jìn)行了研究?？偨Y(jié)了雷達(dá)液位計(jì)的特征以及它在罐區(qū)設(shè)計(jì)中存在的優(yōu)勢(shì)，以及對(duì)于雷達(dá)液位計(jì)到底應(yīng)該如何選取、如何安裝進(jìn)行了詳細(xì)說明，能夠保證罐區(qū)液位高度的精確測(cè)量。

關(guān)鍵詞：罐區(qū);液位測(cè)量;雷達(dá)液位計(jì);選型;安裝

1 罐區(qū)液位測(cè)量中雷達(dá)液位計(jì)的應(yīng)用

雷達(dá)液位計(jì)主要就是利電磁波的發(fā)射來進(jìn)行測(cè)量的，電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間與其到液面的距離是正相關(guān)的，關(guān)系表達(dá)式如下：

H=ct2

雷達(dá)的液位測(cè)量也有兩種方式，包括接觸式和非接觸式。相對(duì)來說，非接觸式雷達(dá)液位計(jì)結(jié)構(gòu)不是特別復(fù)雜，安裝容易，使用過程中的穩(wěn)定性也高，不容易受到干擾。而接觸式呢，就需要介質(zhì)來傳導(dǎo)微波，一般介質(zhì)是金屬導(dǎo)體，發(fā)射出的波就會(huì)沿著導(dǎo)體進(jìn)行傳播。這樣來說，接觸式雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量基本不受外界條件限制，比較適用于空間小、介質(zhì)波動(dòng)比較大的場(chǎng)所。

導(dǎo)波雷達(dá)導(dǎo)液位計(jì)的波桿長(zhǎng)短也是有一定的規(guī)定，如果太長(zhǎng)的話，安裝會(huì)不方便，后期的維護(hù)也比較麻煩，相反，雷達(dá)液位計(jì)的安裝與維護(hù)就方便多了。剛剛提到的導(dǎo)波桿它的長(zhǎng)度根據(jù)工況是設(shè)定好的，所以不能互換，而雷達(dá)液位計(jì)可以互換使用。導(dǎo)波桿受力比較復(fù)雜，運(yùn)輸以及安裝維護(hù)成本高，因此它的測(cè)量范圍比較受限，而雷達(dá)液位計(jì)能夠測(cè)量的范圍比較廣。

雷達(dá)液位計(jì)現(xiàn)在正逐漸被人們?cè)絹碓酵晟疲驗(yàn)橄鄬?duì)技術(shù)也日益成熟。雷達(dá)液位計(jì)不容易受到外界因素干擾，比如溫度、壓力等，互換性強(qiáng)，測(cè)量范圍廣，因此它在石油化工項(xiàng)目中的應(yīng)用這幾年來越來越廣泛。

2 雷達(dá)液位計(jì)的選型與安裝

2.1 雷達(dá)液位計(jì)選取注意事項(xiàng)

雷達(dá)液位計(jì)的選型很大程度上是跟工藝聯(lián)系在一起的，要綜合考慮介質(zhì)的腐蝕性以及粘附性，此外還有關(guān)于介質(zhì)的各種物理特性，還包括可測(cè)量的范圍以及測(cè)量達(dá)到的誤差要求等。雷達(dá)液位計(jì)的分類一般是按照頻率的高低來區(qū)分的，因此就有低頻雷達(dá)和高頻雷達(dá)。兩者各自有不同的特點(diǎn)以及優(yōu)勢(shì)，比如說低頻雷達(dá)穿透力強(qiáng)，適合于條件環(huán)境比較惡劣的應(yīng)用場(chǎng)所;相反高頻雷達(dá)就是它的頻率高，它發(fā)射的信號(hào)特別的強(qiáng)，測(cè)量的誤差很小，它的應(yīng)用就比較適合一些污濁、具有腐蝕性的場(chǎng)所了。

通常來說雷達(dá)的天線有以下幾種形式：

（1）柱狀天線：它適用于的介質(zhì)工況是具有腐蝕性、冷凝等的工況，此外，還包括頂罐是固定、臥罐雷達(dá)液位計(jì)波束角范圍內(nèi)無障礙的液位測(cè)量，適用范圍是測(cè)量范圍較小的場(chǎng)合，安裝孔的尺寸比較隨意，材質(zhì)也較為常見。

（2）喇叭天線：

喇叭天線應(yīng)用廣泛，大部分場(chǎng)合都能夠適用，安裝位置一般是在罐頂，但是有些場(chǎng)合還是不能應(yīng)用，比如說瀝青、液態(tài)硫磺等極其惡劣的環(huán)境下是不能使用的，它的測(cè)量范圍也比較大。常見材質(zhì)包括哈氏合金等。

（3）拋物面天線：這種天線不管是液體還是固體以及漿液性介質(zhì)都能夠適用。因?yàn)樗木劢固匦宰詈?，比較穩(wěn)定，雷達(dá)波束也很小。它測(cè)量的誤差范圍很小，在很長(zhǎng)的范圍內(nèi)也可以測(cè)量?？刮廴拘詮?qiáng)，面對(duì)極其惡劣的情況也是能夠駕馭的。

拋若罐區(qū)液位儀表在選擇計(jì)量級(jí)雷達(dá)時(shí)徐亞考慮的因素也比較多，如果出現(xiàn)工藝對(duì)其有特別的要求，比如測(cè)量的誤差范圍必須很小，測(cè)量穩(wěn)定性也要很高等，計(jì)量級(jí)的雷達(dá)天線通常有以下幾種：

（1）拋物面天線：當(dāng)需要安裝天線的產(chǎn)品是固定頂儲(chǔ)罐或者說凝結(jié)比較嚴(yán)重，那么這種天線就派上用場(chǎng)了，可以在產(chǎn)品運(yùn)行的過程中就能直接進(jìn)行安裝。

（2）喇叭天線：跟上述的拋物面天線在某些方面比較相似，安裝也是基本一樣的，安裝過程中也是不需要產(chǎn)品停止運(yùn)行的。

（3）導(dǎo)波管陣列天線：它的安裝位置是在管內(nèi)安裝的，一般所安裝的產(chǎn)品是原油儲(chǔ)罐或者成品油儲(chǔ)罐，而且也必須是外浮頂?shù)脑蛢?chǔ)罐，安裝也是不需要產(chǎn)品停止運(yùn)行就可以進(jìn)行。

（4）LPG/LNG

天線：這種天線的安裝就需要產(chǎn)品停止后進(jìn)行，適用于高壓或者低溫情況下的液位測(cè)量。

2.2 雷達(dá)液位計(jì)安裝注意事項(xiàng)

（1）波束角范圍內(nèi)要保持沒有阻礙：因?yàn)樗墓ぷ鞣绞骄褪前l(fā)射波，然后反射，接著進(jìn)行接收，如果有阻礙，就會(huì)影響接收測(cè)量，影響精度。

（2）跟物料口和罐中心保持一定的距離：因?yàn)槲锪峡诟浇绻惭b液位計(jì)的話，接收端會(huì)接收到很多錯(cuò)誤的反射波，這樣難免影響測(cè)量精度。為了避免出現(xiàn)這種現(xiàn)現(xiàn)象，也不能安裝在罐中心附近，通常來說要跟罐壁近一點(diǎn)。

（3）安裝位置不能有很強(qiáng)的氣流現(xiàn)象：有的工藝工況是在極其強(qiáng)烈的物理環(huán)境下或者說有著很強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)，這樣的話安裝就要采用旁通管的安裝方式，采用這種方式的話接收的波才能準(zhǔn)確反映液位的實(shí)際情況。但是這種安裝方式要求比較高，管內(nèi)要非常平滑，開孔位置也要極其對(duì)稱，保證反射回來的波不受到阻礙。

2.3 雷達(dá)液位計(jì)相配套的設(shè)施儀表

一般情況下罐區(qū)的雷達(dá)液位計(jì)安裝在頂部，這樣為了檢查人員能夠方便檢查，地面附近還會(huì)就近配備指示儀，就是為了實(shí)時(shí)顯示管內(nèi)情況，以排除故障。指示儀是一個(gè)很重要的測(cè)量元件，采集到數(shù)據(jù)之后進(jìn)行計(jì)算分析并進(jìn)行一定的處理，然后通過總線傳輸給管理系統(tǒng)以便監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)罐區(qū)情況。

3 結(jié)語

雷達(dá)液位計(jì)因其具有很多優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在越來越得到廣泛的應(yīng)用，其測(cè)量誤差極小，采用非接觸式的方式進(jìn)行測(cè)量，安裝容易，維護(hù)方便，隨著技術(shù)的進(jìn)步，雷達(dá)液位計(jì)必將在石油化工領(lǐng)域占有越來越重要的位置。

參考文獻(xiàn)：

[1]喬鵬利.雷達(dá)液位計(jì)在煉油廠罐區(qū)的應(yīng)用與維護(hù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2018（03）.

[2]蔣勇，楊穎.石化企業(yè)罐區(qū)液位計(jì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的研究與探討[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2016（11）.

[3]陳亮，王永慶，房玉專，宋海英.雷達(dá)液位計(jì)在伊拉克南部油田的應(yīng)用實(shí)踐[J].石油化工建設(shè)，2018（01）.