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浅述无线雷达投用过程问题分析处理

姜金国 王先龙

摘 要 炼油南罐区液位主要采用光导液位计进行测量，90年代至今使用年限长，设备老旧，故障率、报警率偏高。本次对使用频繁的14台储罐进行升级改造，采用无线雷达进行测量，本文对投用过程中出现的问题进行分析，并制定措施，确保液位指示正常。
关键词 无线雷达;储罐;液位指示
前言
南罐区在用储罐50个，采用光导液位计进行测量，由于光导液位计是90年代安装，设备老旧，故障率高、报警频繁，严重影响工艺的安全生产。罐区液位计升级改造方案从总体技术先进、建设维护简单、运行经济可靠等多方面考虑，选择采用无线雷达液位计进行储罐测量，本文对在实际调试过程中出现的问题进行分析及处理。
1原液位测量方案
南罐区使用的液位计是光导液位计;液位计主要部件：浮子、钢丝，钢带（编码钢带）、重锤、变送器（读码器）、二次显示仪表，众多的附件、复杂的机械连接以及设备的老化决定了故障率逐年上升[1]。
2升级方案选择标准
2.1 总体技术先进
系统自动化性能保持在同行业领先水平，系统架构、组态技术、网络技术，管理界面等系统的使用经受得起时间的考验，保证所采用的技术不会很快被淘汰;
2.2 建设维护简单
要求整体系统构建方便（人工、材料使用少）、后期维护检修使用简单，能够有效地降低维护检修的时间，提高整个系统单位时间的产能。
2.3 运行经济可靠
在考虑系统技术先进性的同时，充分考虑建设成本，运行和维护成本，所有仪表的测量稳定性要处于同行业领先水平，要达到或超过公司要求的整个系统全寿命周期费用指标。
3罗斯蒙特3308产品介绍
罗斯蒙特的3308系列是罗斯蒙特雷达无线液位产品，基于时域反射测量技术（TDR）原理，低功率纳秒级脉冲沿浸没在过程介质中的导波杆导入。其工作原理的详细理解是：当脉冲到达被测材料的表面时，一部分能量被反射回变送器，脉冲和反射脉冲之间的时间差被换算为距离，然后根据距离计算总液位或界面液位。一般是用产品的反射率来判断测量性能的一个关键参数，具有高介电常数的介质的反射性能较好，测量范围较长。
4调试过程中出现的问题
4.1 导播钢缆长度不足DCS出现故障报警
由于导波雷达液位计所测液位由导波钢缆出厂长度决定由于雷达在订货时，工艺提供的罐高尺寸存在偏差，导致雷达到货后，安装过程中出现缆长不足的情况，由于钢缆长度不足，重锤无法垂到罐底固定，当收发油时导播钢缆摆动严重，出于安全考虑，将不足钢缆接长。
这样一来会导致导波钢缆端部以下液位无法测量，形成测量死区，测量死区的大小又因导波钢缆长不同，而不同。最大测量死区，可达2040mm。且，当液面低于钢缆终端或接长接点处后，就会出现测量溢出报警，DCS会提示IOP报警及CNF报警。
解决方案：
（1）根据钢缆延长长度进行统计，在雷达组态时进行修正。
（2）为防止液位低于钢缆连接处时，雷达监测不到信号，DCS出现故障报警。将故障报警模式改为低报值，并告知工艺人员每个罐无法测量的区间范围。
4.2 DCS与1420无线网关通讯数据错误
1420无线网关通讯支持三种模式：1.以太网。2.光纤。3.RS485。本方案选择RS485通讯方案。
在通讯调试过程中，DCS组态时由于将数据类型选错，导致通讯上的数据与现场实际液位不符，且不停变换，出现大量的报警。将DCS数据类型选择32位浮点型下装后，数据通信正常。
无线雷达采用电池供电，为防止长时间时候后电池电量耗尽，将电量值设定为第二变量在DCS上进行显示，并设定报警值。
4.3 DCS上出现大量CNF报警
由于无线雷达安装位置比较分散，距离网关距离远，在传输过程中采用中继器进行数据传输。初次安装由于中继器分布不合理，导致有的中继器接收储罐数据少，有的中继器接收数据过多，当出现异常情况中继器数据丢失时，产生大量报警。维护人员通过读取中继器，观察各个中继器的連接设备，重新对中继器分布进行规划，有效降级报警次数。
4.4 雷达液位显示最大值
工艺反应当储罐收发油时，会出现雷达液位计指示最大，运行一段时间后液位恢复正常。维护人员根据工艺反应现象进行检查，雷达法兰连接口高度近500mm，雷达默认死区值为200mm。当进出物料时，雷达导播缆有时会触碰到法兰连接口，收到干扰强波。维护人员根据回波曲线将死区值改为1000mm，消除该项故障。
4.5 雷达液位计显示最小值
在实际应用过程中，储罐液位较低时会出现雷达无数值或异常数据。通过通讯软件检查回波曲线图，发现当液位较低时，信号强度衰减较大，表面波信号弱，设定门槛值较大，将表面波屏蔽。维护人员根据实际情况调整门槛值，消除故障。
无线雷达的投用大大提高罐区仪表智能化水平，有效降低了液位仪表的故障率、报警率，降低了操作人员及维护人员的工作量，为罐区安全运行提供可靠保障。
参考文献
[1] 闫昆，季萍，李洪丽.罐区智能无线雷达的探索与应用[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（19）：95，97.

-全文完-