二甲醚球罐液位計(jì)應(yīng)用案例

二甲醚是一種極易揮發(fā)的介質(zhì)，在球罐的上部空間充滿了氣化后的二甲醚，且介電常數(shù)隨溫度變化相對(duì)較小，飽和二甲醚在溫度為287~313K時(shí)，介電常數(shù)為8.81~3.04一般采用雷達(dá)液位計(jì)、磁致伸縮液位計(jì)、伺服液位計(jì)、差壓式液位計(jì)等不同測(cè)量形式的液位計(jì)測(cè)量球罐液位，根據(jù)不同的測(cè)量原理，每種液位計(jì)各有優(yōu)缺點(diǎn)。伺服液位計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝要求苛刻，長(zhǎng)期運(yùn)行磨損嚴(yán)重，一旦球罐液位出現(xiàn)快速變化，響應(yīng)速度較慢，但是運(yùn)行穩(wěn)定。外測(cè)式液位計(jì)主要應(yīng)用在后期的改造過(guò)程中，優(yōu)點(diǎn)是安裝方便。

普通的差壓變送器，可能會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓，在罐體較高的情況下安裝不方便，測(cè)量經(jīng)常出現(xiàn)虛假液位，必須經(jīng)過(guò)特殊處理。隨著測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了電子遠(yuǎn)傳液位計(jì)，克服了普通差壓變送器以及毛細(xì)管液位計(jì)測(cè)量的不足，并逐步應(yīng)用到罐體液位測(cè)量中。如果采用普通喇叭口雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量液位，對(duì)安裝位置要求較高，容易產(chǎn)生虛假回波，因虛假回波峰值與真實(shí)回波峰值接近，會(huì)造成液位計(jì)的濾波功能無(wú)法濾去虛假回波，很難滿足使用要求，采用長(zhǎng)喇叭形天線并加裝導(dǎo)波桿的方式保證雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量的準(zhǔn)確性，但是對(duì)于較大球罐，導(dǎo)波桿安裝維護(hù)不方便。

在重大危險(xiǎn)源設(shè)計(jì)時(shí)至少采用２種不同測(cè)量方式的液位計(jì)。以某公司二甲醚球罐液位測(cè)量為例，原設(shè)計(jì)采用普通喇叭口方式的雷達(dá)液位計(jì)，根據(jù)喇叭口“光圈”作用原理，喇叭口越大，接收物料反射的雷達(dá)波信號(hào)越強(qiáng)，但在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)虛假液位甚至在低液位時(shí)無(wú)法測(cè)量的問(wèn)題。通過(guò)查閱大量的球罐液位計(jì)應(yīng)用案例以及相關(guān)文獻(xiàn)，決定該球罐的液位測(cè)量采用２臺(tái)電子遠(yuǎn)傳差壓液位計(jì)LIA-01B和LIA-01C，１臺(tái)纜式導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)LIA-01A，在該球罐L1管口安裝雷達(dá)液位計(jì)，L2和L3管口安裝電子遠(yuǎn)傳液位計(jì)，二甲醚球罐液位計(jì)設(shè)置如圖１所示。

需測(cè)量安裝液位計(jì)管口的底部高度以便在正式運(yùn)行后校對(duì)比較，在安裝雷達(dá)液位計(jì)的導(dǎo)波纜繩時(shí)要測(cè)量纜繩底部與L2和L3管口的高度差，并盡可能保持高度一致，如果不一致，可能測(cè)量出誤差，在密度計(jì)算時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償，如果無(wú)法保證安裝高度的一致，可以采用文獻(xiàn)的方案修正偏差。

導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)的測(cè)量原理見(jiàn)文獻(xiàn)，該項(xiàng)目采用的電子遠(yuǎn)傳差壓液位計(jì)，由２臺(tái)3051變送器構(gòu)成，采用法蘭式密封系統(tǒng)，在主副傳感器之間采用信號(hào)線連接，應(yīng)用CAN總線通信協(xié)議保證信號(hào)的同步。在主傳感器計(jì)算差壓并將其轉(zhuǎn)換為4-20ｍＡ信號(hào)輸出到分散控制系統(tǒng)（DCS）。

由于液位及差壓的測(cè)量對(duì)計(jì)算二甲醚的密度很重要。結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，查詢DCS中LIA-01A，LIA-01B，LIA-01C的歷史數(shù)據(jù)，３臺(tái)液位計(jì)測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果對(duì)比如圖２所示。

從圖２可以看出，LIA-01C和LIA-01A的測(cè)量偏差保持在0.08ｍ以內(nèi)，而LIA-01C和LIA-01B的測(cè)量偏差在0.1ｍ以內(nèi)。通過(guò)修正后，偏差可以控制在0.02ｍ以內(nèi)。該球罐的高度為18ｍ，液位間的偏差相對(duì)較小，可滿足二甲醚密度計(jì)算要求。

審核編輯黃宇