雷達(dá)液位計(jì)是通過天線向被測(cè)介質(zhì)物位發(fā)射微波，然后測(cè)出微波發(fā)射和反射回來的時(shí)間而得到容器內(nèi)液位的一種儀表。雷達(dá)液位計(jì)因無位移、無傳動(dòng)部件、非接觸式測(cè)量，不受溫度、壓力、蒸汽、氣霧和粉塵的限制，適用于黏度大、有毒、有腐蝕性介質(zhì)的測(cè)量，并且性能穩(wěn)定、測(cè)量準(zhǔn)確，而被廣泛用于化工行業(yè)液位測(cè)量，但是不正確的安裝和使用往往會(huì)導(dǎo)致液位計(jì)的測(cè)量性能和使用壽命受到影響。中海石油華鶴煤化有限公司尿素裝置 CO2 汽提塔的液位測(cè)量使用的是Stamicarbon 和 Vega 公司合作開發(fā)的 VEGA PULS 66 雷達(dá)液位計(jì)，該液位計(jì)自 2015 年 9 月開車投用以來，多次出現(xiàn)無規(guī)律波動(dòng)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響工藝指標(biāo)的控制，給工藝操作人員帶來了不便，經(jīng)過兩年多的摸索與整改，消除了引起雷達(dá)液位計(jì)頻繁波動(dòng)的因素，測(cè)量一直比較穩(wěn)定、準(zhǔn)確。

 

1 液位計(jì)波動(dòng)的原因分析

1.1 液位計(jì)天線或?qū)Рü軆?nèi)壁黏附尿液

汽提塔雷達(dá)液位計(jì)采用水平安裝，電磁波通過90°彎向塔底的導(dǎo)波管傳播，安裝位置見圖1。汽提塔液相容量較?。s3.6m3），液位測(cè)量范圍窄（0.61m），液位較難控制。當(dāng)工藝前系統(tǒng)出現(xiàn)故障導(dǎo)致尿素裝置負(fù)荷波動(dòng)，尤其是氣化爐單爐停車，尿素裝置負(fù)荷減半時(shí)，極易出現(xiàn)液位控制不穩(wěn)而導(dǎo)致液位超過雷達(dá)液位計(jì)水平安裝位置，使尿液進(jìn)入導(dǎo)波管水平段，污染雷達(dá)天線。當(dāng)天線或者導(dǎo)波管水平段黏附尿液時(shí)，雷達(dá)液位計(jì)發(fā)射的電磁波會(huì)在該位置發(fā)生反射，形成干擾波，當(dāng)干擾波強(qiáng)度高于實(shí)際液面反射回波強(qiáng)度，并且干擾波未被抑制時(shí)，雷達(dá)液位計(jì)就會(huì)顯示干擾波代表的液位值，當(dāng)干擾波強(qiáng)度與實(shí)際液面反射回波強(qiáng)度相近并切換時(shí)，雷達(dá)液位計(jì)的顯示就會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。由于導(dǎo)波管水平段有2°傾斜，且氣相溫度較高，一般情況下黏在天線和導(dǎo)波管上的尿液會(huì)慢慢回流到液相，從而雷達(dá)液位計(jì)的顯示值也會(huì)趨于正常，但一般需要一、兩天時(shí)間。為了使液位測(cè)量盡快恢復(fù)正常，也可通過在 PACTware 中調(diào)整干擾波抑制曲線，抑制干擾波，從而快速解決液位波動(dòng)問題。

1.2 雷達(dá)液位計(jì)伴熱安裝方式不當(dāng)

雷達(dá)液位計(jì)自 2016 年 9 月開始出現(xiàn)液位無規(guī)律波動(dòng)，通過 PACTware 監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)發(fā)射波及回波信號(hào)較弱，分析雷達(dá)液位計(jì)本體可能出現(xiàn)故障。在 2017 年停車檢修期間將雷達(dá)液位計(jì)下線檢查，發(fā)現(xiàn)電子器件良好，天線無尿液及其他污染物，從而排除液位計(jì)故障損壞的可能性。經(jīng)與 Stamicarbon 技術(shù)人員深入探討后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)保溫、伴熱安裝存在較大問題。VEGAPLUS 66（高溫版）雷達(dá)液位計(jì)伴熱正確的安裝圖如圖2 所示。

安裝要求 ：

（1）雷達(dá)液位計(jì)小法蘭工作溫度不超過120℃，頂部電子配件不超過80℃ ；

（2）伴熱蒸汽入口靠近雷達(dá)液位計(jì)側(cè)，出口靠近設(shè)備側(cè) ；

（3）伴熱zui大范圍（灰色區(qū)域）不超過大法蘭與小法蘭間距的一半 ；

（4）伴熱管與管嘴之間填充導(dǎo)熱膠泥 ；

（5）蒸汽溫度高于尿液氣化溫度5℃以上。而現(xiàn)場(chǎng)伴熱的實(shí)際安裝方式如圖3 所示，小法蘭處被伴熱管包裹，雷達(dá)液位計(jì)整體用保溫棉包裹保溫，實(shí)測(cè)小法蘭溫度約170℃，頂部電子配件溫度約85℃。雷達(dá)液位計(jì)在小法蘭超出zui高工作溫度50℃、電子配件超出的zui高工作溫度5℃的工況下“病態(tài)”工作，導(dǎo)致信號(hào)衰減，示值波動(dòng)。在按照?qǐng)D2所示的伴熱安裝方式重新改造伴熱管后約1d 左右，雷達(dá)液位計(jì)恢復(fù)正常顯示。

2 雷達(dá)液位計(jì)安裝、使用、維護(hù)注意事項(xiàng)

2.1 雷達(dá)液位計(jì)安裝

（1）檢查導(dǎo)波管內(nèi)潔凈程度。檢查確認(rèn)雷達(dá)液位計(jì)法蘭和管嘴內(nèi)表面是否光滑、在同一條直線上，導(dǎo)波管內(nèi)部是否光滑，如果有尿素冷凝、結(jié)晶或其他沉淀物會(huì)引起虛假的回波。

（2）傳感器的極化。汽提塔雷達(dá)液位計(jì)的導(dǎo)波管排氣孔位于垂直部分的頂部，雷達(dá)液位計(jì)安裝時(shí)偏振標(biāo)記必須是水平的，即朝向3 點(diǎn)鐘或者9 點(diǎn)鐘方向安裝。

（3）伴熱的正確安裝。伴熱安裝要求在上文已經(jīng)介紹了，在此不再贅述。

（4）保溫的正確安裝。保溫的原則是“按需保溫、足量保溫”，汽提塔雷達(dá)液位計(jì)的保溫范圍為設(shè)備管嘴及雷達(dá)液位計(jì)大法蘭，保溫棉厚度不低于5cm，注意保溫棉應(yīng)與汽提塔保溫緊密相接（不留縫隙），保溫棉外用鋁皮防護(hù)。保溫范圍一定要掌握好，如果保溫范圍太大，包住小法蘭及頂部電子配件，則容易造成小法蘭和頂部電子配件超出工作溫度，雷達(dá)液位計(jì)無法正常工作 ；如果保溫不嚴(yán)，容易造成設(shè)備管嘴及雷達(dá)液位計(jì)天線處伴熱效果不好，使該處溫度低于尿液氣化溫度，引起尿液冷凝或結(jié)晶，也會(huì)引起雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量不準(zhǔn)。

 

2.2 液位計(jì)的使用

（1）雷達(dá)液位計(jì)在使用過程中應(yīng)注意盡量不要高液位控制，液位一般控制在 50%~60% 即可，zui高液位不超過 80%，防止尿液進(jìn)入導(dǎo)波管水平段，污染雷達(dá)天線。

（2）記錄常見負(fù)荷的汽提塔的相關(guān)工況參數(shù)，在負(fù)荷調(diào)整時(shí)，及時(shí)將相關(guān)設(shè)備調(diào)整至相應(yīng)狀態(tài)，確保在負(fù)荷調(diào)整時(shí)不會(huì)因?yàn)椴僮髅y而引起實(shí)際液位超過液位計(jì)水平位置，從而污染雷達(dá)天線。如單臺(tái)氣化爐運(yùn)行，尿素裝置50% 負(fù)荷時(shí)汽提塔的相關(guān)工況等。

 

2.3 液位計(jì)的維護(hù)

液位計(jì)安裝完成后的維護(hù)工作較少，重點(diǎn)需要關(guān)注儀表保溫、伴熱情況。定期檢查雷達(dá)液位計(jì)的保溫是否完好，大法蘭、小法蘭及電子配件的溫度是否在允許范圍內(nèi)。

 

3 結(jié)束語

闡述了引起 Stamicarbon 工藝 CO2 汽提塔雷達(dá)液位計(jì)頻繁波動(dòng)的原因、解決辦法，總結(jié)了該雷達(dá)液位計(jì)的安裝、使用、維護(hù)注意事項(xiàng)，為同工況、同類安裝方式安裝的雷達(dá)液位計(jì)的同類故障處理提供了技術(shù)支持和借鑒意義。