液位計相關(guān)文章

外測液位計測量液氯貯槽偏差分析

日期：2019-06-26 來源：作者：

摘要：對聲吶式外測液位計測量液氯貯槽產(chǎn)生偏差進(jìn)行了分析，針對液位測量過程中聲吶回波識別盲區(qū)及探頭與管壁貼合問題進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)處理，達(dá)到了精確計量的要求。液氯儲存貯槽作為氯堿工藝重大危險源，是危險化學(xué)品重點監(jiān)控對象，一般來說液氯貯槽的液氯儲存量為氯堿行業(yè)安全生產(chǎn)排程的重要依據(jù)，其數(shù)據(jù)與各級安監(jiān)部門信息直接對接，必須受到實時監(jiān)控。

液氯貯槽的液位測量反映液氯儲存量，直接指導(dǎo)安全生產(chǎn)排程。因液氯具有易揮發(fā)、與氫混合產(chǎn)生爆炸性混合氣體等特性，其液位測量若采用差壓測量方式易堵塞，用雷達(dá)直接測量易受揮發(fā)影響，測量效果都不理想。因此如何穩(wěn)定、準(zhǔn)確地進(jìn)行液位測量，避免虛假液位出現(xiàn)，是關(guān)系著氯堿工藝安全生產(chǎn)可靠穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素。

1某氯堿廠液氯貯槽液位測量歷史

某氯堿廠氯堿裝置為2005年建設(shè)，其中共設(shè)計8套臥式液氯貯槽(設(shè)備A～H)。一直以來，液氯貯槽液位測量的可靠性成為安全生產(chǎn)的重點監(jiān)測對象。原設(shè)計中液氯貯槽設(shè)計有現(xiàn)場液位計和遠(yuǎn)傳液位計雙計量方式。其中現(xiàn)場液位計采用鋼簧管液位顯示，它利用液氯的特性，液氯淹沒部分的鋼簧管外部會結(jié)霜，操作人員現(xiàn)場觀察可判斷液氯液位，但有一定的滯后，易受溫度、濕度等影響。遠(yuǎn)傳液位計zui初選擇的是射頻導(dǎo)納式液位計，因絕緣和粘附導(dǎo)致電量變化，受介電常數(shù)變化等影響，測量可靠性不高;后試用雷達(dá)液位計也因雷達(dá)波不能穩(wěn)定穿射低溫空氣等原因，使用效果不佳;后根據(jù)行業(yè)其他廠方使用案例，采用聲吶式外測液位計，經(jīng)過使用對比，此液位計靜態(tài)測量滿足使用要求，而且液位計不接液，安裝方便，降低了使用維護(hù)的安全隱患，但在生產(chǎn)過程中，因液氯儲存量的實時變化，經(jīng)聲吶式外測液位計測量液氯貯槽液位時有檢測死區(qū)產(chǎn)生，液位指示偏差嚴(yán)重影響其工藝排程。

2聲吶式外測液位計故障分析

2．1測量原理

聲吶式外測液位計利用聲吶回波測距原理，不接觸罐內(nèi)介質(zhì)，在容器壁外測量液位。測量探頭發(fā)射和接收聲吶信號，穿透容器壁在液體中形成回波，原理如圖1所示，其中L為液面距罐底高度，V為聲吶在介質(zhì)內(nèi)的傳播速度，T為聲波發(fā)送到接收所用的時間，有L=VT/2。

2．2故障與分析

聲吶式外測液位計使用過程中有如下故障:

a．空槽復(fù)裝后，液位過低時顯示盲區(qū)值不變化;

b．儀表顯示數(shù)值與現(xiàn)場液位計偏差大;

c．儀表故障報警，液位未達(dá)到校準(zhǔn)高度(貯槽半徑)時，或校準(zhǔn)探頭與罐壁間耦合劑流失時自動校準(zhǔn)功能失效。

相應(yīng)故障原因分析如下:

a．空槽復(fù)裝后，液位在盲區(qū)(滿量程的5%～10%)下顯示盲區(qū)值不變化，軟件不能識別此過程變化的液位回波信號;

b．虛假回波等干擾造成與現(xiàn)場液位計偏差大;

c．校準(zhǔn)探頭與罐壁耦合不良。

3改進(jìn)措施

針對聲吶式外測液位計使用過程中出現(xiàn)的故障，采用以下措施進(jìn)行規(guī)避:

a．軟件不能識別過程變化。經(jīng)過聲吶式測量原理分析可知，因測量介質(zhì)發(fā)生變化后，聲波在介質(zhì)內(nèi)的傳播速度發(fā)生了變化，具體表現(xiàn)為貯槽空槽復(fù)裝后液位顯示盲區(qū)值不變化的故障，原因主要是二次表不能識別低液位過程變化的回波信號，回波信號的識別需要軟件算法考慮特殊情況下的過程變量，對此需要對二次表進(jìn)行數(shù)據(jù)庫升級，其中不能識別回波的表現(xiàn)中虛假回波對識別過程形成了干擾。

b．虛假回波等干擾。針對虛假回波，在試驗過程中發(fā)現(xiàn)通過調(diào)整主機(jī)的閾值電壓，示波器檢測的回波出現(xiàn)可控變化，是屏蔽虛假回波等故障的有效手段，經(jīng)過試驗通過調(diào)整主機(jī)的閾值電壓可屏蔽90%此類故障，其效果如圖2所示。

c．自動校準(zhǔn)功能失效。自動校準(zhǔn)的主要原理是通過校準(zhǔn)探頭測量聲波在介質(zhì)內(nèi)的傳播速度對液位檢測進(jìn)行修正，如不能修正聲波傳輸速度，那么當(dāng)介質(zhì)發(fā)生變化其傳播速度相應(yīng)發(fā)生變化后測量會產(chǎn)生偏差。該功能失效的主要原因為校準(zhǔn)探頭與罐壁耦合不良，因長時間使用密封膠密封效果變差，導(dǎo)致罐壁外層氧化銹蝕，通過對設(shè)備面打磨清洗，對探頭面清洗，加裝耦合劑，固定安裝后可屏蔽85%此類故障。