西門子雷達(dá)液位計在復(fù)雜工況中的測量試驗
化工行業(yè)對儀表的需求量非常大，但也是對儀表要求最為苛刻的行業(yè)之一。由于在化工中往往會存在高溫、高壓 / 真空、腐蝕性強(qiáng)、粘度大、過程工藝復(fù)雜等要求，因此在很多化工領(lǐng)域中依然存在很多無法解決的難題。通過 Siemens 的雷達(dá)液位計為解決一家化工廠的液位測量難題而作的一次成功的試驗，證明了 Siemens LR400 出類拔萃的性能在化工領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。
SITRANS LR400 作為 Siemens 雷達(dá)物位儀表中的一款高端產(chǎn)品，其優(yōu)異的性能在水泥、電力、鋼鐵等行業(yè)中被廣泛應(yīng)用并被證實為測量固體介質(zhì)的最佳選擇。 雖然 LR400 在固體測量領(lǐng)域中已具有突出的表現(xiàn)，但很少應(yīng)用在液體測量領(lǐng)域，尤其是化工行業(yè)。這里介紹的是，LR400 在化工行業(yè)中的一次應(yīng)用實驗中的令人吃驚的成功表現(xiàn)。
客戶為一家南方的醋酸纖維公司，測量的介質(zhì)是含有醋酸、水、各種礦碴等混合介質(zhì)，主要特點是粘度極大，接近于瀝青；有大量蒸汽；壓力不到 1 Bar。以前該客戶一直使用雙法蘭差壓變送器來測量罐內(nèi)的液位，但是由于測量介質(zhì)粘度很大，因此這種測量方式的維護(hù)量很大，而且儀表的使用壽命很短。因此長期以來，該客戶試用了很多物位測量儀表，都無法很好地解決這一難題。基于 LR400 雷達(dá)液位計在瀝青的液位測量應(yīng)用中的很多成功的案例，我們向客戶推薦了 SITRANS LR400 來解決這一難題。但是，由于其復(fù)雜的罐內(nèi)結(jié)構(gòu)和測量介質(zhì)的物理特性，無法采用安裝導(dǎo)波管等措施來改善測量效果。從客戶提供的介質(zhì)情況看，介質(zhì)的特性 (介電常數(shù)) 沒有很大的問題。由于雷達(dá)液位計采用微波反射的測量原理，因此蒸汽對于雷達(dá)的測量沒有大的影響。在這一工況中，最大的問題是其復(fù)雜的罐內(nèi)結(jié)構(gòu)，如何避開罐內(nèi)復(fù)雜的加熱盤管來得到正確的液位測量值是這次試驗的主要目的。該過程罐高約 8m，直徑約 3m 左右，內(nèi)部有很多復(fù)雜的加熱盤管結(jié)構(gòu)。罐的底部和中間位置 (離罐頂約 4m) 都有三層呈同心圓形狀排列的加熱盤管，最大的圓形加熱管直徑約 100cm，圓形加熱管之間的間距約 20cm，上下圓形加熱盤管之間還有格柵連接；而且在離罐頂約 1~1.5m 的中間位置處，有兩根上下重疊的橫管。 客戶在之前的實驗中發(fā)現(xiàn)，LR400 的測量停留在中間位置 (離罐頂約 4m) 時，無法對加熱盤管等障礙物下面的液位進(jìn)行測量。
對于這樣復(fù)雜結(jié)構(gòu)的過程罐，即使是最有經(jīng)驗的工程師都不會有充足的信心。所以，這次實驗，無論是客戶還是作為西門子來說，都沒有一定成功的把握。
分析了客戶的實際情況后，發(fā)現(xiàn)安裝位置的選擇非常重要，最后選擇的位置是在近圓心的位置，離圓心 58~60cm 的人孔，之所以不選擇中心位置，主要是為了避開中間的加熱橫管形成的固定干擾影響。 在人孔上臨時安裝了 LR400 后，上電，在稍稍旋轉(zhuǎn)了一個角度 后，令人驚奇的發(fā)現(xiàn)，LR400 能測量到自雷達(dá)液位計以下約 6.8m 的目標(biāo)，用投尺從安裝位置測量罐的高度，測得 7.7m，也就是說LR400 已經(jīng)“突破”兩根橫管和第一層的圓形加熱盤管的影響，測量到了最底部的盤管。在稍后的注水過程中，LR400 在全過程中的表現(xiàn)依然穩(wěn)定且準(zhǔn)確。用 PDM 全程記錄了 LR400 整個實驗過程中的回波圖形發(fā)現(xiàn)，水位的回波信號非常強(qiáng)，能夠從回波圖形中看到加熱盤管的干擾存在，但基本上對水位的回波信號的影響不大。
整個實驗過后，客戶非常滿意 LR400 的表現(xiàn)，也對 LR400 產(chǎn)生了很大的興趣。雖然，由于種種原因無法進(jìn)一步測試 LR400 的實際使用效果。但是，LR400 在如此復(fù)雜的工況中能有如此表現(xiàn)，已經(jīng)是非常令人吃驚的了。
我們有足夠的理由相信：如果能夠合理的選擇應(yīng)用 LR400，它一定能在化工領(lǐng)域有更加出色的表現(xiàn)。
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北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號
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