雷達(dá)液位計(jì)故障分析及維護(hù)策略

1、雷達(dá)液位計(jì)故障分析及維護(hù)策略摘要:本文簡單介紹了雷達(dá)液位計(jì)常見問題及干擾回波的處理方法,主要闡述了羅 斯蒙特雷達(dá)液位計(jì)在慶陽石化公司罐區(qū)及硫磺污水池應(yīng)用中典型的故障，通過分析 故障產(chǎn)生的原因提出相應(yīng)的解決方法。針對(duì)雷達(dá)液位計(jì)在罐區(qū)及硫磺污水池應(yīng)用 過程中出現(xiàn)的故障，采取不同的解決策略及防護(hù)措施，從而大大降低了雷達(dá)儀表 故障率降。關(guān)鍵字：雷達(dá)液位計(jì) 組態(tài) 信號(hào)門限值 故障處理雷達(dá)液位計(jì)是一種非接觸式、可靠性較高的液位測量儀表。非接觸式測量是 近年來測量物位的主要方法，綜合解決了大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)插入式儀表檢測元件易被介 質(zhì)污染和腐蝕等諸多難題。此外雷達(dá)液位計(jì)因雷達(dá)波能穿透許多泡沫、煙霧及蒸 汽等介質(zhì)，不

2、受變化的環(huán)境影響可靠地測量出精確的液位值。羅斯蒙特雷達(dá)液位 計(jì)采用非接觸測量方式受測量介質(zhì)特性影響小、測量精確可靠，不需要重新標(biāo)定， 因而可增加正常運(yùn)行時(shí)間護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，在石油化工行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。1、羅斯蒙特雷達(dá)液位計(jì)原理羅斯蒙特雷達(dá)液位計(jì)采用儲(chǔ)罐中產(chǎn)品的液位由罐頂天線發(fā)送的雷達(dá)信號(hào)測量。 在雷達(dá)信號(hào)被產(chǎn)品表面反射后，天線會(huì)檢取回波。由于信號(hào)頻率是變化的，回波 的頻率與此時(shí)發(fā)送的信號(hào)的頻率稍有不同。頻率差與距產(chǎn)品表面的距離成正比， 因此可以精確計(jì)算液位。這種方法稱為調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）。2、羅斯蒙特雷達(dá)液位計(jì)使用情況慶陽石化公司罐區(qū)雷達(dá)液位計(jì)主要用總線輸出至FCU （現(xiàn)場通訊單元）用于 連接現(xiàn)

3、場設(shè)備和控制室的上位機(jī)，輸出MODBUS協(xié)議信號(hào)一臺(tái)現(xiàn)場通訊單元最多 可連接32臺(tái)現(xiàn)場雷達(dá)輸出信號(hào)給系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊設(shè)備，提供6路（FB及GB）通信口用 于信號(hào)輸入及輸出提供4路FB信號(hào)輸入口,每一路FB 口（即一根電纜）最大允許連 接8臺(tái)設(shè)備（雷達(dá)液位計(jì)）。2.1罐區(qū)雷達(dá)液位計(jì)使用情況：儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)使用羅斯蒙特雷達(dá)液位計(jì)共計(jì)48臺(tái)，投用以來測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、運(yùn)行 穩(wěn)定、維護(hù)工作量相對(duì)較小。但也出現(xiàn)過故障，2013年12月份，302、303兩個(gè) 單元雷達(dá)夜位計(jì)測量均出現(xiàn)過通訊中斷的情況，經(jīng)檢查由于氣溫降低原因，現(xiàn)場 阻抗過大，因每一路通訊端口 FB 口最多允許連接8臺(tái)雷達(dá)液位計(jì)，阻抗過大超 出了 FB 口

4、自身承載臺(tái)數(shù)，所以會(huì)出現(xiàn)通訊中斷的情況。經(jīng)過認(rèn)真分析和反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在雷達(dá)液位計(jì)通訊端口（FB 口）加250歐 姆電阻對(duì)降低現(xiàn)場阻抗有較好的效果，可以使正常通訊電阻保持在810歐姆之 間，保證了液位計(jì)通訊通暢。同時(shí)為了防止因?yàn)闅鉁亟档陀绊懙酵ㄓ嶋娎|阻抗增 大影響到通訊暢通，對(duì)現(xiàn)場雷達(dá)液位計(jì)增加伴熱、保溫等防護(hù)措施，保證了液位 計(jì)正常的工況要求。通過此技術(shù)小改造，罐區(qū)302、303單元雷達(dá)液位計(jì)通訊暢 通，運(yùn)行正常平穩(wěn)。2.2硫磺回收裝置液位計(jì)使用情況：硫磺回收裝置使用羅斯蒙特雷達(dá)液位計(jì)共計(jì)2臺(tái),分別用于測量污油池和冷卻 水池液位，現(xiàn)場液位計(jì)采用喇叭口天線使用HART協(xié)議通信至儀表控制室，測量

5、介質(zhì)為污油和水，測量量程為0 4.5m。正常氣溫時(shí)液位計(jì)測量值準(zhǔn)確，工作穩(wěn)定。 冬季氣溫下降加熱蒸汽半信凝結(jié)水霧產(chǎn)生的干擾會(huì)影響到液位計(jì)測量值準(zhǔn)確度， 甚至?xí)斐梢何挥?jì)故障回零。在日常維護(hù)工作中通過及時(shí)清理天線、降低工藝蒸汽量、設(shè)置門限值為150 mV等措施來保證液位正常工作。3、液位計(jì)常見故障分析及維護(hù)策略3.1常見故障原因分析液位計(jì)的設(shè)計(jì)造型、天線安裝、測量介質(zhì)工況、工作環(huán)境變化等諸多因素都 會(huì)造成液位計(jì)測量不準(zhǔn)確或者運(yùn)行故障，常見如下故障： 3.1.1實(shí)際液位存在偏差實(shí)際液位和測量值之間存在較大誤差（最大可達(dá)0.05米）。原因分析：雷達(dá) 液位計(jì)基本參數(shù)設(shè)置不正確；液位計(jì)的天線周圍空氣濕度

6、過大，水霧等對(duì)信號(hào)產(chǎn) 生干擾產(chǎn)生測量誤差；3.1.2實(shí)際液位波動(dòng)或干擾雷達(dá)液位計(jì)測量值大幅度波動(dòng)甚至示值干擾。原因分析：雷達(dá)液位計(jì)測量天 線上有粘有冷凝水珠；所測液面形成湍流、攪拌或泡沫造成虛假液位；雷達(dá)液位 計(jì)、安裝位置不合理，安裝于下料口上方等部位，經(jīng)常出現(xiàn)臨時(shí)性干擾回波，從而 造成液位測量值較大幅度波動(dòng)。3. 1.3實(shí)際液位處于死值狀態(tài)雷達(dá)液位計(jì)測量值處于死值狀態(tài)，此故障多出現(xiàn)于雷達(dá)液位計(jì)調(diào)試期間。故 障原因分析：被測罐內(nèi)有攪拌器等障礙物，雷達(dá)波在障礙物上有很強(qiáng)的反射，所 形成的強(qiáng)大回波會(huì)引起強(qiáng)度較大的干擾回波，甚至?xí)斐梢何挥?jì)頻繁死機(jī)；1.4液位計(jì)本身故障液位計(jì)顯示面板無顯示、無電流輸

7、出或電流輸出與現(xiàn)場面板顯示不一致、有 相關(guān)故障代碼等。故障原因分析：儀表顯示面板故障、電源板、電流輸出板等元 件自身故障（多數(shù)情況是密封不好，容易進(jìn)水造成電路板燒壞故障）等 3.2故障處理及儀表維護(hù)策略策略一：做好雷達(dá)液位計(jì)的選型，儀表選型時(shí)，應(yīng)選擇尺寸大一些的天線。對(duì) 固體或粉末介質(zhì)應(yīng)考慮拋物面天線。從而減少由于造型不當(dāng)導(dǎo)致的液位計(jì)出現(xiàn)測 量誤差，喇叭口天線較桿式天線測量量程大，但桿式天線雷達(dá)液位計(jì)抵御由于水蒸 氣產(chǎn)生的冷凝水的影響較小。保持雷達(dá)液位計(jì)的天線清潔。在清理結(jié)疤或粉塵時(shí) 注意保護(hù)發(fā)射頭，以免損傷，影響測量。策略二，斷電重新啟動(dòng)雷達(dá)或?qū)⒗走_(dá)發(fā)射頭拆下，將天線上冷凝水擦拭干凈，重 新

8、安裝好雷達(dá)后，觀察雷達(dá)液位計(jì)的顯示是否正常，必要時(shí)使用現(xiàn)場二次顯示表在 服務(wù)菜單中重新搜索回波。策略三：增大上盲區(qū)（Hold off Distance或Upper Null Zone），上盲區(qū)一般為500 mm；用儀表的滿罐處理功能對(duì)參數(shù)設(shè)置；利用RadarMaster軟件,在波譜圖上建 立ATP點(diǎn)，去除由接管引起的雜波。如果利用軟件還無法處理好，應(yīng)重新安裝定位。 用斷電重啟儀表或回波重新搜索功能，從儀表所測的多個(gè)回波列表中選擇和實(shí)際料 位相近的回波做為表面回波有可能使儀表恢復(fù)正常。策略四：沉積污垢太多，造成儀表回波強(qiáng)度低于門限值，無法用軟件處理方法來 恢復(fù),只有清理天線上的污垢或儀表天線附近的污垢，建議定期清理結(jié)疤，這樣才能 提高液位計(jì)的長周期運(yùn)行；利用顯示面板重新搜索回波；利用儀表空罐處理功能 設(shè)置罐底免檢區(qū)域；進(jìn)行雜波處理。4、結(jié)束語雷達(dá)液位計(jì)應(yīng)用了先進(jìn)的雷達(dá)測量技術(shù)，以其優(yōu)越的性能,在慶陽石化中發(fā)揮著 越來越重要的作用。只有對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場深入了解,對(duì)雷達(dá)技術(shù)熟練掌握，才能合理地 應(yīng)用，發(fā)揮其應(yīng)有的性能，降低雷達(dá)儀表的故障率，真正實(shí)現(xiàn)其高精度、高