嘉可雷达液位计在江苏某石油储罐项目中的应用

嘉可雷达液位计

1、项目概况

为提升研究的实践价值，以体积为20000m3的常温汽油内浮顶罐作为研究对象，该石油储罐的外形尺寸为38000mm×17820mm，采用雷达液位计型号为嘉可JKRD，选用10GHz左右信号发射频率的带导波管阵列天线，天线存在小于1mW的微波功率，同时存在1.9左右的汽油介电常数，为适应具体工况，采用8寸法兰连接雷达液位计。雷达液位计现场设备有储罐Hub终端与液位变送器组成，Hub回路负责液位变送器供电，采用FFTankbus现场总线协议实现数据通信。为实现储罐内液体密度测量，将压力变送器设置于罐底，储罐Hub通过FF总线与压力变送器通信。

通过分析可以发现，储罐Hub基于非本安和本安分为2个腔体，本安侧通过FFTankbus现场总线与现场设备连接，非本安侧与机柜室TCU的通信采用TRL/2总线。在雷达液位的过程控制中，SIL1情况下（用于安全仪表系统）仅存在一个终端电阻于仪表内部，终端电阻在SIL2/3情况下不设置。基于相关规范要求，需保证FISCO应满足相应条件。项目采用1.5mm2屏蔽双绞电缆作为FFTankbus电缆，采用TRL/2总线用于机柜室内储罐通信单元与储罐Hub间的物理层协议，同时采用具备通信距离远、抗干扰性强优势的频移数字通信技术。项目电缆可实现最远2.5km的通信，连接成整体的TCU充分考虑现场众多设备的重要性，并设计为冗余。

2、安装要求

在具体的雷达液位计安装中，考虑到测量精度直接受到安装位置影响，因此具体安装重点关注了六方面内容。第一，需保证15%的储罐底板与雷达液位计安装法兰面间高度小于雷达液位计储罐开口位置离开储罐内壁距离，该限制在使用导波管时可以忽略；第二，为保证进入储罐内部的信号波不受到阻碍，雷达液位计接口的连接管及法兰需存在250mm内的总长度；第三，在应用导波管时，需保证导波管垂直向下并存在≤0.5°的偏差及±1°的水平度；第四，为规避波动位移，需充分考虑安装时的储罐顶板强度；第五，应避过内部障碍物设置雷达波路径，搅拌器、加热管、支撑架带来的影响均需要得到重视；第六，需关注液位条件带来的影响，如避开进料口产生的泡沫及紊流。

3、导波管制作要点

导波管制作质量同样直接影响雷达液位计在石油储罐液位计量中的应用，对于项目采用的常温汽油内浮顶罐，必须使用导波管，介质液面产生泡沫或存在波动的情况也需要加设导波管。导波管不应随设备成套购入，而是需要结合具体工况由施工单位针对性制作。在本文研究的项目中，导波管制作严格遵循了四方面要求。

（1）采用碳钢或不锈钢作为导波管材质；

（2）采用整根的导波管，如特殊情况下需要加长导波管，需采用外夹套焊接方法，同时保证焊接内壁不存在毛刺及焊缝，且同时存在1.0mm内的间隙，否则雷达液位计的测量精度将受到影响；

（3）基于100~150mm控制罐底板与导波管底距离，同时设置雷达反射板（倾斜45°）；

（4）为实现导波管内外等液位，导波管交叉开孔需间隔距离，同时还需要存在内平面平滑的导波管，否则虚假液位的现象很容易出现。应控制具体的开孔尺寸，过小或过大情况均不得出现，否则将导致导波管内外液位无法一致，或管内液位出现波动。基于具体经验，需基于导波管直径控制开孔尺寸，DN125、DN200、DN250、DN300直径的导波管开孔尺寸应分别为0.1m2、0.4m2、0.8m2、1.2m2。