雷達(dá)液位計(jì)和雷達(dá)物位計(jì)的故障分析和處理方法

雷達(dá)液位計(jì)是一種新型液位測量儀表，由于它具有連續(xù)測量精度高、非接觸式以及測量范圍大等特點(diǎn)，雷達(dá)液位計(jì)在石油化工行業(yè)得到非常廣泛的應(yīng)用。在生產(chǎn)過程中、由于人們對這種新型儀表缺乏足夠的認(rèn)識以及故障處理方法，不能及時(shí)有效解決雷達(dá)液位計(jì)的故障，為了解決雷達(dá)液位計(jì)故障頻次高的問題，通過理論分析和現(xiàn)場試驗(yàn)的方法，闡述了造成液位計(jì)故障的原因.

分析論證了故障產(chǎn)生的原因，得出了雷達(dá)液位計(jì)故障處理的方法，從而大大降低了雷達(dá)液位計(jì)的故障頻次。

雷達(dá)液位計(jì)是一種高可靠的非接觸式液位測量儀表。非接觸式測量方法是近年來測量物位的主要方法，綜合解決了原先大多數(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，它的雷達(dá)波還能穿透許多泡沫或煙霧、蒸汽介質(zhì)，不受變化的環(huán)境影響而能可靠地測量其液位的精確值。正因?yàn)槿绱?，雷達(dá)液位計(jì)在石化公司催化劑廠這樣的化工裝置中得到了廣泛應(yīng)用。

原因一、由于被測量對象比較復(fù)雜，特別是在生產(chǎn)中容器內(nèi)電機(jī)攪拌所引起的漿液飛濺和容器內(nèi)加熱物料蒸汽的原因，導(dǎo)致了雷達(dá)液位計(jì)故障頻次很高，儀表維護(hù)量很大，對生產(chǎn)裝置造成很大影響。因此，北京時(shí)代海創(chuàng)科技有限公司成立了高頻故障分析處理攻關(guān)小組。

故障分析

1.1雷達(dá)液位計(jì)和雷達(dá)物位計(jì)的工作原理是通過天線向被測介質(zhì)物位發(fā)射微波，然后測出微波發(fā)射和反射回來時(shí)間，從而得到容器內(nèi)液位的一種儀表。1.2雷達(dá)液位計(jì)故障分析由雷達(dá)液位計(jì)工作原理可知，只有發(fā)射到實(shí)際物位的微波才能被準(zhǔn)確檢測和測量。根據(jù)雷達(dá)液位計(jì)工作原理，初步判斷故障原因是微波沒有真正發(fā)射到實(shí)際物位。在現(xiàn)場處理雷達(dá)液位計(jì)故障時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)我們清除掉安裝套管上的結(jié)垢、擦拭雷達(dá)液位計(jì)發(fā)射電極后，故障現(xiàn)象都能消除，液位計(jì)都能恢復(fù)正常。通過一個(gè)月故障統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)通過清除結(jié)垢，擦拭電極的方法解決的故障大約占雷達(dá)液位計(jì)總故障的98%。由此，確定造成雷達(dá)液位計(jì)故障的原因是微波沒有真正發(fā)射到實(shí)際物位。

2故障處理是什么原因造成雷達(dá)液位計(jì)安裝套管上結(jié)垢、發(fā)射電極臟污呢？在現(xiàn)場，從拆掉的液位計(jì)安裝孔往罐里看，攪拌電機(jī)揚(yáng)起的物料漿液不時(shí)從安裝套管處濺出，附著在套管壁上，同時(shí)伴隨著蒸汽排出。由此發(fā)現(xiàn)安裝套管上結(jié)垢的原因是物料濺出形成的，發(fā)射電極臟污是由于物料濺出或者是蒸汽冷卻后形成的水珠。由于套管結(jié)垢和發(fā)射電極臟污導(dǎo)致微波在發(fā)射過程中，遇到障礙物產(chǎn)生錯誤的回波導(dǎo)致雷達(dá)液位計(jì)測量故障。在現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)只要攪拌電機(jī)啟動，都會揚(yáng)起漿液，這在生產(chǎn)過程中是無法避免的。怎樣才能克服攪拌電機(jī)甩漿結(jié)垢的問題成為解決故障的關(guān)鍵。針對套管結(jié)垢問題，通過分析認(rèn)為可以通過加大安裝套管直徑的方法來解決。理由有兩點(diǎn)：一是安裝套管結(jié)垢也是隨時(shí)間逐漸增多的，相對直徑小的安裝套管來說，大直徑的安裝套管結(jié)垢程度達(dá)到影響發(fā)射波在時(shí)間上要遠(yuǎn)大于小直徑安裝套管。也就是說，安裝在大直徑安裝套管上的雷達(dá)液位計(jì)故障周期要遠(yuǎn)大于安裝在小直徑安裝套管上的雷達(dá)液位計(jì)。其二，大直徑的安裝套管結(jié)垢達(dá)到一定程度后，在重力作用下，部分結(jié)垢會自行脫落。解決發(fā)射電極臟污也是一個(gè)非常麻煩的問題。
雷達(dá)液位計(jì)和雷達(dá)物位計(jì)在使用過程中，*常見的故障是儀表輸出老在*大值。產(chǎn)生此故障的原因*大的可能是雷達(dá)液位計(jì)發(fā)射天線或隔離窗下面有水珠或臟污。處理的辦法也很簡單，拆下液位計(jì)，用干凈柔軟的棉布擦干天線或隔離窗下面的水珠或臟污，重新啟動液位計(jì)后一般可恢復(fù)正常。需要注意的是，在擦洗雷達(dá)液位計(jì)發(fā)射天線時(shí)，*好用綢布或柔軟的棉布蘸酒精、汽油等溶劑擦拭發(fā)射天線，不可用堿性溶劑擦洗，*后要將發(fā)射天線擦拭干凈。

造成發(fā)射電極臟污的主要原因主要有兩個(gè)方面：

一是攪拌電機(jī)甩漿導(dǎo)致發(fā)射電極臟污。

二是容器內(nèi)蒸汽冷卻后形成的水珠附著在發(fā)射電極上阻礙了微波的發(fā)射。

在現(xiàn)場我們注意到，一定功率下的電機(jī)甩漿高度都不超過某一特定高度。從這一發(fā)現(xiàn)可以得出：當(dāng)雷達(dá)液位計(jì)的安裝高度高于某一特定高度后，攪拌電機(jī)甩漿就不可能對發(fā)射電極造成任何影響。怎樣避免容器內(nèi)蒸汽冷卻后形成水珠，這在現(xiàn)場環(huán)境下，這基本是不可能實(shí)現(xiàn)的。在查閱資料過程中，我們發(fā)現(xiàn)有一種材料為特氟龍的隔離裝置，這種材質(zhì)即不妨礙微波的發(fā)射，同時(shí)又能起到隔離的作用。將隔離裝置按一定方式安裝后，可以防止容器內(nèi)蒸汽與發(fā)射電極隔離開來，同時(shí)使附著在隔離裝置上的冷凝水在形成后按一定形式分布，達(dá)到不影響微波發(fā)射。根據(jù)理論分析和現(xiàn)場實(shí)際，我們提出雷達(dá)液位計(jì)故障解決方案：一是增大安裝套管的直徑并同時(shí)增加安裝套管的高度；二是采用隔離裝置并按一定形式安裝。我們在催化劑廠R-40/1、R-40/2容器上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，效果非常明顯。通過改造前后效果對比發(fā)現(xiàn)，以前R-40/1、R-40/2每天都會有6、7次故障，改造后基本出現(xiàn)，達(dá)到了攻關(guān)的目的。為了保證雷達(dá)液位計(jì)長周期運(yùn)行，液位計(jì)安裝是重要一環(huán)，在安裝中還要注意以下幾個(gè)方面：（1）天線要平行于測量容器槽壁，以利于微波的傳播。

安裝位置距槽壁距離應(yīng)大于30cm，以避免微波發(fā)射到槽壁上產(chǎn)生假的回波信號。

盡量避開下料區(qū)、進(jìn)料簾和漩渦。因?yàn)橐后w在注入時(shí)會產(chǎn)生幅度比被測液體反射的有效回波大得多的虛假回波。同時(shí)漩渦引起的不規(guī)則液位會對微波信號產(chǎn)生散射，從而引起有效信號的衰減，所以應(yīng)避開它們。對于攪拌器等容器，攪拌時(shí)會產(chǎn)生不規(guī)則的漩渦，會造成雷達(dá)信號的衰減。同時(shí)攪拌器的葉片也會對微波信號造成虛假的回波，特別是被測物體的相對介電常數(shù)較小和低液位時(shí)，攪拌器所造成的影響更為嚴(yán)重。

接管直徑應(yīng)小于或等于屏蔽管長度（100mm或250mm）。

雷達(dá)液位計(jì)用于測量腐蝕性和易結(jié)晶的物體液位時(shí)，為了防止介質(zhì)對傳感器的影響，制造廠一般都采用帶有聚四氟乙烯測量窗和分離法蘭結(jié)構(gòu)。這些部件的溫度不能太高，聚四氟乙烯的*高溫度為200攝氏度。為了避免高溫對雷達(dá)天線的影響，也為了防止天線上存在的結(jié)晶物影響儀表正常工作，要求法蘭斷面和*高液位之間至少有100-800mm的安全距離。

雷達(dá)液位計(jì)和雷達(dá)物位計(jì)的日常檢查維護(hù)主要是看電源電壓和輸出電流以及檢查表體溫度是否正常。儀表通電后，大約需要幾分鐘左右儀表就能正常工作。如果投用后儀表沒有輸出，則應(yīng)檢查電源是否真正接上，并檢查保險(xiǎn)絲是否燒壞。對于不超過2個(gè)月的短期停運(yùn)，儀表電源不必切斷。雷達(dá)液位計(jì)雷達(dá)頭內(nèi)部的使用溫度為65℃左右。一般使用情況下是不會超過這個(gè)溫度的，但若被測介質(zhì)溫度很高，則雷達(dá)頭內(nèi)部的使用溫度可能超過65℃。這時(shí)，可以用少量的儀表風(fēng)經(jīng)Φ6×1紫銅管子吹入雷達(dá)表頭，將表頭內(nèi)部的溫度降下來，不要用水或其他液體進(jìn)行機(jī)械冷卻。雷達(dá)液位計(jì)使用是和設(shè)備連成一體的，整個(gè)系統(tǒng)是密封的，所以平時(shí)還應(yīng)檢查各部件連接處的密封情況是否良好。3結(jié)論雷達(dá)液位計(jì)是一種高可靠高性能儀表，在實(shí)際運(yùn)用中，儀表本體的故障率極低，多數(shù)故障都是由于現(xiàn)場使用環(huán)境惡劣造成的。所以，通過改良雷達(dá)液位計(jì)的安裝可以很大程度降低雷達(dá)液位計(jì)故障頻次高的問題。

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