苏涛
国家管网集团西部管道新疆输油气分公司鄯善作业区 新疆 鄯善 838200
摘要：储罐的液位和油品的在不同界面的平均温度是输油站内部分动态储罐在站控室关注的最重要参数，因此对储罐的液位检测设备显的尤为关键。基于此，本文以鄯善输油站场内应用的储罐雷达液位计为例，就提高液位计的工作原理及日常维护措施进行了详细阐述。
关键词：输油站场储罐；雷达液位计；日常维护
前言
鄯善输油站所辖站场管理着站内28座原油储罐，其中10万方储罐有20座，5万方储罐有8座，站场内所有储罐都属于钢制双盘式外浮顶式。这些储罐主要接收储存西部原油管道（鄯善～兰州干线）输送的塔里木原油、北疆原油、吐哈原油和哈萨克斯坦进口原油，这些储罐主要功能是长期储存和定期轮换油品，储罐外输通过站内输油泵加压后通过长距离管道进行输送。站内部分动态储罐在进行进油存储、外输、倒罐或储罐大修完成后进行试运行等工艺操作时，在站控室关注的最重要的参数就是储罐的液位和油品的在不同界面的平均温度。其中站控时上位机上显示的液位和实际人工检尺的液位误差不能大于6mm.上位机显示的油品平均温度误差不能大于实际温度误差正负1摄氏度。一旦上位机液位和实际误差过大在进行工艺操作时会造成储罐抽空变形或溢罐及连锁关阀造成管线憋压的风险。
1储罐雷达液位计工作原理
本站场对储罐进行液位和油品温度检测的设备所使用的是罗斯蒙特生产的智能式雷达液位变送器。本输油站储罐所有雷达液位计都使用的是TankRadar REX 系统，该系统是用于储罐液位计量的跟踪监视和控制系统。该系统可与各类传感器连接，如：温度和压力传感器，实现存储量的完全控制。在系统的各单元之间设置分布式智能功能。这些单元连续收集并处理信息。当接收到信息请求时，立即做出响应，发送经过更新的信息。通过现场总线TRL/2，各单元之间实现相互通讯。实际上，设备并无零件与储罐中的产品接触，天线是唯一受储罐环境影响的液位计零件。储罐雷达液位计向储罐内产品表面发射微波。根据产品表面的回波计算液位。通过使用合适的储罐连接单元，TankRadar REX 系统可对任何类型的储罐进行计量。
REX 系统主要是由储罐雷达液位计RTG、数据采集单元 DAU、现场通讯单元FCU及现场总线调制解调器FBM这四大部分组成。储罐雷达液位计RTG是一种智能隔爆防护型仪表，用于测量储罐内产品的液位。可连接四种不同储罐连接单元以满足各种不同的应用。RTG 3900 可配备辅助输入，如：温度传感器输入和模拟输入。RTG 3900也可配备两个继电器输出。数据采集单元DAU可用于测量温度，作为选项，也可配备本机读数显示器用于显示测量值。
现场通讯单元FCU可用作分组总线与现场总线之间的网关或数据集中器。每个FCU共计可连接32台RTG和32台DAU。现场总线调制解调器FBM 用作RS-232C和TRL/2 总线之间的转换器。可用于将安装 TankMaster 的微机与TRL/2 总线连接。FCU 2160 配有电源电压选择开关，可选择115V或230V的电源电压。在接通电源前，应检查开关的位置。按照标准，开关设置在230 V的位置。现场通讯单元共有六个连接端口X1至X6，用于连接通讯接口板。这些连接端口可单独 组态为分组总线端口（GB）或现场总线端口（FB）。但同时最多只能组态4 个分组总线端口或4 个现场总线端口。每种方案最大限度的组态形式只能是2+4、3+3 或4+2个总线端口。而且，X5和 X6 连接端口决不可组态为现场总线端口，而X1和X2连接端口决不可组态为分组总线端口。根据标准，现场通讯单元在交货时配套供应6 块现场通讯调制解调器（FCM）接口板，用于连接4个现场总线端口和2个分组总线端口。
储罐雷达液位RTG 3900变送器根据安装变外壳的储罐连接单元类型，可分为四种类型的储罐雷达液位计。变送器外壳包含用于信号处理、通讯以及连接外部传感器的所有电子元件。RTG 3900变送器外壳可用于3920至3960 型的所有液位计。本输油站所使用的是RTG3950系列的静止管液位计，用于在静止管内进行测量。
雷达液位计电子元件主要安装在隔爆变送器外壳内的可更换单元内。通过使用数字化参考电路并采用内部加热器控制内部温度，可达到极高的测量精度。3900 型变送器外壳可用于各类 TRL/2 天线。可利用计量密封以防止未经授权擅自改变数据库的设置。本站场雷达液位计外壳内的可更换单元电子单元主要包括模拟处理卡件APC、变送器接口卡件TIC、现场通讯卡件FCC、继电器输出卡件ROC等。
本输油站28座储罐使用的所有雷达液位计都是通过现场总线TLR/2形式和安装在机柜内的FCU设备进行通信，FCU设备依靠内部的FCM板卡和现场雷达液位变送器进行通讯并通过内部的CPU对数据进行计算及存储，在通过内部的FCI卡件通过485通讯和PLC第三方设备进行数据交换。第三方设备将数据发送给PLC设备的CPU在通过以太网上传至上位机系统完成液位和温度的实时采集。
2雷达液位计的日常维护和故障处理
2.1检查供电是否正常
如果生产现场发现雷达液位计在液位升到一定值后变化非常缓慢，应该立即检查雷达液位计的供电情况是否正常，相关工作人员也要在日常的维护中，详细检查雷达液位计的通电情况，通电后有无正常输出。液位变化缓慢或者根本没有变化，需要在第一时间检查设备的保险丝是否烧坏，如果并无电流输出，则基本可以判断是仪表出现问题，应视情况更换或者维修。
2.2检查通讯设备是否正常
一旦发现通讯设备不正常，可以通过安装雷达调试软件，读取雷达的组态数据，监控雷达传感器的状态。主要检查雷达传感器能够准确的判断反射回波与假回波的区别，反射波的强度是否达到预定的标准，如果上述测试没有问题，则需要检查其他的电子元件，如果判断出雷达液位计的通讯单元出现损坏，则需要视情况更换元件，从而保证雷达液位计的通讯正常。
2.3使用温度
为了使雷达液位计正常测量，应该保证雷达液位计的内部温度低于50℃。一般来说，雷达液位计都应用于测量高温的介质。因此，雷达液位计的外壳都用具有耐热性能较强的材料制成，因此一般情况下雷达液位计的内部都不会超过50℃，如果内部电子元件超过这个数值，切不可用冰水进行降温冷却，冰水不仅不会起到降温冷却的作用，甚至会使雷达液位计瘫痪。可以用紫铜管子吹入少量的风到雷达的表头，科学的降低雷达液位计的内部温度。
2.4显示值不准确
显示值不准确是雷达液位计常出现的问题，导致显示值不准确的成因，可能是初始设置的对比度不合适，或者因为显示模块的插件连接不正确，相关工作人员应该尽量避免这个问题，一旦发现显示值不可见，应该对雷达液位计的初始设置进行检查，并检查显示模块插件的连接是否正常，如果这两项均显示正常，则需要深入的检查雷达液位计的输出电流是否正常，如果输出电流大于22mA，则可以判断是雷达液位计的显示模块出现了故障，需要进行及时的更换。如果输出电流小于3.5mA，可以判断是雷达液时的更换。如果输出电流小于3.5m A，可以判断是雷达液位计的电子模块出现了故障，需要及时的更换雷达液位计的电子模块。
2.5系统显示错误信息
雷达液位计的系统时常显示错误信息，一般导致这种故障的原因在于数据存储结束前切断了电源，需要进行校验复位并重新标定。若校验复位并重新标定后依然发出警报，则需要更换雷达液位计的电子模块。