潘保卫
洛阳三隆安装检修有限公司 河南 洛阳 471000
摘要：文中通过介绍放射性料位计的工作原理，分析可能导致其测量不准的因素，本文针对环境因素对放射性料位计测量的影响，提出相应的解决方法和整改措施。
关键词：放射性料位计；测量不准；保温层湿度；整改措施
放射性料位计因不受设备内高温、高压等限制，且在安装使用过程中，不与介质接触，也不影响设备内的温度、压力等工艺参数，在石化行业得到了普遍应用。目前，放射性料位计在我厂各生产装置应用也很广泛。在日常仪表维护保运期间，通过对连续催化重整装置再生反应器放射性料位计数次测量波动问题的持续跟踪，本文进行了讨论分析，提出了相应的解决办法和整改措施，对于有类似故障现象的放射性料位计具有一定的借鉴意义。
1、放射性料位计测量原理和回路组成
放射性料位计是利用放射源产生的γ射线，穿过被测容器及其中介质时，随着被测介质料位的变化，接收器接收到射线剂量也发生变化，射线剂量的变化通过接收器后输出的电信号也相应发生变化，通过电信号进而反映出料位的变化。
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如图1所示为我厂连续催化重整装置再生反应器放射性料位计的回路构成，该回路由两根现场接收器、两块室内转换器、DCS及SIS系统构成。图中，放射源发射的γ射线CS-137经过料斗后被接收器内的晶体管接收，由接收器内的光电转换模块及放大器放大后转换为脉冲信号传输至室内转换器，室内转换器1将脉冲信号转化为4～20mA标准信号输送至DCS系统参与显示，室内转换器2将脉冲信号转化为开关量信号输送至SIS系统参与联锁。
2、影响放射性料位计测量的因素
影响放射性料位计测量的因素有很多，如接收器内的分压器、放大器、光电倍增管损坏，室内转换器故障，DCS系统通道故障等，这些故障点可以很直观地通过对各部件的检查来发现并处理，在此不做讨论。即使回路各部件均处于完好状态，料位计仍有可能波动失准，原因很多，如接收器安装方式不合理、周围环境变化对接收器射线接收量的干扰等。
若接收器安装方式不合理、密封不好，会造成接收器内进水，导致元器件损坏，从而影响测量。所以，施工时应严格按照规范进行安装，从而提高施工安装质量，消除隐患。
在实际生产过程中，周围环境的变化引起放射性料位计测量失准的现象时有发生，以下结合我厂连续催化重整装置再生反应器放射性料位计在生产过程中遇到的问题，分析环境因素对放射性料位计测量的影响。最后，通过讨论，分析原因，提出相应的解决方案和整改措施，对于有类似故障现象的放射性料位计具有一定的借鉴意义。
3、故障现象及原因分析
3.1故障现象
在正常生产过程中，放射性料位计都能够平稳测量，一般不会出现异常波动情况。以我厂连续催化重整装置再生反应器放射性料位计为例：改造之前，接收器1是密封盖朝下安装且密封质量较差，下雨天容易进水，当密封盖内温度升高后，其中的积水蒸发导致接收器内元器件损坏，之前数次测量值突变现象均是接收器内元器件损坏造成的。改造后，接收器1已经调整为密封盖朝上安装且密封完好。然而，改造以后，工艺人员又多次反映该料位计异常波动，待仪表维护人员赶至现场时，料位计已经恢复了正常，对回路各部件检查后确认均正常，波动原因一直未排查清楚。
之后，该料位计出现了一次持续时间较长的波动。仪表维护人员赶至现场后，首先检查了室内转换器并确认其正常；转换器上无故障报警代码，也排除了室外接收器的故障。接下来，仪表结合工艺对料斗内料位进行多次升降观察，发现每次升降过程中，转换器2达到联锁值时转换器1接收的数值均不一样。检查两块转换器内的参数设置与之前标定的参数一样，均无异常。记录的数据附表如下：
序号 转换器1（%） 转换器2（%）
1 50.8 60
2 58.2 60
3 67.5 60
4 48.3 60
5 40.5 60
6 33.6 60
表1. 数据记录
3.2原因分析
接收器2将测量值转化为开关量进SIS系统参与联锁，工艺人员需要借助DCS系统中接收器1传来的模拟量进行操作。原先标定的数据中，转换器2接收的数值低于60%时，发出开关信号至SIS系统触发联锁，此时转换器1对应的测量值为20%。正常情况下，在催化剂升降过程中，转换器2接收的数值达到60%时，转换器1对应的数值稳定在20%附近，不会出现表1中大幅波动。
两根接收器测量值在料位升降过程中均能相应变化，表明接收器及后续线路没有问题，经过综合分析，判断现场射线被干扰。对此，仪表及工艺人员在现场进行了仔细检查，发现料斗外面包裹着一层5厘米厚的保温层，由于雨势较大，且料斗处于再生框架顶层无遮蔽，保温层完全湿透。随着雨势的减小，料位升降时转换器1的波动范围逐渐减小，最后其数值稳定在20%附近。
综上所述，判定不同湿度的保温层对射线的吸收率也不同，进而导致接收器接收的射线剂量不同，造成测量波动失准。由于料斗温度在200℃左右，保温层在湿透的同时也在不断蒸发，雨势较小的情况下，保温层水分被快速蒸发，从而不会引起大幅波动。
4、改进措施
针对上述原因，仪表维护人员提出在料斗上方增加遮蔽物，防止保温层在雨天再次湿透，减少雨水对放射性料位计测量的影响。随后，该料斗进行了改造，上方增加遮蔽物进行防护。自该料斗增加遮蔽物至今，经历过多次大雨天气，该料位计没有再出现过波动失准的现象，证明了当时的分析判断是正确的，采取的应对措施是切实有效的。
5、总结
以上主要分析了雨水天气下，不同湿度的保温层对射线吸收率的影响，进而导致放射性料位计测量失准的现象。因此，在放射性料位计使用过程中，应尽量保证密封完好、安装方式合理，避免接收器内元器件受潮损坏；同时，还应采取相应措施避免料斗外裹保温层进水，防止保温层进水后湿度变化影响射线吸收率，进而导致放射性料位计测量失准。
参考文献
［1］任鸿威,高汉超;质量流量计及其应用综述[J];化工自动化及仪表;1997年05期
［2］史福元;科氏流量计测量信号采样与实时算法的实现[J];华中理工大学学报;1998年07期