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        1. 歡迎來到河北光科測控設(shè)備有限公司!公司主營:雷達液位計、伺服液位計、磁致伸縮液位計物位計、投入式液位計等液位測量設(shè)備。
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          河北光科講解:雷達液位計出現(xiàn)故障以及應(yīng)對方

          時間:2020-06-20   訪問量:2069

            

            油罐液位測量是油罐儲油測量的主要方法,測量的準確性直接關(guān)系到的利益和安全[1]。雷達水位計的正常使用對臺站收發(fā)石油、厚稀油率、沉降及原油徑流等起著重要的作用,可以說雷達水位計是調(diào)度員的“眼睛”。

            原油儲存、厚稀油混合配置及加熱加壓輸送等工作主要在大型車站倉庫進行。目前儲備46萬個油,16個油罐、復(fù)雜油庫、頻繁轉(zhuǎn)換過程、調(diào)度人員分析羅斯蒙特雷達液位計(以下液位計)水平顯示系統(tǒng)的數(shù)據(jù),快速確定流程轉(zhuǎn)換是否出錯,如果發(fā)生水平顯示系統(tǒng)故障,手動接受油罐檢查,從而增加勞動強度和安全風(fēng)險。因此,降低液位計水平顯示系統(tǒng)的失敗率與石油生產(chǎn)的安全和油庫的順利運輸有關(guān)。一液位計的工作方式如圖1所示,液位計通過坦克頂部的天線發(fā)射雷達信號來測量液體水平。雷達信號在液體水平上反射時,回聲由天線接收。通過檢測該段的高度,確保罐內(nèi)的空高度,可以結(jié)合雷達安裝位置的實際高度,得到罐內(nèi)的液位數(shù)據(jù)。RS485接口連接通過現(xiàn)場通信單元元素(FCU)提供的父計算機,允許傳輸參數(shù)和警報信號(如級別),或通過父計算機控制智能雷達顯示[2]。

            液位計工作原理

            2故障現(xiàn)場調(diào)查

            2013 ~ 2017年,液位計失敗率逐年增加(圖2),2017年1 ~ 12月找到《自動化、儀表故障登記 表》和職位交換記錄,將液位計的故障情況匯總為表1。

            液位計故障計數(shù)統(tǒng)計結(jié)果

            液位計錯誤情況摘要

            進一步總結(jié)了2017年液位計現(xiàn)場故障情況,整理的統(tǒng)計結(jié)果見表2。

            液位計故障統(tǒng)計結(jié)果

            表2顯示,2017年該反坦克液位計故障共16起,其中雷達頭通信板燃燒、線路接頭損壞等引起的雷達數(shù)據(jù)傳輸故障7起,占總故障的43.75%。液位錯誤共6次,占總故障的37.50%。因此,數(shù)據(jù)傳輸故障和液位錯誤不良是液位計顯示系統(tǒng)故障率高的主要因素。

            3故障原因分析

            討論上述失敗原因,并在表3中列出失敗原因的確認方法和標準。

            檢查液位計數(shù)據(jù)傳輸錯誤和液位錯誤原因

            表3所示的10個結(jié)束原因中,如果員工技術(shù)培訓(xùn)不充分,現(xiàn)場一次表失敗,不能提供數(shù)據(jù)率,雷達設(shè)備老化,需要更新系統(tǒng)軟件,非接觸雷達的限制,上部坦克電纜老化,拆卸維修的雷達頭密封不嚴格,不是主要原因。液位計故障的主要原因是液位偏差校正調(diào)整頻繁,混淆,軟件干擾回波處理失敗,雷達波反射板腐蝕變形三大原因。3.1級偏差補償調(diào)整頻繁,混亂

            運行組每月10、20、30日對靜態(tài)坦克進行坦克油庫,在每次清點后,工作站技術(shù)人員對影響油位計算的大誤差的液位修改偏差修正值,一般修改雷達頭到坦克底部的回波的數(shù)值基準參考距離,按照坦克油數(shù)據(jù)修正指示水平實施。

            2017年磁盤級錯誤記錄見表4。

            磁盤庫級別錯誤歷史記錄

            經(jīng)常修改錯誤罐級錯誤偏差記錄

            表4綜合分析數(shù)據(jù),出現(xiàn)液位錯誤總是經(jīng)常更正錯誤的3#、4#、9#、12#罐,偏差值見表5。

            在庫存搬運時,將靜態(tài)顯示水平修改為坦克高度的“基準水平”是不適當(dāng)?shù)?,因為人工量的油與產(chǎn)出的數(shù)據(jù)一致。由于不同水平的液位計測量誤差不是值,因此,通過一次磁盤庫結(jié)果修改油罐的總高度,無法從根本上消除實際油位和液位計顯示油位的誤差[7]。這就是液體水平修改后的油罐反復(fù)出現(xiàn)液體水平錯誤故障的原因。因此,為了減少雷達水平系統(tǒng)級顯示錯誤,使用更合理的調(diào)整方法。

            3.2軟件干擾回顯處理失敗

            如果雷達水平顯示為虛擬或錯誤水平,則PC系統(tǒng)將找到該雷達頭的波形,波和錯誤信號[8]在藍線上相交(圖3)。雷達料位系統(tǒng)可以使用軟件執(zhí)行干擾回波處理、欠波處理、空罐處理、整體油罐處理、表面回波跟蹤和過濾等六大功能。羅斯蒙特雷達液位計比時間脈沖打印機(PTOF)儀表更可靠,處理干擾回波的能力更強,準確度達到FMCW。使用過程中,對各種高溫、腐蝕等液位測量不利,儀表故障率高,使用周期短,信號弱,發(fā)生離合器等現(xiàn)象,手動修改振幅閾值值,消除離合器[9]。

            a和b

            上位機系統(tǒng)雷達頭波形

            3.3雷達反射板腐蝕變形

            雷達水平測量使用一個反射板在浮環(huán)槽中進行回波反射,并對《羅斯蒙特液位測量產(chǎn)品手冊》“非接觸雷達安裝指南”中進行水平測量的金屬反射板的選擇和安裝(圖4)提出了具體要求[10 ~ 12]。

            液位測量金屬反射板安裝示意圖

            上部坦克解決了反射錯誤信號的雷達頭、反射板和電纜的問題。分析結(jié)果表明,反射板中發(fā)生腐蝕變形的雷達液位指示都發(fā)生了一定程度的液位錯誤和數(shù)據(jù)傳輸失敗。如圖5所示,變形嚴重的反射板面無法測量水平傾斜,不符合產(chǎn)品手冊中金屬反射板安裝要求,需要更換變形雷達波反射板。

            現(xiàn)場站實際安裝反射板變形

            4糾正措施

            4.1優(yōu)化系統(tǒng)級錯誤調(diào)整方法

            整頓前的修正方式可以簡單地理解為如圖6所示,修正罐以修正錯誤。

            原油罐液位顯示偏差補償修正方法

            改變油罐液位指示錯誤的偏差修正方法[13]。筆者分析了一個油罐在一定時間內(nèi)的誤差,提出了只找出平均偏差,只修正校正距離的方法。也就是說,僅錯誤地調(diào)整顯示水平,坦克高度的誤差補償0,不影響修正坦克高度的值,根據(jù)坦克數(shù)量的不同,顯示出的液體位置[14]準確地表示為圖7所示。

            作者提出了油罐液位顯示偏差補償?shù)男拚椒ā?/p>

            另外,對在工作崗位上進行油罐回收工作的調(diào)度程序也提出了以下要求。

            A.每月10、20、30日,對靜態(tài)油罐的油罐庫存,遵守大容量油操作程序,遵守油測量計算方法,油數(shù)據(jù)應(yīng)平均3次測量值。準確的油數(shù)據(jù)具有參考價值[15];

            B.對于有誤差的坦克和誤差數(shù)據(jù),要及時記錄,確認液位修改,修改后可以匹配。

            C.錯誤值更正在專業(yè)技術(shù)人員分析和匹配數(shù)據(jù)后才能執(zhí)行,工作人員沒有修改權(quán)限限制。

            4.2干擾回波、雜波手動處理

            4.2.1使用PC級顯示系統(tǒng)軟件調(diào)試回波

            步驟a

            步驟B-1

            步驟B-2

            步驟c

            卸下離合器并阻止錯誤信號的步驟d

            如果雷達級系統(tǒng)發(fā)生虛擬高度、錯誤等錯誤,操作員使用較高的計算機級顯示系統(tǒng)軟件測試回聲[16]。小組成員聯(lián)系工廠軟件工程師,在工廠技術(shù)人員的指導(dǎo)下,將系統(tǒng)的離合器拆除,并切斷錯誤信號步驟的方法總結(jié)如下。

            A.右鍵單擊出現(xiàn)錯誤的雷達頭序列號,然后單擊“properties properties(屬性)”屬性選項(圖8a)。

            B.選擇屬性框的configuration配置項,然后單擊“搜索tankScan雷達”,等待歷史數(shù)據(jù)進度完成(圖8b)。

            C.按右鍵“new amplitude threshold point(新建閾值點)”以在反射峰值上生成新的閾值點(圖8c)。D.在新閾值點按住左鍵,拉出選擇框以放大調(diào)整區(qū)域的波形,創(chuàng)建標記點微調(diào)修正回波,然后單擊“OK”保存雷達并重新啟動(圖8d)。

            4.2.2振幅門極限修正手動干涉回波

            軟件干擾回波處理失敗的解決方法是修正振幅門限制,手動干擾回波。具體操作步驟如下:

            A.右鍵單擊出現(xiàn)錯誤的雷達頭序列號,然后單擊“properties properties(屬性)”屬性選項(圖9a)。

            B.選擇“屬性”框的configuration配置項,然后單擊“掃描tankScan雷達”,等待讀取歷史數(shù)據(jù)進度(圖9b)。

            C.干涉回波在門限制范圍內(nèi),用戶定義干涉語句限制以過濾弱干涉回波(圖9c)。

            D.在平靜條件下,設(shè)置大約20%的表面回波振幅,以過濾和消除較弱的干擾回波(圖9d)。

            修改振幅門限制以手動干涉回聲的步驟ABCD 4

            4.3修復(fù)或更換變形后的反射板

            如果雷達波反射板發(fā)生腐蝕變形,請按照以下方式進行維修或更換:

            A.此反射板已經(jīng)淘汰,請咨詢不能提供新產(chǎn)品更換的產(chǎn)品制造商。

            B.咨詢公司技術(shù)人員,如304不銹鋼板1.2米1.2米、2塊鋼板、2米1米切割的鋼板。但是焊接的鋼板弧度大,不能滿足金屬反射板安裝要求[17];

            C.在材料過程中,從工作站內(nèi)的廢棄物中選擇兩個2m1m白板組合,通過水平設(shè)置確保雷達波發(fā)射正確。糾正措施實施后,保證了測量信號反射的平穩(wěn)、準確傳輸,使雷達電平終端能夠正確地得到數(shù)字基座。這種方法便宜,信號反射強。但是相比原產(chǎn)品鋁信號板使用周期短,容易變形。

            5實施效果

            從2018年9月到2019年2月,重新統(tǒng)計現(xiàn)場雷達水平顯示系統(tǒng)的故障情況見表6。雷達水平顯示系統(tǒng)顯示,維修前月平均故障率降低到1.33%,維修后減少到0.50%,故障率明顯降低。

            整流后液位顯示系統(tǒng)故障統(tǒng)計結(jié)果

            5.1實施經(jīng)濟效益糾正措施后,

            減少了雷達進程級別和信號傳輸錯誤的發(fā)生次數(shù)。由于此系統(tǒng)制造商將維維修員指定為外道中,因此為了解決維修員,部分故障需要計算為一次往返運費200韓元,因此成本節(jié)約包括200元13次=2600元。減少現(xiàn)場維修次數(shù)。勞動力成本為每人每天150元,工作量與勞動力成本加起來為150元2人13次=3900元。

            參與了數(shù)月內(nèi)共維修10臺易拉罐的雷達系統(tǒng)維護,解決了12次故障,防止了故障后雷達頭的頻繁更換。通信板制造商每張4萬韓元,雷達組件每只7萬韓元(不出售制造商雷達頭通信板,備件只能購買組裝的組裝型雷達頭),從而節(jié)省了40萬~ 70萬韓元的費用。兩個雷達反射板,鋁反射板制造商每臺支付2萬元。小組用修理車站內(nèi)舊易貨的4塊白板替代損失額共節(jié)約了4萬元。

            投資價值3萬元的RTU控制系統(tǒng)電源柜;通訊板維護費30元10=300元。概括來說,此次水利更換液位計顯示系統(tǒng)的節(jié)約成本為41.62萬韓元至71.62萬韓元。

            5.2社會、安全和技術(shù)利益

            2017年該站處理年混合油流量383萬噸,因水位表顯示系統(tǒng)故障,原油輸送工中斷等,積極協(xié)助完成原油運輸任務(wù),沒有產(chǎn)生積極的社會效益。此次整頓有效地降低了水位表顯示系統(tǒng)故障的頻率,確保原油運輸工作安全順利進行。此外,還可以確保雷達水平系統(tǒng)的使用,并避免員工爬罐油時可能出現(xiàn)的安全風(fēng)險。通過此次整備,進一步了解了液位計的技術(shù)特性,并為未來日常檢查和維修工作提供了技術(shù)支持。

            6建議

            為了確保液位計顯示系統(tǒng)的正確運行,提供了以下建議:

            A.制定《雷達液位計維護與保養(yǎng)操作規(guī)程》,實施該制度,納入《油庫維修工崗位職 責(zé)》,要求維修班定期維護。

            B.嚴格的檢查工作,包括對液位計的日常管理,《運行班組交接班制度》,操作小組及時清洗雨雪,確保數(shù)據(jù)準確;

            C.調(diào)度員應(yīng)嚴格遵守《大罐量油操作規(guī)程》,遵循流量測量計算方法,及時測量發(fā)生的錯誤,將逆組“十板臺”要求細則并入《調(diào) 度工崗位職責(zé)》。

            7結(jié)束語

            現(xiàn)場調(diào)查了羅蒙特雷達液位計顯示系統(tǒng)錯誤,主要失敗原因是液位偏差校正調(diào)整頻繁、混亂、軟件干擾回波處理失敗和雷達波反射板腐蝕變形三類,因此,采取糾正措施后,經(jīng)濟效益、社會效益和技術(shù)效益明顯提高,為日常檢查和維護工作提供了技術(shù)保障。轉(zhuǎn)移:雷達液位計在濃供控制系統(tǒng)和可視化改造中的

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