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雷达液位计在尿素装置的应用（完整版）实用资料
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雷达液位计在尿素装置的应用
薛援张丽芸舒金全
(中石油乌鲁木齐石化分公司,新疆乌鲁木齐,830019
摘要,与传统放射液位计的不同,液位计的工作原理、,。
关键词雷达液位计尿素装置收稿日期:2021205230;收到修改稿日期:2021209218。作者简介:薛援,男,教授级高工,1982年毕业于新疆工学院化工系无机化工专业,曾任中石油乌鲁木齐石化分公司化肥厂总工程师,现任中石油乌鲁木齐石化分公司技术发展处处长,长期从事合成氨装置的工艺及设备研究工作。联系:09912
6906044。
量。传统放射性液位计具有危险性、繁琐、使用寿命有限、测量的非线性和精度受制等缺点。近年来,随着材料科学的迅速发展,Sandvic与Stamicar2bon公司合作研发了尿素用双相不锈钢Safurex,
该材料的耐腐蚀性优于常规的尿素级316mod不锈钢及尿素用双相钢。由于该材料的应用,Stami2carbon和Vega公司合作开发了具有专利技术的尿
素装置用雷达液位计VEGAPULS系列产品,自2006年开始在尿素装置使用,目前已有7个尿素
装置在使用雷达液位计。1雷达液位计的工作原理
雷达液位计通过测量微波从发射到被介质表面反射回来的时间来测量液位,采用发射—

反射—接收的工作模式:天线发射出的电磁波,经被测对象表面反射后,再被天线接收,电磁波从发射到接收的时间与到液面的距离成正比

,关系式如下:
D=CT/2
式中:D—雷达液位计到液面的距离;
C—光速;
T—电磁波运行时间。
雷达液位计记录脉冲波经历的时间,而电磁波的传输速度为常数,则可算出液面到雷达天线的距离。通过电子元器件将时间转换为距离,从而知道液面的液位。在实际应用中,雷达料位的发射功率非常小,通过金属容器外壁可以将雷达
信号完全隔离(静电屏蔽,而不对其他仪表信号
产生干扰。
2雷达液位计的特点
1采用一体化设计,无可动部件,不存在机
械磨损,使用寿命长。
2测量时发出的电磁波能够穿过真空,不需要传输媒介,具有不受大气、蒸气、槽内挥发雾影响的特点,能用于挥发介质的液位测量。
3几乎能用于所有液体的液位测量。电磁波在液位表面反射时,信号会衰减,当信号衰减过小时,会导致雷达液位计无法测到足够的电磁波信号。导电介质能很好地反射电磁波,介电常数大于115的非导电介质(空气的介电常数为110也能够保证足够的反射波,介电常数越大,反射信号越强。在实际应用中,几乎所有的介质都能反射足够的反射波。
4采用非接触式测量,不受槽内液体的密度、浓度等物理特性的影响。
5测量范围大,最大的测量范围可达0～35m,可用于高温、高压的液位测量。3雷达液位计在尿素装置的使用
雷达液位计应用在尿素装置液位的测量上,
2021年10月第31卷第5期
LargeScaleNitrogenousFertilizerIndustry
Oct12021Vol131No15
主要得益于Safurex材料的应用。该种材料有效
的解决了尿素装置介质对金属材料的腐蚀问题,良好的耐腐蚀性能,优于传统的尿素级不锈钢和双相钢。Safurex材质良好的耐腐蚀性能使得雷达液位计取代放射性液位计,在尿素高压系统的使用成为了现实

。
图1汽提塔雷达液位计示意
中石油乌鲁木齐石化分公司一化肥油改气及
扩能改造项目中,尿素装置二氧化碳汽提塔的液位计采用了雷达液位计,该设备为国内尿素装置首次使用,所使用的雷达液位计为导波型脉冲雷达,采用竖管导波天线,竖管起到信号导向的作用。该液位计的雷达采用C2Band的连续波,其天线系统发射出微波是被线性调制的脉冲频率为613GHz的微波信号,传播时间是300000km/s,回收信号只需要1%就可以满足测量要求。微波通过1根从罐侧伸入、90°弯向塔底的Safurex管传播,微波沿管内向下传播,在被测物料表面上被反
射,当回波被天线接收到时,天线发射频率已经改变。根据回波与发射波频率差可以计算出物料面的距离。图1为汽提塔雷达液位计示意图。装置自2007年11月投料试车以来,液位计的运行状况一直良好,无任何检维修记录,完全满足工艺的要求。
4,依赖于反射波的。,,。
表面垂直。
2对于圆型或椭圆型的容器,应装在离中心为R/2(R为容器半径距离的位置,不可装在圆型或椭圆型的容器顶的中心处,否则雷达波在容器壁的多重反射后,汇集于容器顶的中心处,形成很强的干扰波,会影响准确测量。
安装完毕以后,用装有VEGAVisualOperating软件的PC机观察反射波曲线图,判断液位计安
装是否恰当,如不恰当,则进一步调整安装位置,直到满意为止。VEGAPULS型雷达液位计有识别虚假波的功能,液位计能根据实际液位标识出干扰反射波,