某公司烯烴項目全廠(chǎng)罐區擁有各類(lèi)型儲罐60余座，其主要介質(zhì)包括：石腦油、丙烯、乙烯、油洗液化氣、加氫液化氣、液氨、丁二烯、丁烯-1以及燃料油等。其中加氫液化氣設立4座球形儲罐，每臺儲罐罐頂同時(shí)安裝1臺導波雷達液位計及1臺伺服式液位計用于工藝人員實(shí)時(shí)監測液位變化及事故狀態(tài)下聯(lián)鎖觸發(fā)的條件。
自開(kāi)車(chē)運行以來(lái)，全廠(chǎng)罐區4座加氫液化氣罐頂導波雷達液位計均出現無(wú)規律的測量不準現象，在與伺服液位計的趨勢比較過(guò)程中發(fā)現：雖然雷達液位計故障發(fā)生的時(shí)間不同，但四者的歷史趨勢均顯示在某一時(shí)刻某一液位（尤其是低液位）時(shí)，儀表輸出突然保持不變，隨實(shí)際液位的變化雷達液位計的輸出偏離正常值愈來(lái)愈大，又在一段時(shí)間以后，儀表指示突變至正常值。
通過(guò)梳理確認4臺雷達液位計的工藝環(huán)境、安裝方式、設備規格以及儀表型號完全相同，故筆者將此種現象合并為同一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行研究并提出可靠的解決方案，最終得以實(shí)施。
1、故障原因分析
（1）工藝環(huán)境分析
加氫液化氣儲罐為標準的球型儲存罐設備，無(wú)任何工藝反應產(chǎn)生，罐內無(wú)攪拌器，罐體附近無(wú)壓縮機、泵組等大中型用電設備，4座儲罐的大小、規格及標高均一致，4臺雷達液位計均選用某公司生產(chǎn)的同一型號導波纜繩式雷達液位計。
（2）工作原理
此型號雷達液位計出廠(chǎng)時(shí)采用物位回波的測量方式，以時(shí)域反射原理（TDR）為基礎，雷達液位計的電磁脈沖在空氣中以光速（V 0）沿鋼纜傳播，當脈沖信號遇到被測介質(zhì)表面時(shí)，雷達液位計的部分脈沖被反射形成回波并沿相同路徑返回到脈沖發(fā)射裝置，發(fā)射裝置與被測介質(zhì)表面的距離同脈沖在其間的傳播時(shí)間（t）成正比，經(jīng)計算得出發(fā)射裝置至液面的距離（D）。
如圖1所示，可以得出液位高度（L）的計算公式：L= 空標（E）-V 0t/2（1）
即：液位百分比（l）=（L÷F）×100%
（3）分析原因
顯然雷達液位計的測量不受介質(zhì)變化、溫度變化、惰性氣體及蒸汽、粉塵、泡沫等的影響。影響導波雷達液位計測量的因素除了安裝方式和外界信號干擾以外還有一個(gè)重要因素——介電常數（就是我們常說(shuō)的DC值），介電常數愈大，介質(zhì)物位反射回來(lái)的雷達回波信號就愈強。當被測介質(zhì)的介電常數＜2.0時(shí)，雷達液位計的回波信號就會(huì )很弱。液化氣的介電常數為1.6~1.9，液化程度受溫度、壓力變化影響較大，加之加氫液化氣的不穩定性，導致介質(zhì)介電常數變化較頻繁、變化范圍較大。
介電常數過(guò)低會(huì )導致雷達波到達介質(zhì)表面時(shí)，被介質(zhì)反射回脈沖發(fā)射裝置的雷達波減少，從而使得回波信號變弱，雷達液位計信號處理單元會(huì )發(fā)出故障信號，變送器輸出則會(huì )按照預先設置的故障輸出模式（最后一個(gè)有效值）進(jìn)行輸出，即產(chǎn)生了雷達液位計輸出值保持不變的情況。
