二甲醚球罐液位计应用案例

二甲醚是一种极易挥发的介质，在球罐的上部空间充满了气化后的二甲醚，且介电常数随温度变化相对较小，饱和二甲醚在温度为287~313K时，介电常数为8.81~3.04一般采用雷达液位计、磁致伸缩液位计、伺服液位计、差压式液位计等不同测量形式的液位计测量球罐液位，根据不同的测量原理，每种液位计各有优缺点。伺服液位计结构复杂，安装要求苛刻，长期运行磨损严重，一旦球罐液位出现快速变化，响应速度较慢，但是运行稳定。外测式液位计主要应用在后期的改造过程中，优点是安装方便。

普通的差压变送器，可能会出现负压，在罐体较高的情况下安装不方便，测量经常出现虚假液位，必须经过特殊处理。随着测量技术的不断发展，出现了电子远传液位计，克服了普通差压变送器以及毛细管液位计测量的不足，并逐步应用到罐体液位测量中。如果采用普通喇叭口雷达液位计测量液位，对安装位置要求较高，容易产生虚假回波，因虚假回波峰值与真实回波峰值接近，会造成液位计的滤波功能无法滤去虚假回波，很难满足使用要求，采用长喇叭形天线并加装导波杆的方式保证雷达液位计测量的准确性，但是对于较大球罐，导波杆安装维护不方便。

在重大危险源设计时至少采用２种不同测量方式的液位计。以某公司二甲醚球罐液位测量为例，原设计采用普通喇叭口方式的雷达液位计，根据喇叭口“光圈”作用原理，喇叭口越大，接收物料反射的雷达波信号越强，但在运行过程中经常出现虚假液位甚至在低液位时无法测量的问题。通过查阅大量的球罐液位计应用案例以及相关文献，决定该球罐的液位测量采用２台电子远传差压液位计LIA-01B和LIA-01C，１台缆式导波雷达液位计LIA-01A，在该球罐L1管口安装雷达液位计，L2和L3管口安装电子远传液位计，二甲醚球罐液位计设置如图１所示。

需测量安装液位计管口的底部高度以便在正式运行后校对比较，在安装雷达液位计的导波缆绳时要测量缆绳底部与L2和L3管口的高度差，并尽可能保持高度一致，如果不一致，可能测量出误差，在密度计算时进行补偿，如果无法保证安装高度的一致，可以采用文献的方案修正偏差。

导波雷达液位计的测量原理见文献，该项目采用的电子远传差压液位计，由２台3051变送器构成，采用法兰式密封系统，在主副传感器之间采用信号线连接，应用CAN总线通信协议保证信号的同步。在主传感器计算差压并将其转换为4-20ｍＡ信号输出到分散控制系统（DCS）。

由于液位及差压的测量对计算二甲醚的密度很重要。结合实际应用，查询DCS中LIA-01A，LIA-01B，LIA-01C的历史数据，３台液位计测量数据结果对比如图２所示。

从图２可以看出，LIA-01C和LIA-01A的测量偏差保持在0.08ｍ以内，而LIA-01C和LIA-01B的测量偏差在0.1ｍ以内。通过修正后，偏差可以控制在0.02ｍ以内。该球罐的高度为18ｍ，液位间的偏差相对较小，可满足二甲醚密度计算要求。

审核编辑 黄宇