E+H高精度雷达物位计在油田罐区的应用

E+H公司雷达液位计分为计量级高精度雷达液位计Micropilot S FMR5xx系列、控制级雷达液位计Micropilot M FMR2xx系列以及缆式雷达Levelflex M FMP4x系列等三大系列，每系列各有不同类型的雷达天线，适用于不同的应用工况。本文就炼油厂罐区不同类型的储罐，展开论述其适用的E+H雷达液位计以供参考。

炼油厂罐区主要分为原油罐区、汽油罐区、柴油罐区、航空煤油罐区、燃料油罐区、重油罐区、沥青罐区和液化气球罐区等，还有一些其它辅助储罐如MTBE储罐、扫线储罐、污油储罐、消防水罐等。
        原油罐区主要是5、10万立方米的外浮顶罐，也有2万立方米左右的拱顶罐，一般在储罐底部装有加热盘管，对原油进行加热保温。在外浮顶原油罐上一般推荐使用于导波管的FMR532平面天线雷达液位计（精度±1mmwww.cechina。。ｃｎ，测量距离1～38m）安装于储罐的导向柱上，导向柱要求为DN150、DN200、DN250或DN300固定内径的金属管，且在侧壁对开两排小于1/10管径的圆孔、孔距应不小于30cm。FMR532-E+H高精度雷达物位计的平面天线实际上是由若干个小天线组成的天线阵列，由其发射的雷达波能量集中在导波管的中间，与管壁接触部分能量很小，因此受导波管粗糙的内壁的影响很小，能够很好的抵抗原油挂壁对测量的影响。在拱顶原油罐上一般推荐使用FMR540小抛物面天线雷达液位计（精度±1mmwww.cechina。。ｃｎ，测量距离1～40m），其小抛物面天线的尺寸只有DN200，雷达波束角只有4度，因此可以安装在非常靠近罐壁的地方，以20m的储罐为例，可安装于离罐壁0.7m的位置而不受罐壁影响。
        汽油罐区一般是2万立方米以下的内浮顶罐，推荐使用于导波管的FMR532平面天线雷达液位计（精度±1mmwww.cechina。。ｃｎ，测量距离1～38m）安装于储罐的导向柱上，对于小于DN150的导波管如DN100、DN80，可选用FMR530喇叭天线雷达液位计（精度±1mmwww.cechina。。ｃｎ，测量距离20m）。
        柴油罐区、航空煤油罐区一般是2万立方米以下的拱顶罐，一般推荐使用FMR540小抛物面天线或小喇叭天线雷达液位计（精度±1mmwww.cechina。。ｃｎ，测量距离1～40m）。
        燃料油罐区、重油罐区一般都是2万立方米以下的拱顶罐，一般在储罐底部装有加热盘管，对油品进行加热保温，可参照柴油罐区、航空煤油罐区选用FMR540小抛物面天线或小喇叭天线雷达液位计（精度±1mmwww.cechina。。ｃｎ，测量距离1～40m）。
        沥青罐区一般是带加热盘管的拱顶罐CONTROL ENGINEERING China版权所有，罐内温度可达摄氏150多度www.cechina。。ｃｎ，而且容易在雷达天线上产生结焦。这种工况下一般推荐FMR533大抛物面天线雷达（精度±1mmwww.cechina。。ｃｎ，测量距离1～38m），其抛物面为DN450，可有效抵抗沥青在天线上结焦所产生的影响控制工程网版权所有，长期稳定可靠工作。
液化气球罐区一般是1000立方米左右2.5MPa以下的高压常温球罐控制工程网版权所有，推荐使用FMR532平面天线E+H雷达液位计（精度±1mm，测量距离1～38m）安装于球罐的DN150导波管上，在雷达与球罐导波管之间加装一台同径手动球阀。当然在这种工况下有比雷达更适合的测量仪表，那就是E+H公司的伺服液位计NMS5（精度±0.7mm，测量距离1～36m），在此就不做论述了。
        对于一些其它辅助储罐如MTBE储罐、扫线储罐、消防水罐等可采用缆式雷达Levelflex M FMP40（精度±3mm，测量距离35m）。而污油储罐可参考燃料油罐区、重油罐区选用FMR540小抛物面天线或小喇叭天线雷达液位计（精度±1mm，测量距离1～40m）。
        以上雷达液位计均通过本安防爆HART通信协议连接到罐旁指示仪NRF590的本安接线腔，因此在罐上都可以带电开盖，进行在线调试维护等操作。又因为采用HART数字通信，而不是传统的4-20mA，所以液位测量值没有任何传输误差。
        三、罐旁指示仪
        罐旁指示仪NRF590作为测量系统单元核心CONTROL ENGINEERING China版权所有，为雷达液位计和其它可选的罐区仪表如平均温度计、压力变送器等提供本安电源控制工程网版权所有，采集所有与之相连的罐区仪表的测量值，进行各种储罐数据的计算与补偿，并实时显示测量值与自诊断信息等，通过各种可选的数字现场总线（如MODBUS RS-485、V1等）与控制室罐区管理系统相连。
        罐旁指示仪NRF590内部集成了安全栅电路，从本安接线腔接入的现场信号经过安全栅电路进入NRF590进一步处理，然后通过现场LCD显示面板显示，并通过现场总线输出到控制室。这种设计方式既集成了面向储罐现场的本安防爆子系统，同时又集成了面向控制室的隔爆子系统，在不增加测量系统复杂性的前提下，大大提高了测量系统的安全性及可维护性。
        罐旁指示仪NRF590支持HTG静压式储罐测量系统和HTMS混合式储罐测量系统，接入可选的压力变送器、平均温度计等，完成油品密度计算、罐体温度变形修正、罐体静压力变形修正等储罐算法，从而向用户提供更加专业的储罐实时数据。
        罐旁指示仪NRF590采用了各种开放技术如HART通信协议、MODBUS RS-485现场总线输出、系统软件可升级技术等，同时十分重视本地化进程，现场显示操作拥有可选的中文菜单等，从用户的角度出发，真正实现了用户投资效益zui大化、实用安全zui优化。
        四、系统构成
        E+H公司全新的罐区上位系统TankVision集成了先进的工业以太网技术、跨平台的Web Server与Java技术、支持标准的HTML语言和XML语言，支持工业标准的MODBUS RS-485和MODBUS TCP/IP协议，采用模块化、标准化设计CONTROL ENGINEERING China版权所有，共有3类模块：Tank Scanner、Data Concentrator和Host Link。这些模块通过工业以太网交换机连接在一起协同工作。
        Tank Scanner接收一路从现场罐旁指示仪NRF590输出的现场总线信号（如MODBUS RS-485总线，一条总线zui多可连接15台罐旁指示仪NRF590），采集各储罐的液位、温度、密度等现场信号，根据用户定义的罐量计算标准、储罐容积表、各信号报警点等，进行罐量计算、报警检测、历史数据存储、报警与事件存储、生成报表等www.cechina。。ｃｎ，并通过内置Web Server向外发布。也就是说，多台上位计算机（Windows系统、Linux系统等）通过网络浏览器（如IE、Firefox、Opera等）就能同时浏览Tank Scanner中各储罐的实时信息。Data Concentrator用于收集多个Tank Scanner的数据，如炼油厂罐区具有数十个Tank Scanner，上位计算机的网络浏览器只须访问Data Concentrator，就能管理整个罐区。
        如果需要把罐区数据送入DCS/PLC系统，就要用到Host LinkCONTROL ENGINEERING China版权所有，Host Link根据用户定义的数据项采集各Tank Scanner中各储罐的数据，通过MODBUS RS-232/485或MODBUS TCP/IP协议送入DCS/PLC系统。
        TankVision同时集成了远程调试与诊断技术www.cechina。。ｃｎ，通过Internet或Intranet运行E+H公司新开发的企业资产管理软件Fieldcare或调试软件ToF Tool就能调试与诊断现场的罐区仪表如罐旁指示仪NRF590、各种雷达液位计、平均温度计等。

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