Endress+Hauser（恩德斯+豪斯,，簡稱E+H公司）是一家世界著名的性集團(tuán)公司,，專業(yè)生產(chǎn)物位,、流量,、壓力,、溫度、密度,、水分析和環(huán)境監(jiān)測,、現(xiàn)場通訊、記錄儀,、數(shù)據(jù)采集,、系統(tǒng)和罐區(qū)和中小型FCS系統(tǒng)等。其于罐區(qū)的雷達(dá)液位測量系統(tǒng)*特色,，突出體現(xiàn)了“以人為本"的設(shè)計理念,。FMR240雷達(dá)液位計選型表

一、概述

Endress+Hauser(恩德斯+豪斯,，簡稱E+H公司)是一家世界著名的性集團(tuán)公司,，專業(yè)生產(chǎn)物位、流量,、壓力,、溫度、密度,、水分析和環(huán)境監(jiān)測,、現(xiàn)場通訊、記錄儀,、數(shù)據(jù)采集,、系統(tǒng)和罐區(qū)和中小型FCS系統(tǒng)等。其于罐區(qū)的雷達(dá)液位測量系統(tǒng)*特色,，突出體現(xiàn)了“以人為本"的設(shè)計理念,。

該測量系統(tǒng)以單個儲罐作為一個測量系統(tǒng)單元，罐旁指示儀NRF590作為測量系統(tǒng)單元核心,，所有儲罐上的測量儀表如雷達(dá)液位計,、平均溫度計、壓力變送器等都設(shè)計成本安防爆型儀表,，接入罐旁指示儀的本安接線腔,，罐旁指示儀的隔爆接線腔具有可選的各種數(shù)字總線輸出(如MODBUS RS-485,、V1等)、可選的4-20mA模擬量輸入輸出和開關(guān)量輸入輸出等,，連接到控制室上位系統(tǒng),。

FMR240雷達(dá)液位計選型表

二、工況介紹

E+H公司雷達(dá)液位計分為計量級高精度雷達(dá)液位計Micropilot S FMR5xx系列,、控制級雷達(dá)液位計Micropilot M FMR2xx系列以及纜式雷達(dá)Levelflex M FMP4x系列等三大系列,，每系列各有不同類型的雷達(dá)天線，適用于不同的應(yīng)用工況,。本文就煉油廠罐區(qū)不同類型的儲罐,，展開論述其適用的雷達(dá)液位計以供參考。

煉油廠罐區(qū)主要分為原油罐區(qū),、汽油罐區(qū),、柴油罐區(qū)、航空煤油罐區(qū),、燃料油罐區(qū),、重油罐區(qū)、瀝青罐區(qū)和液化氣球罐區(qū)等,，還有一些其它輔助儲罐如MTBE儲罐,、掃線儲罐、污油儲罐,、消防水罐等,。

原油罐區(qū)主要是5、10萬立方米的外浮頂罐,，也有2萬立方米左右的拱頂罐,，一般在儲罐底部裝有加熱盤管，對原油進(jìn)行加熱保溫,。在外浮頂原油罐上一般推薦使用于導(dǎo)波管的FMR532平面天線雷達(dá)液位計(精度±1mm,，測量距離1～38m)安裝于儲罐的導(dǎo)向柱上，導(dǎo)向柱要求為DN150,、DN200,、DN250或DN300固定內(nèi)徑的金屬管，且在側(cè)壁對開兩排小于1/10管徑的圓孔,、孔距應(yīng)不小于30cm,。FMR532雷達(dá)液位計的平面天線實(shí)際上是由若干個小天線組成的天線陣列,，由其發(fā)射的雷達(dá)波能量集中在導(dǎo)波管的中間,，與管壁接觸部分能量很小，因此受導(dǎo)波管粗糙的內(nèi)壁的影響很小,，能夠很好的抵抗原油掛壁對測量的影響,。在拱頂原油罐上一般推薦使用FMR540小拋物面天線雷達(dá)液位計(精度±1mm,，測量距離1～40m)，其小拋物面天線的尺寸只有DN200,，雷達(dá)波束角只有4度,，因此可以安裝在非常靠近罐壁的地方,，以20m的儲罐為例,，可安裝于離罐壁0.7m的位置而不受罐壁影響。

汽油罐區(qū)一般是2萬立方米以下的內(nèi)浮頂罐,，推薦使用于導(dǎo)波管的FMR532平面天線雷達(dá)液位計(精度±1mm,，測量距離1～38m)安裝于儲罐的導(dǎo)向柱上，對于小于DN150的導(dǎo)波管如DN100,、DN80,，可選用FMR530喇叭天線雷達(dá)液位計(精度±1mm，測量距離20m),。

柴油罐區(qū),、航空煤油罐區(qū)一般是2萬立方米以下的拱頂罐，一般推薦使用FMR540小拋物面天線或小喇叭天線雷達(dá)液位計(精度±1mm,，測量距離1～40m),。

燃料油罐區(qū)、重油罐區(qū)一般都是2萬立方米以下的拱頂罐,，一般在儲罐底部裝有加熱盤管,，對油品進(jìn)行加熱保溫，可參照柴油罐區(qū),、航空煤油罐區(qū)選用FMR540小拋物面天線或小喇叭天線雷達(dá)液位計(精度±1mm,，測量距離1～40m)。

瀝青罐區(qū)一般是帶加熱盤管的拱頂罐,，罐內(nèi)溫度可達(dá)攝氏150多度,，而且容易在雷達(dá)天線上產(chǎn)生結(jié)焦。這種工況下一般推薦FMR533大拋物面天線雷達(dá)(精度±1mm,，測量距離1～38m),，其拋物面為DN450，可有效抵抗瀝青在天線上結(jié)焦所產(chǎn)生的影響,，長期穩(wěn)定可靠工作,。

液化氣球罐區(qū)一般是1000立方米左右2.5MPa以下的高壓常溫球罐，推薦使用FMR532平面天線雷達(dá)液位計(精度±1mm,，測量距離1～38m)安裝于球罐的DN150導(dǎo)波管上,，在雷達(dá)與球罐導(dǎo)波管之間加裝一臺同徑手動球閥。當(dāng)然在這種工況下有比雷達(dá)更適合的測量儀表,，那就是E+H公司的伺服液位計NMS5(精度±0.7mm,，測量距離1～36m),，在此就不做論述了。

對于一些其它輔助儲罐如MTBE儲罐,、掃線儲罐,、消防水罐等可采用纜式雷達(dá)Levelflex M FMP40(精度±3mm，測量距離35m),。而污油儲罐可參考燃料油罐區(qū),、重油罐區(qū)選用FMR540小拋物面天線或小喇叭天線雷達(dá)液位計(精度±1mm，測量距離1～40m),。

以上雷達(dá)液位計均通過本安防爆HART通信協(xié)議連接到罐旁指示儀NRF590的本安接線腔,，因此在罐上都可以帶電開蓋，進(jìn)行在線調(diào)試維護(hù)等操作,。又因?yàn)椴捎肏ART數(shù)字通信,，而不是傳統(tǒng)的4-20mA，所以液位測量值沒有任何傳輸誤差,。

三,、罐旁指示儀

罐旁指示儀NRF590作為測量系統(tǒng)單元核心，為雷達(dá)液位計和其它可選的罐區(qū)儀表如平均溫度計,、壓力變送器等提供本安電源,，采集所有與之相連的罐區(qū)儀表的測量值，進(jìn)行各種儲罐數(shù)據(jù)的計算與補(bǔ)償,，并實(shí)時顯示測量值與自診斷信息等,，通過各種可選的數(shù)字現(xiàn)場總線(如MODBUS RS-485、V1等)與控制室罐區(qū)管理系統(tǒng)相連,。

罐旁指示儀NRF590內(nèi)部集成了安全柵電路,，從本安接線腔接入的現(xiàn)場信號經(jīng)過安全柵電路進(jìn)入NRF590進(jìn)一步處理，然后通過現(xiàn)場LCD顯示面板顯示,，并通過現(xiàn)場總線輸出到控制室,。這種設(shè)計方式既集成了面向儲罐現(xiàn)場的本安防爆子系統(tǒng)，同時又集成了面向控制室的隔爆子系統(tǒng),，在不增加測量系統(tǒng)復(fù)雜性的前提下,，大大提高了測量系統(tǒng)的安全性及可維護(hù)性。

罐旁指示儀NRF590支持HTG靜壓式儲罐測量系統(tǒng)和HTMS混合式儲罐測量系統(tǒng),，接入可選的壓力變送器,、平均溫度計等，完成油品密度計算,、罐體溫度變形修正,、罐體靜壓力變形修正等儲罐算法，從而向用戶提供更加專業(yè)精準(zhǔn)的儲罐實(shí)時數(shù)據(jù)。

罐旁指示儀NRF590采用了各種開放技術(shù)如HART通信協(xié)議,、MODBUS RS-485現(xiàn)場總線輸出、系統(tǒng)軟件可升級技術(shù)等,，同時十分重視本地化進(jìn)程,，現(xiàn)場顯示操作擁有可選的中文菜單等，從用戶的角度出發(fā),，真正實(shí)現(xiàn)了用戶投資效益實(shí)用安全,。

四、系統(tǒng)構(gòu)成

E+H公司全新的罐區(qū)上位系統(tǒng)TankVision集成了*工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),、跨平臺的Web Server與Java技術(shù),、支持標(biāo)準(zhǔn)的HTML語言和XML語言，支持工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS RS-485和MODBUS TCP/IP協(xié)議,，采用模塊化,、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，共有3類模塊：Tank Scanner,、Data Concentrator和Host Link,。這些模塊通過工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)連接在一起協(xié)同工作。

Tank Scanner接收一路從現(xiàn)場罐旁指示儀NRF590輸出的現(xiàn)場總線信號(如MODBUS RS-485總線,，一條總線可連接15臺罐旁指示儀NRF590),，采集各儲罐的液位、溫度,、密度等現(xiàn)場信號,，根據(jù)用戶定義的罐量計算標(biāo)準(zhǔn)、儲罐容積表,、各信號報警點(diǎn)等,，進(jìn)行罐量計算、報警檢測,、歷史數(shù)據(jù)存儲,、報警與事件存儲、生成報表等,，并通過內(nèi)置Web Server向外發(fā)布,。也就是說，多臺上位計算機(jī)(Windows系統(tǒng),、Linux系統(tǒng)等)通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器(如IE,、Firefox、Opera等)就能同時瀏覽Tank Scanner中各儲罐的實(shí)時信息,。

Data Concentrator用于收集多個Tank Scanner的數(shù)據(jù),，如煉油廠罐區(qū)具有數(shù)十個Tank Scanner，上位計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器只須訪問Data Concentrator，就能管理整個罐區(qū),。

如果需要把罐區(qū)數(shù)據(jù)送入DCS/PLC系統(tǒng),，就要用到Host Link，Host Link根據(jù)用戶定義的數(shù)據(jù)項采集各Tank Scanner中各儲罐的數(shù)據(jù),，通過MODBUS RS-232/485或MODBUS TCP/IP協(xié)議送入DCS/PLC系統(tǒng),。

TankVision同時集成了遠(yuǎn)程調(diào)試與診斷技術(shù)，通過Internet或Intranet運(yùn)行E+H公司新開發(fā)的企業(yè)資產(chǎn)管理軟件Fieldcare或調(diào)試軟件ToF Tool就能調(diào)試與診斷現(xiàn)場的罐區(qū)儀表如罐旁指示儀NRF590,、各種雷達(dá)液位計,、平均溫度計等。

五,、結(jié)束語

當(dāng)今世界石油資源越來越寶貴,，在石油的煉制儲運(yùn)過程中各環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗就顯得非常重要，而我國的煉油企業(yè)對煉油裝置的相關(guān)技術(shù)改造的同時,，對罐區(qū)的自動控制與管理也越來越重視,。在這種背景下，從中國用戶的實(shí)際出發(fā),，結(jié)合世界工業(yè)自動化領(lǐng)域的*技術(shù),，突出 “以人為本"的設(shè)計理念，貫徹本地化,、專業(yè)化的思路大力推廣新型雷達(dá)測量系統(tǒng)在煉油廠罐區(qū)的應(yīng)用,。本文是作者在實(shí)際工作中的一些經(jīng)驗(yàn)所得，望起到“拋磚引玉"之功效,，為我國煉油廠罐區(qū)的自動化測量水平更上一層樓而多做貢獻(xiàn),。

FMR240雷達(dá)液位計選型表