СТА 4/2010

78 СТА 4/2010 АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ДАТЧИКИ www.cta.ru К достоинствам буйковых уровнемеров относят хорошо известный принцип из мерения, простоту конструкции, широ кий диапазон рабочих давлений и темпе ратур. Такие уровнемеры применяются для контроля уровня жидкости, уровня границы раздела жидкостей и для изме рений плотности в различных отраслях промышленности. Несмотря на возмож ность измерения различных параметров одним устройством, буйковым уровнеме рам присущ ряд недостатков, обуслов ленных принципом измерения. Прежде всего это метод косвенного измерения, основанный на зависимости выталкива ющей силы от степени погружения буйка и плотности среды. К примеру, такая за висимость критична при измерении уровня нефти, поступающей с различных месторождений на НПЗ. В таких случаях для снижения погрешности измерений уровнемеры необходимо настраивать в соответствии с плотностью нефти, кото рая находится в резервуаре. Плотность среды, в свою очередь, так же зависит от её температуры. Подобная проблема часто возникает в котлах ути лизаторах при останове и запуске этих аппаратов, а также при изменении темпе ратуры и давления процесса (изменении нагрузки на котел). При измерении уровня границы разде ла буйковые уровнемеры чувствительны к изменению плотностей обеих жидкос тей. Такой эффект наблюдается на элект рообессоливающих установках на НПЗ, где из сырой нефти удаляются содержа щиеся в ней соли. Изменение плотности обеих жидкостей отрицательно сказыва ется на погрешности измерений буйко вого уровнемера. Такие условия технологического про цесса, как кипение среды, турбулент ность (примеры: измерение уровня сжи женных газов, измерение уровня в кубе ректификационной колонны), осложня ют работу буйкового уровнемера из за того, что выталкивающая сила изменя ется в среде, насыщенной пузырьками газа. Буйковые уровнемеры являются меха ническими средствами измерений, имею щими подвижные части, которые могут являться источником проблем. К примеру, подвижность может быть ограничена осаждениями или обмерзанием элементов подвеса. Налипания на буйке изменяют его плавучесть, что является дополнитель ным источником погрешности измерений. На практике отмечаются случаи срыва буйков с подвеса, к нему могут привести вибрация в месте установки, избыточная турбулентность или кипение, то есть фак торы, которые вызывают резкие переме щения буйка. И, конечно же, трение под вижных частей вызывает механический износ, который приводит к нелинейности измерений и нестабильности показаний уровнемера при прямом и обратном ходе. Если вы и ваше предприятие заинтере сованы в сокращении издержек на содер жание и обслуживание парка буйковых уровнемеров, сокращении запасов ЗИП, повышении стабильности и надёжности измерений, повышении уровня безопас ности на предприятии, то в качестве аль тернативы стоит рассмотреть волновод ные радарные уровнемеры. В России вол новодные уровнемеры также известны как рефлекс радары, а в литературе ис пользуется аббревиатура GWR (Guided Wave Radar – волноводный радар). В ос нову принципа измерения волноводных радаров заложен метод измерения, осно ванный на измерении времени прохож дения микроволновым импульсом рас стояния от опорной поверхности до по верхности технологической среды. Такой метод называется TDR (Time Domain Reflectometry), или метод рефлектомет рии с временным разрешением. Для замены устаревших буйковых уровнемеров компании Emerson Process Management и Метран предлагают высо копроизводительные волноводные ра дарные уровнемеры Rosemount 5300, ко торые появились на отечественном рын ке в 2008 году, и с момента появления ко торых непрерывно расширяется спектр их применений в различных отраслях. Важной особенностью радаров Rose mount 5300 является способность работы с одинарными зондами практически во всех процессах при значении диэлектрической постоянной измеряемой среды до 1,4, а при использовании коаксиальных зон дов – даже до 1,2. При использовании одинарных зондов существенно увеличи вается время работы уровнемера при из мерении уровня вязких, налипающих или осаждающихся на поверхность зонда сред. Физически замена буйкового уровне мера на волноводный радар является до статочно простой операцией: Rosemount 5300 можно установить непосредственно в резервуар в имеющийся патрубок или в выносную камеру (рис. 1). Особо следует отметить, что волновод ные радары Rosemount являются цифро выми интеллектуальными приборами, позволяющими производить их удалён ную настройку и диагностику по прото колам HART или Foundation Fieldbus. Программное обеспечение Rosemount Radar Master (RRM), входящее в комп лект поставки, позволяет проверять со стояние поверхности зонда и коррект ность работы уровнемера, целостность уплотнений и фактически «заглянуть» в Виталий Григорчук На сегодняшний день буйковые уровнемеры являются одними из наиболее часто используемых в промышленности средств измерений уровня различных типов жидкостей. Применяя их в производстве, специалисты служб КИПиА часто сталкиваются с проблемами обслуживания данного оборудования. Какая же существует альтернатива, чтобы сократить издержки и оптимизировать процесс измерений? Буёк или волноводный радар? Рис. 1. Rosemount 5300 смонтирован на выпарном аппарате установки сероочистки в успокоительной трубе вместо буйкового уровнемера © СТА-ПРЕСС