背景

中國(guó)石油撫順石油化工公司合成洗滌劑廠是中國(guó)石油撫順石油化工公司收購(gòu)原撫順醇醚化學(xué)廠及原撫順化工資產(chǎn)重新組建而成的現(xiàn)代化企業(yè)，是中國(guó)石油撫順石油化工公司確定的表面活性劑生產(chǎn)基地及“十一五”期間重點(diǎn)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。該廠是亞洲規(guī)模最大、國(guó)內(nèi)技術(shù)最先進(jìn)的合成洗滌劑原料生產(chǎn)企業(yè)。

該廠的主要產(chǎn)品為脂肪醇聚氧乙烯醚(aeo2-aeo9)及壬基酚聚氧乙烯醚等系列產(chǎn)品。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于洗滌劑、農(nóng)藥、化妝品、紡織、涂料、造紙、皮革、塑料、食品、礦山、石油等領(lǐng)域，是高效能生物降解洗滌劑的主要原料和應(yīng)用廣泛的工業(yè)助劑。

隨著裝置規(guī)模的擴(kuò)大，如何有效地實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化控制，降低單位生產(chǎn)成本，是撫順石化洗滌劑廠所面臨的一個(gè)問(wèn)題。其中，脂肪醇聚氧乙烯醚的成品儲(chǔ)倉(cāng)的物位測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)于全廠資產(chǎn)管理控制是個(gè)重要的數(shù)據(jù)，但遺憾的是一直沒(méi)有找到可靠的自動(dòng)化物位測(cè)量解決方案。

解決方案

    在一次西門(mén)子公司組織的技術(shù)研討會(huì)上，我們了解到西門(mén)子公司的一款名為Sitrans LR400的雷達(dá)物位能夠用于很好地測(cè)量PVC、PE粉末等塑料粉末的物位，這使我們產(chǎn)生了很大的興趣。會(huì)后，我們和西門(mén)子的儀表工程師進(jìn)行詳細(xì)地了解，覺(jué)得LR400可能可以解決我們的這個(gè)物位測(cè)量難題。西門(mén)子公司也非常積極地給我們很多支持，針對(duì)我們的工況，請(qǐng)相關(guān)技術(shù)專家進(jìn)行了分析和現(xiàn)場(chǎng)安裝的指導(dǎo)等。

脂肪醇聚氧乙烯醚是洗衣粉的主要成分，基本特性和洗衣粉差不多。主要的測(cè)量難點(diǎn)是：

1、             介電常數(shù)很低。通過(guò)查閱了相關(guān)資料，我們知道了洗衣粉的介電常數(shù)非常低：約1.4~1.5左右，由于低介電常數(shù)的介質(zhì)容易被雷達(dá)波(電磁波)穿透，造成回波信號(hào)過(guò)于微弱而無(wú)法測(cè)量，因此很多廠家提供的雷達(dá)式物位計(jì)基本上都無(wú)法使用。

2、             易結(jié)塊，料堆安息角大。脂肪醇聚氧乙烯醚物料的特性比較粘，特別容易結(jié)塊，而且物料堆較大的安息角也會(huì)使很多非接觸的測(cè)量方式形成較為強(qiáng)烈的散射作用而是測(cè)量效果不佳。

3、             粉塵大。脂肪醇聚氧乙烯醚粉末采用氣力輸送的進(jìn)料方式，因此倉(cāng)內(nèi)的粉塵非常大，干擾很大，能見(jiàn)度很低。

    經(jīng)西門(mén)子儀表的銷(xiāo)售工程師的介紹，我們了解到了關(guān)于Sitrans LR400的一些技術(shù)特點(diǎn)：

1.         由于其獨(dú)特的設(shè)計(jì)原理，使它能夠測(cè)量最小至1.5介電常數(shù)的介質(zhì)；

2.         四線制的設(shè)計(jì)，保證雷達(dá)液位計(jì)發(fā)射的能量最大化；

3.         連續(xù)調(diào)頻(FMCW)的微波測(cè)量原理大大提高了儀表的測(cè)量可靠性；

4.         最小至8°的波束角(通常微波的發(fā)射頻率越高，波束角可以做得越小)，可以有效地避開(kāi)罐內(nèi)和罐壁的各種干擾；

5.         獨(dú)特的喇叭天線及防塵罩的設(shè)計(jì)，可以有效地防止物料的結(jié)塊影響；

6.         專利的聲智能回波處理技術(shù)，擁有全球超過(guò)70萬(wàn)臺(tái)物位儀表的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)積累，是世界上最早推出、最強(qiáng)大的物位測(cè)量回波處理技術(shù)；

7.         簡(jiǎn)單易用，但功能強(qiáng)大的Labview和PDM調(diào)試軟件提供了參數(shù)設(shè)置、記錄回波圖形、故障診斷、各種不同類(lèi)型的回波干擾的處理等強(qiáng)大的功能；

8.         提供了本安防爆的紅外線手操器作為調(diào)試工具，使調(diào)試工作變得安全、快速而簡(jiǎn)單。

    通過(guò)溝通和了解后，我們對(duì)LR400測(cè)量脂肪醇聚氧乙烯醚料倉(cāng)物位的方案非常有信心。由于我們是第一次使用該產(chǎn)品，西門(mén)子公司派工程師對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的安裝位置和安裝方式，包括安裝立管的長(zhǎng)度等進(jìn)行了設(shè)計(jì)和落實(shí)。通過(guò)簡(jiǎn)單的培訓(xùn)，我們也能夠很好地掌握了使用一種紅外線手操器來(lái)遙控調(diào)試LR400的參數(shù)設(shè)置方式。

使用效果

2006年2月，Sitrans LR400運(yùn)到了現(xiàn)場(chǎng)。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的安裝和調(diào)試后，儀表就正常工作了。在半年多的使用過(guò)程中，LR400的表現(xiàn)非常穩(wěn)定可靠，其間我們也讓儀表工到現(xiàn)場(chǎng)用投尺進(jìn)行測(cè)量比較，發(fā)現(xiàn)LR400的測(cè)量值相當(dāng)準(zhǔn)確。

使用LR400的使用很好地解決了我們廠的物位測(cè)量難題，解放了現(xiàn)場(chǎng)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且我們也相信這種非接觸的測(cè)量方式可以滿足免維護(hù)的要求，而且該表的設(shè)計(jì)使用壽命是10年，因此廠內(nèi)對(duì)該表的成功使用也非常滿意。

圖：Sitrans LR400在脂肪醇聚氧乙烯醚料倉(cāng)上的使用

參考文獻(xiàn)：
1、西門(mén)子（中國(guó)）有限公司. Sitrans LR400 雷達(dá)物（液）位計(jì)操作手冊(cè). 2005.2

2、楊成，葛廣於. Siemens雷達(dá)液位計(jì)在上海賽科聚苯乙烯裝置上的成功使用.石油化工自動(dòng)化.2006.1

3、薄光印,物位測(cè)量技術(shù)在拉法基水泥中的應(yīng)用,水泥技術(shù),2006,2