Caso di Stoccaggio Chimico degli Stretti: Misuratore di Livello Radar per Serbatoi di Liquidi Turbolenti Sotto Impatto di Riempimento

Non è mai più difficile misurare un serbatoio di quanto non sia durante il riempimento, ed è proprio in questo momento che la misura è importante Questo caso di studio riguarda un serbatoio di stoccaggio verticale che riceve il prodotto da cisterne stradali con carico superiore, dove il flusso in arrivo colpisce la superficie del liquido e crea turbolenze, onde, spruzzi e trascinamento dell'aria. La misurazione del livello in questo servizio è difficile perché la superficie non è un riflettore piatto durante il riempimento: Il flusso di riempimento stesso restituisce un segnale. Il trasmettitore ad ultrasuoni ha prodotto letture di salto durante il caricamento e l'immersione manuale non era sicura mentre il riempimento era Un misuratore di livello radar FMCW a 80 GHz senza contatto con rilevamento dell'eco è stato selezionato. un ciclo di riempimento e spiega cosa deve fare la misurazione in ogni fase - selezione, configurazione, installazione e messa in servizio.

Profilo cliente: Straits Chemical Storage Pte. Ltd. (Singapore)

Straits Chemical Storage Pte. Ltd è un terminale di stoccaggio di prodotti chimici a Singapore che gestisce serbatoi di stoccaggio a carico superiore Il rischio di sovraffollamento esiste solo durante il riempimento di un serbatoio, quindi il rischio di sovraffollamento è molto elevato. misurazione del livello dei bisogni terminali che rimane valida durante il riempimento stesso - attraverso turbolenze, spruzzi e la schiuma creata dal torrente in arrivo.

2- Condizioni industriali reali: il serbatoio che è difficile solo mentre viene riempito

Il serbatoio è un serbatoio di stoccaggio verticale e atmosferico riempito da carico superiore: il prodotto arriva con una cisterna stradale e viene La superficie è piatta e il liquido si scarica sopra la superficie in riposo. Durante il riempimento - che dura decine di minuti a un flusso impostato dalla pompa di trasferimento - il Il flusso in arrivo colpisce la superficie a velocità, e la superficie diventa tutto tranne piatta. Il rischio di sovraffollamento esiste solo mentre il serbatoio è riempito, quindi il livello La misurazione deve essere più affidabile durante il periodo in cui la superficie è più turbata.

3Sfida di misurazione: cosa fa il flusso in arrivo alla superficie

L'impatto crea un cratere e la superficie è danneggiata. lo spargimento getta gocce nel percorso del fascio, e l'aria Il flusso che cade forma uno strato di schiuma che può persistere dopo il riempimento. un bersaglio in movimento che restituisce un'eco propria - un'eco che cambia posizione ogni secondo. ambiente di misurazione in cui l'eco superficiale reale è circondato da echi in movimento e in competizione e in cui l'eco superficiale reale Qualsiasi strumento che presuppone una superficie calma e piatta Il dispositivo deve seguire una superficie che è calma solo quando il serbatoio non sta facendo ciò che i serbatoi sono Per...

4Perché il metodo esistente ha fallito: silenzio a riposo, errore in azione

Il trasmettitore ad ultrasuoni precedente misurava bene a riposo e male in azione, per ragioni fisiche. L'impulso acustico è stato disperso da goccioline di spruzzo e schiuma, così la lettura saltato tra la superficie vera, il La turbolenza ha anche causato un aumento del numero di goccioline di schiuma e di goccioline casuali; durante il riempimento l'uscita era inutilizzabile per il controllo o l'allarme. Un radar a onde guidate o un galleggiante in un pozzo di stazionamento subisce lo stress meccanico causato dal Il prodotto di scarico può essere rivestito da una spuma, e un pozzo stazionario aiuta solo se il pozzo stesso rimane - che non è garantito con una superficie violentemente agitata. Il riempimento è stato escluso dalle norme di sicurezza del sito, e un tuffo effettuato dopo la sedimentazione conferma solo ciò che è già stato fatto. Ogni vecchio metodo condivideva lo stesso difetto: poteva misurare il serbatoio, ma non mentre il serbatoio veniva - l'unico momento in cui la misurazione era veramente necessaria.

5. Logica della selezione degli strumenti: cosa avrebbe dovuto fare in modo diverso il sostituto

La sostituzione doveva fare una cosa che i vecchi metodi non potevano: mantenere una misurazione valida mentre la superficie era Il radar senza contatto era l'unico candidato che poteva, e i dettagli sono stati scelti per questo specifico Un radar FMCW a 80 GHz è stato selezionato rispetto a un radar a impulsi a 26 GHz perché il fascio più stretto riduce la frequenza del raggio. La funzione di rilevamento degli spruzzi e dei riflessi delle pareti, e la lavorazione FMCW con un tasso di aggiornamento rapido possono risolvere e monitorare Tracciamento dell'eco - capacità del trasmettitore di seguire la più forte plausibile L'eco superficiale piuttosto che bloccare il primo ritorno - è la caratteristica che fa la differenza in questo L'antenna è un piccolo corno o tipo di lente, dimensioni fino all'ugello, con un raggio che rimane libero del serbatoio Per gli spruzzi estremi, può essere aggiunto un pozzo di stazionamento o un sistema di stazionamento delle onde, ma la prima scelta è il posizionamento corretto e l'elaborazione del segnale, non l'hardware.

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7. Configurazione del misuratore di livello radar: tracciamento, mediazione e direzione sicura da guasti

La configurazione inizia con la fisica del riempimento. Il monitoraggio dell'eco è abilitato e la finestra di monitoraggio è si imposta attorno alla posizione della superficie prevista, in modo che il trasmettitore segua il livello reale invece di un eco di schizzi. La mediazione (ammortizzazione) è impostata con un compromesso deliberato: abbastanza lunga da lisciare la dispersione indotta dall'onda, breve Il tasso di riempimento determina il valore corretto e viene impostato durante il processo di riempimento. L'uscita da 4 a 20 mA viene ridimensionata nell'intervallo di lavoro con HART abilitato. direzione è impostato per guidare l'uscita alta su un eco perso, in modo che se la turbolenza sconfigge la misurazione, il Lo stato di allarme è lo stato di sicurezza - durante il riempimento, un falso alto è molto più sicuro di un falso basso.

8. Metodo di installazione: mantenere l'antenna fuori dalla zona di impatto

L'installazione è il punto in cui la maggior parte dei problemi di serbatoio turbolento vengono risolti o creati. l'ingresso di riempimento, sul lato opposto del tetto del serbatoio dove lo permette la disposizione, in modo che il flusso che cade e il suo Quando la posizione dell'ugello è fissata dal progetto del serbatoio, è montata una piastra deflettore L'antenna si estende sotto il punto di scarica di riempimento per interrompere il flusso e ridurre il cratere d'impatto. Il fondo dell'ugello per evitare l'eco dell'ugello. - un fascio che taglia la parete trasforma la parete in un riflettore concorrente. lo spruzzo è così grave che la superficie non si vede affatto, il fallback è un pozzo calmante con il radar Il progetto è stato realizzato in loco, non per impostazione predefinita.

9. Commissioni / impostazione dei parametri: il primo riempimento è la vera prova

La messa in servizio segue il ciclo di riempimento stesso. Gli echi registrati e fissi - ugello, tubo di riempimento, accessori murali - vengono mappati e soppressi. Poi il primo riempimento in diretta è osservato dalla sala di controllo con la curva dell'eco sullo schermo: la finestra di tracciamento è regolata in modo che il trasmettitore La velocità di riempimento è determinata da una variazione di velocità di riempimento, che segue la superficie attraverso la turbolenza, e la mediazione è regolata in base alla velocità di riempimento effettiva. Il serbatoio si stabilirà, la lettura del radar verrà confrontata con una immersione manuale e la deviazione registrata. Il criterio di messa in servizio è semplice: la lettura deve essere stabile durante la fase di riempimento. riempire, ed essere precisi quando il serbatoio è a riposo.

10Risultato delle misurazioni: i primi cicli di riempimento

Durante i primi cicli di riempimento, il radar si è comportato come previsto dalla logica di selezione. la schiuma che si muoveva con il livello in aumento invece di saltare con lo spruzzo. la misurazione non è stata ottenuta perché l'eco-tracking ha seguito la superficie del liquido sotto Al riposo, la lettura corrispondeva al calo entro la tolleranza prevista per un radar a 80 GHz su liquido. (circa +/-5 mm, a seconda delle condizioni). - il periodo di osservazione - il guasto che aveva reso inutilizzabile il vecchio apparecchio ad ultrasuoni durante il carico. Non sono fornite informazioni; il risultato di ingegneria è che la misurazione è ora valida al momento del rischio maggiore.

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12Valore tecnico: proteggere il serbatoio nel momento del rischio maggiore

Il valore è concentrato nella finestra di riempimento. In questo caso, il carico non può essere più elevato, e questa è la prima Il livello deve essere fermato per controllare e l'inventario è conosciuto continuamente anziché dopo che la superficie si stabilirà. Il carico di manutenzione della vecchia macchina ad ultrasuoni - pulizia e verifica dopo ogni disturbo - La catena causale è compatta: la misurazione senza contatto elimina le parti danneggiate dalla turbolenza; Il monitoraggio dell'eco segue la superficie vera attraverso il disturbo; la direzione di sicurezza mantiene l'allarme onesto quando il segnale viene perso; pertanto il serbatoio è protetto nel momento in cui è necessaria la protezione.

13Applicazioni raccomandate: dove si applica la stessa logica

La stessa logica si applica a qualsiasi serbatoio la cui superficie è disturbata dal proprio riempimento: serbatoi di stoccaggio carichi a piombo ricezione da cisterne stradali o ferroviarie, serbatoi di alimentazione dei reattori, recipienti di miscelazione e agitazione e serbatoi con cisterne sommerse Per ciascuno, la sequenza di ingegneria è la stessa: posizionare l'antenna fuori dal L'impulso è effettuato su una zona di impatto, l'eco tracciamento è abilitato, la media è impostata sulla velocità di riempimento e il test è effettuato su un riempimento attivo. richiedendo un preventivo per questo servizio, indicare il tasso di riempimento e il metodo di riempimento (alto o basso), l'altezza del serbatoio e posizione dell'ugello rispetto all'ingresso di riempimento, se è di forma di schiuma, e l'interfaccia di uscita e di allarme richiesta.