กรณีเทอร์มิเนลน้ํามันแคสเปี้ยน: การวัดระดับถังน้ํามันดิบ ด้วยราดาร์กันระเบิด 26 GHz

ถังเก็บน้ำมันดิบต้องการการวัดระดับเพียงครั้งเดียวเพื่อทำงานสองอย่าง: การจัดการสินค้าคงคลังและการป้องกันการเติมเกิน กรณีศึกษานี้แสดงการวิเคราะห์การตัดสินใจสำหรับถังน้ำมันดิบที่โรงงานเก็บน้ำมัน ซึ่งตัวกลางมีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำ (โดยทั่วไปประมาณ 2-4 ขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำและอุณหภูมิ) และอยู่ภายใต้พื้นที่ไอระเหยของไฮโดรคาร์บอนในพื้นที่อันตรายที่ได้รับการจัดประเภท การวัดทำได้ยากเนื่องจากสัญญาณสะท้อนจากพื้นผิวที่มีไดอิเล็กทริกต่ำนั้นอ่อน และอิมัลชันและโฟมสามารถปกคลุมพื้นผิวหลังจากการเติมได้ และน้ำมันดิบที่ให้ความร้อนจะสร้างไอระเหยและหมอก เครื่องวัดระดับแบบเซอร์โวรุ่นก่อนหน้าเสียทางกลไกและต้องการการบำรุงรักษาบ่อยครั้ง ในขณะที่การวัดด้วยมือไม่สามารถให้ข้อมูลต่อเนื่องและทำให้ผู้ปฏิบัติงานสัมผัสกับสาร VOC ได้ ตัวเลือกการเปลี่ยนสามแบบถูกนำมาเปรียบเทียบ - การซ่อมแซมเซอร์โว, เรดาร์คลื่นนำ และเรดาร์พัลส์ 26 GHz แบบไม่สัมผัส - และบทความอธิบายว่าทำไมตัวเลือกที่สามจึงชนะ การตั้งค่าอย่างไร และมีการเปลี่ยนแปลงอะไรสำหรับผู้ปฏิบัติงาน

โปรไฟล์ลูกค้า: Caspian Petroleum Terminal LLP (Atyrau, คาซัคสถาน)

Caspian Petroleum Terminal LLP ดำเนินการโรงงานเก็บและขนถ่ายน้ำมันดิบในเมือง Atyrau ประเทศคาซัคสถาน โดยรับน้ำมันดิบจากท่อส่งน้ำมันดิบจากแหล่งผลิต และส่งออกทางรถไฟและเส้นทางส่งออก โรงงานเก็บน้ำมันของอาคารมีถังแบบหลังคาคงที่และถังแบบหลังคาลอยภายใน และทีมปฏิบัติการต้องพึ่งพาข้อมูลระดับที่เชื่อถือได้สำหรับการกระทบยอดสินค้าคงคลังและการป้องกันการเติมเกิน

2. หน้าที่: การวัดครั้งเดียว สองงาน

ถังน้ำมันดิบต้องทำงานสองอย่างด้วยการอ่านค่าระดับเพียงครั้งเดียว สำหรับการจัดการสินค้าคงคลัง ระดับจะถูกแปลงเป็นปริมาตรผ่านตารางการวัดปริมาตรของถัง และกระทบยอดกับใบเสร็จและการจัดส่ง - เป็นหน้าที่ที่ช้าและให้อภัยได้ สำหรับการป้องกันการเติมเกิน ระดับเดียวกันจะป้อนสัญญาณเตือนระดับสูง-สูงที่ต้องเชื่อถือได้ทุกชั่วโมงทุกวัน - เป็นหน้าที่ที่รวดเร็วและไม่ให้อภัย ถังมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่และเป็นบรรยากาศ โดยมีพื้นที่ไอระเหยของไฮโดรคาร์บอนอยู่เหนือชั้นน้ำมันดิบ และพื้นที่อันตรายที่ได้รับการจัดประเภทบนหลังคา น้ำมันดิบหนักอาจถูกให้ความร้อน ดังนั้นพื้นที่ไอระเหยอาจอบอุ่นและมีหมอก ระดับเปลี่ยนแปลงช้าๆ ยกเว้นตอนเริ่มและหยุดการเติม ซึ่งหมายความว่าการวัดไม่ต้องการความเร็ว - ต้องการความเสถียร ความพร้อมใช้งาน และความน่าเชื่อถือ

3. ปัญหาทางฟิสิกส์: สัญญาณสะท้อนอ่อนจากพื้นผิวที่มีไดอิเล็กทริกต่ำ

น้ำมันดิบสะท้อนคลื่นเรดาร์เพียงเล็กน้อยเนื่องจากค่าคงที่ไดอิเล็กทริกเพียงประมาณ 2-4 สัญญาณสะท้อนอ่อน และสิ่งใดก็ตามที่รบกวนพื้นผิว - อิมัลชัน โฟม คลื่นจากการเติม - จะทำให้สัญญาณอ่อนลงหรือเลื่อนไปอีก ในถังที่ให้ความร้อน ไอระเหยและหมอกจะอยู่ระหว่างเสาอากาศและพื้นผิว ดังนั้นเครื่องมือจึงต้องการพลังงานส่งที่เพียงพอ ความถี่และเสาอากาศที่เหมาะสม และกลยุทธ์การประมวลผลสัญญาณที่สามารถแยกแยะสัญญาณสะท้อนพื้นผิวจริงออกจากสัญญาณรบกวน ฟิสิกส์เดียวกันนี้อธิบายว่าทำไมเทคโนโลยีบางอย่างจึงไม่เคยทำงานได้ดีที่นี่: สิ่งใดก็ตามที่อาศัยการสะท้อนเสียง (อัลตราโซนิก) หรือการสัมผัสกับพื้นผิว (ลูกลอยเซอร์โว) จะต้องเผชิญกับสภาพแวดล้อมเดียวกันด้วยเครื่องมือที่แย่กว่า

4. ทำไมเครื่องวัดเซอร์โวจึงเสียบ่อย

เครื่องวัดเซอร์โวลดลูกลอยที่แทนที่ปริมาตรด้วยลวดวัดจนกระทั่งความตึงของลวดเปลี่ยนไปที่พื้นผิว หลักการนั้นถูกต้อง กลไกไม่ถูกต้อง ดรัมลวด มอเตอร์ และตัวเข้ารหัสเป็นชิ้นส่วนทางกลที่สึกหรอ ลูกลอยติดในน้ำมันดิบที่มีไขหรืออิมัลชัน และความผิดพลาดทุกครั้งหมายถึงการปีนถังและมักจะต้องเปิดช่องตรวจวัด - ซึ่งเป็นสิ่งที่ไซต์งานต้องการหลีกเลี่ยง การสอบเทียบจะคลาดเคลื่อนระหว่างการเข้าชม และการอ่านค่าจะดีเท่ากับการบำรุงรักษาครั้งล่าสุดเท่านั้น การวัดด้วยมือยังคงเป็นทางเลือกสำรอง: แม่นยำเหมือนภาพถ่าย แต่เป็นช่วงๆ ทำให้สัมผัสกับสาร VOC และไม่สามารถป้อนวงจรเตือนต่อเนื่องได้ ไซต์งานต้องการการวัดด้วยอิเล็กทรอนิกส์โดยไม่มีอะไรอยู่ภายในถังนอกจากองค์ประกอบการตรวจจับเอง

5. สามทางเลือกบนโต๊ะ

ทีมโครงการได้เปรียบเทียบสามแนวทาง และการเปรียบเทียบนี้คุ้มค่าที่จะนำเสนอซ้ำเพราะแสดงให้เห็นถึงเหตุผล:

เรดาร์แบบไม่สัมผัสชนะเพราะช่วยขจัดโหมดความล้มเหลวที่ต้นเหตุ: ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหว ไม่มีโพรบภายในที่เสียหาย ไม่ต้องเข้าถึงเพื่อบำรุงรักษาภายในถัง

Qinwei Instruments ที่แนะนำสำหรับแอปพลิเคชันนี้

7. ทำไมเรดาร์พัลส์ 26 GHz จึงชนะเรดาร์ 80 GHz

การตัดสินใจเรื่องความถี่คือจุดที่การตัดสินใจทางวิศวกรรมแสดงออกมา เรดาร์ 80 GHz ให้ลำแสงที่แคบกว่าและความละเอียดที่ดีกว่า แต่ในการใช้งานนี้ มีสองเหตุผลที่สนับสนุน 26 GHz ประการแรก ความถี่ที่ต่ำกว่าจะถูกลดทอนน้อยกว่าโดยไอระเหยและหมอก - ซึ่งเกี่ยวข้องในถังที่ให้ความร้อนหรือมีความชื้น ประการที่สอง บนถังที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ ลำแสงที่กว้างกว่าของ 26 GHz ไม่ใช่ข้อเสีย: มันจะเฉลี่ยพื้นผิวในช่วงพื้นที่ที่ใหญ่กว่า ซึ่งช่วยเพิ่มความเสถียรในการอ่านค่าบนพื้นผิวที่คลื่นหรือเอียงของน้ำมันดิบ เทคโนโลยีพัลส์ 26 GHz ยังมีประวัติการใช้งานที่ยาวนานและได้รับการบันทึกไว้ในการวัดระดับถัง ซึ่งมีความสำคัญเมื่อการวัดป้อนข้อมูลสินค้าคงคลังที่เกี่ยวข้องกับการซื้อขาย การรับรองการป้องกันการระเบิดเป็นสิ่งที่ละเลยไม่ได้บนยอดถัง ดังนั้นจึงมีการระบุตัวเรือนที่ได้รับการรับรอง Ex หากถังมีบ่อพักน้ำ จะใช้เสาอากาศแบบสอด PTFE ภายในบ่อพักน้ำ สัญญาณจะแพร่กระจายภายในท่อโลหะ ซึ่งจะรวมลำแสงและป้องกันจากคลื่นพื้นผิว; ใช้แบบสอด PTFE เนื่องจากฮอร์นโลหะเปล่าภายในบ่อพักน้ำจะสร้างสัญญาณสะท้อนรองที่ผนังท่อ

8. การตั้งค่า: จากเสาอากาศถึงตารางการวัดปริมาตร

เรดาร์ถูกตั้งค่าสำหรับระดับอ้างอิงกับก้นถัง: ป้อนความสูงถังและระยะห่างหัวฉีด, 4-20 mA ถูกปรับตามช่วงการทำงาน, HART ถูกเปิดใช้งานสำหรับการวินิจฉัยระยะไกลและการปรับช่วง เนื่องจากน้ำมันดิบเป็นตัวกลางที่มีไดอิเล็กทริกต่ำ การตั้งค่าเกณฑ์สัญญาณสะท้อนจึงถูกตั้งค่าสำหรับของเหลวที่มีไดอิเล็กทริกต่ำ - การตั้งค่าที่ไม่ควรคัดลอกจากการติดตั้งถังน้ำ เกณฑ์ต้องต่ำพอที่จะจับสัญญาณสะท้อนน้ำมันดิบที่อ่อนแอ แต่สูงพอที่จะปฏิเสธสัญญาณรบกวน; ความสมดุลนั้นเป็นการตัดสินใจในการติดตั้งใช้งาน ไม่ใช่ค่าเริ่มต้น สัญญาณเตือนระดับสูง-สูงถูกตั้งค่าไว้ต่ำกว่าขอบถังตามขั้นตอนการเติมเกินของไซต์งาน และทิศทางที่ปลอดภัยเมื่อเกิดความผิดพลาดถูกตั้งค่าไว้เพื่อให้สัญญาณสะท้อนที่หายไปทำให้เอาต์พุตเข้าสู่สถานะเตือน การแปลงปริมาตรจากระดับทำได้ในระบบวัดระดับถังโดยใช้ตารางการวัดปริมาตร ไม่ใช่ในเครื่องส่งสัญญาณ - เครื่องส่งสัญญาณวัดระยะทาง ระบบจะแปลงเป็นบาร์เรล

9. งานบนหลังคา: การติดตั้งและความปลอดภัย

การติดตั้งบนหลังคาถังถูกควบคุมโดยพื้นที่อันตรายก่อนที่จะถูกควบคุมโดยการวัด เครื่องมือถูกติดตั้งบนหัวฉีดหลังคาที่มีอยู่ โดยมีเสาอากาศอยู่ใต้ก้นหัวฉีด บนถังหลังคาลอยภายใน การติดตั้งได้รับการประสานงานกับการเคลื่อนที่ของหลังคาลอยและบริเวณขาตั้งหลังคา เสาอากาศถูกเก็บให้ห่างจากช่องเติม มีการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่ฐานถัง - บนโครงสร้างเหล็กสูงในพื้นที่เปิด โครงสร้างที่เกิดจากฟ้าผ่าเป็นปัจจัยด้านความน่าเชื่อถือที่แท้จริง ไม่ใช่อุปกรณ์เสริม สายเคเบิลไปยังกล่องรวมสัญญาณได้รับการป้องกันทางกลไก และงานทั้งหมดเป็นไปตามใบอนุญาตการทำงานที่ร้อนและการทำงานในพื้นที่จำกัดของไซต์งาน

10. การติดตั้งใช้งานเทียบกับเทปวัด

การติดตั้งใช้งานเริ่มต้นด้วยการสำรวจสัญญาณสะท้อนในถังเปล่า เพื่อให้เครื่องส่งสัญญาณเรียนรู้สัญญาณสะท้อนคงที่จากหัวฉีด โครงสร้างหลังคา และอุปกรณ์ภายใน; มีการใช้การระงับสัญญาณสะท้อนปลอมกับเป้าหมายเหล่านั้น ป้อนความสูงถัง ระยะห่าง การปรับช่วง และเกณฑ์การเตือน และทดสอบทิศทางที่ปลอดภัยเมื่อเกิดความผิดพลาดโดยการตัดการเชื่อมต่อวงจร จากนั้นจึงเปรียบเทียบการอ่านค่าเรดาร์กับเทปวัดด้วยมือที่ระดับต่างๆ บนน้ำมันดิบ ความสอดคล้องกันภายในประมาณ +/-5 ถึง +/-10 มม. เป็นเรื่องสมจริง ขึ้นอยู่กับสภาพพื้นผิว และมีการบันทึกค่าเบี่ยงเบนจริง แท็กและที่อยู่ HART ถูกตั้งค่าให้ตรงกับฐานข้อมูลการวัดระดับถัง และการแปลงปริมาตรได้รับการตรวจสอบกับตารางการวัดปริมาตรก่อนที่ถังจะกลับมาให้บริการ

ทำไมต้องเลือก Qinwei Instruments

Xi'an Qinwei Instrument Factory (แบรนด์ QINWEIYB) เป็นผู้ผลิตที่ก่อตั้งขึ้นในปี 2010 ซึ่งเชี่ยวชาญด้านเครื่องมืออัตโนมัติสำหรับอุตสาหกรรม มีพนักงาน 500-800 คน และส่งออกผลผลิต 50%-60% ทั่วโลก สำหรับบริการโรงงานเก็บน้ำมัน Qinwei จัดหาเครื่องวัดระดับเรดาร์ป้องกันการระเบิดพร้อมเอาต์พุต 4-20 mA และ HART ตัวเลือกเสาอากาศทำความสะอาดตัวเองสำหรับน้ำมันดิบที่มีไข และการสนับสนุนการตั้งค่าสำหรับการรวมตารางการวัดปริมาตร เครื่องมือทั้งหมดได้รับการสอบเทียบจากโรงงานพร้อมใบรับรองที่ตรวจสอบย้อนกลับได้; MOQ เริ่มต้นที่ 1 ชุด, การจัดส่งคือ 5-8 วันทำการ และรองรับการปรับแต่ง OEM/ODM

12. มีอะไรเปลี่ยนแปลงสำหรับผู้ปฏิบัติงาน

ผู้ปฏิบัติงานสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงในกิจวัตรประจำวันของพวกเขาก่อนที่จะสังเกตเห็นการแสดงผล ความล้มเหลวทางกลไกของเครื่องวัดเซอร์โวหยุดลงเนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหว การวัดด้วยมือกลายเป็นเพียงการตรวจสอบตามกำหนดเวลาแทนที่จะเป็นความจำเป็นตามปกติ ซึ่งช่วยลดการสัมผัสกับสาร VOC สัญญาณเตือนระดับสูง-สูงได้รับการสนับสนุนจากการวัดอย่างต่อเนื่องแทนที่จะเป็นการวัดเป็นช่วงๆ ห้องควบคุมได้รับสัญญาณระดับที่ระบบวัดระดับถัง, DCS และตรรกะการเตือนทั้งหมดใช้ร่วมกันอย่างสม่ำเสมอ ไม่ได้ระบุตัวเลขเฉพาะของไซต์งาน ผลลัพธ์การดำเนินงานคือการวัดมีความพร้อมใช้งานอย่างต่อเนื่องและถังไม่ต้องการการบำรุงรักษาทางกลไกอีกต่อไป

13. คุณค่าในแง่ของโรงงานเก็บน้ำมัน และรูปแบบที่ซ้ำรอย

สำหรับโรงงานเก็บน้ำมัน คุณค่าจะปรากฏในด้านความปลอดภัย (การวัดอย่างต่อเนื่อง ป้องกันการระเบิด พร้อมทิศทางที่ปลอดภัยเมื่อเกิดความผิดพลาดที่ผ่านการทดสอบ) การดำเนินงาน (การวางแผนการรับและจัดส่งที่ดีขึ้น การปีนหลังคาที่น้อยลง ไม่ต้องมีวงจรบำรุงรักษาเซอร์โว) และคุณภาพข้อมูล (การวินิจฉัย HART และเส้นโค้งสัญญาณสะท้อนช่วยให้วิศวกรเครื่องมือสามารถตรวจสอบการวัดจากระยะไกลได้) การตั้งค่าเดียวกันนี้ใช้กับน้ำมันดิบ น้ำมันเชื้อเพลิง ดีเซล และน้ำมันเบนซินในการจัดเก็บแบบบรรยากาศ และสำหรับถังป้อนและผลิตภัณฑ์ของโรงกลั่น สำหรับการจัดเก็บก๊าซภายใต้แรงดันหรือก๊าซเหลว ตรรกะการเลือกจะเปลี่ยนแปลง - เสาอากาศที่แตกต่างกัน การรับรองที่แตกต่างกัน อาจเป็นคลื่นนำ และควรประเมินแยกต่างหาก เมื่อขอใบเสนอราคาสำหรับเรดาร์โรงงานเก็บน้ำมัน โปรดระบุประเภทและความสูงของถัง ขนาดหัวฉีดหลังคา ผลิตภัณฑ์และอุณหภูมิทั่วไป ปริมาณน้ำหากแปรผัน และการจำแนกพื้นที่ - สิ่งเหล่านี้จะกำหนดความถี่ เสาอากาศ และระดับ Ex