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2022 華南展招展書
測試測量

自動化LNG工廠如何通過最先進的VEGA測量技術最大程度地提高效能

  2021年12月23日  

  液化天然氣在經濟和生態領域扮演著至關重要的角色。近年來,全球液化天然氣的產能大幅提高,多個大型自動化工廠將在不久的將來投入運營。這些工廠在氣體的制備、液化、運輸、儲存和蒸發過程中均采用了最先進的技術和工藝。那么,物位測量在其中扮演著什么樣的角色呢?當今最先進的測量技術是什么?

  LNG工廠為了確保運行的穩定性,所運用的測量技術須能應對諸多挑戰。這里的挑戰一方面是由于LNG本身的一些特性帶來的,例如低溫、低介電值、密度變化和液面擾動。另一方面是指安裝方面復雜且耗費成本,例如加裝高的安裝接管,導波管、穩液井、關斷閥和保溫系統等配套設施。

過程壓力變送器

  由于歷史原因,傳統的差壓儀表一直以來在液化天然氣行業占據主導地位,尤其是在液位測量領域。儀表通過引壓管實現了與極低溫的LNG液體的隔離。然而現在,除了傳統的差壓儀表,配備無油、陶瓷的電容式測量元件的新型壓力變送器在某些應用場景也變得越來越普及。其用Saphir-Keramik? (藍寶石陶瓷) 制成的CERTEC? 測量元件不僅堅固且韌性更好。在長期穩定性、耐化學性、抗壓力沖擊性、耐磨蝕性以及抗過載能力方面,新款壓力變送器的表現相當出色。

差壓儀表和過程壓力變送器

非接觸式雷達儀表

  對于那些有復雜的管道系統、需要大量的維護以及密度變化的應用領域,使用非接觸式雷達儀表或導波雷達儀表進行測量被證明是可行的解決方案。與壓力變送器相比,盡管它們價格略昂貴,但卻運行可靠,在安裝方面也高度靈活,基本上可以實現免維護,因而降低了總運行成本。

  對于非接觸式雷達,為了避免容器中的內裝件或液面擾動對測量產生影響,通常要使用導波管或穩液井。使用VEGA新型80 GHz高頻雷達儀表便可以省去這些設施,從而節省成本。對于那些一旦中斷生產就要付出高昂代價的生產工藝,可在容器上安裝一個球閥,由此實現測量儀表與正在進行的過程分離。采用透鏡天線的VEGA 80 GHz雷達儀表的信號強勁,可以很方便地安裝在球閥上而不受干擾,實現可靠的測量。

  非接觸式雷達儀表更多的測量優勢:

  測量結果精確,不受密度和溫度變化的影響

  對天線上的附著物和結露不敏感

  采用PTFE天線,耐化學性高,可確保儀表具有很長的使用壽命

  精度高達±1 mm,能輕松地滿足行業的要求

  調試和診斷簡單,可通過智能手機或平板電腦遠距離操作

導波雷達儀表

  為了維護方便,LNG工廠常常會要求儀表拆裝時也無需中斷工藝過程。除了上述的非接觸式的雷達儀表外,另一種方案是將導波雷達儀表安裝在容器側面的旁通管。由于在容器和旁通管之間安裝了閥門,因此,也可以實現儀表與工藝過程的分離。

  導波雷達儀表的頻率較低,故可以將它們專門用于導波管、穩液井以及旁通管中。VEGA可提供棒式、纜式和同軸管式多種型號的導波雷達儀表,客戶可根據安裝條件和工藝要求選擇。纜式以其安裝的靈活性為導波管或穩液井中等安裝空間有限的測量場景提供理想的解決方案。棒式特別適合在旁通管中與磁翻板一起使用,這樣客戶不僅可以得到電子遠傳的液位信號,通過磁翻板還可在無外接電源時現場觀測液位。對于同軸管式,導波雷達信號在多孔的管內傳播,能量更集中,因而測量更為準確。

在低溫液體中測量液位的不同方法

  某些液化天然氣應用的工況環境常常是不穩定的:液位快速變化;蒸發而產生揮發性氣體;溫度、壓力以及密度的大幅波動。隨著儀表軟件的不斷發展,高頻雷達和導波雷達儀表即使在嚴苛應用環境中也能安全、可靠地進行測量。

  導波雷達儀表更多的測量優勢:

  測量結果精確,不受密度和溫度變化的影響

  沒有任何機械活動部件,故可實現運行免維護

  安裝方式靈活,比如可以方便地更換原有的浮筒液位儀表而不改變其他安裝結構

  可進行界面測量

  調試和診斷簡單,可通過智能手機或平板電腦遠距離操作

振動式音叉開關

  除了液位測量外,為了防止儲罐溢流和泵空轉還常常要進行限位測量,這些限位測量儀表也須能夠滿足行業的高要求。

液位測量以及在C型儲罐的高位報警

  VEGA的振動式音叉開關可以滿足絕大多數應用的需求,適用于所有液體的測量。緊湊式或帶有延長棒的音叉開關能以毫米的精度可靠地檢測限位。VEGA液體音叉開關的獨到之處在于其應用范圍廣泛,適用的過程溫度從-196 °C到+450 °C,過程壓力從-1到+160 bar。在密度方面,新型VEGASWING 66音叉開關可測量低至0.42 g /cm3的液體。

  振動式音叉開關更多的測量優勢:

  調試方便,因采用無需調整的即插即用方案

  開關點不受介質影響,故測量更精確可靠

  通過連續監測儀表的振動頻率以及腐蝕、損壞、斷線情況,實現高度的運行可靠性

  在運行過程中按下按鈕即可進行功能測試,提高了系統的可用性,符合IEC 61508和IEC 61511的要求

  選擇合適的技術、理想的配置以及正確的儀表調試方式是獲得更高的安全性、設備可用性和運行可靠性的關鍵。某些應用場景可能適合雷達儀表,而另一些場景可能壓力儀表更適合一些,對于有些場景,可能使用簡單的音叉開關就足夠了。

  VEGA儀表已在全球多個大型現代化LNG工廠里得到使用。

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