液化天然氣在經(jīng)濟(jì)和生態(tài)領(lǐng)域扮演著至關(guān)重要的角色。近年來(lái)，全球液化天然氣的產(chǎn)能大幅提高，多個(gè)大型自動(dòng)化工廠將在不久的將來(lái)投入運(yùn)營(yíng)。這些工廠在氣體的制備、液化、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和蒸發(fā)過(guò)程中均采用了最先進(jìn)的技術(shù)和工藝。那么，物位測(cè)量在其中扮演著什么樣的角色呢?當(dāng)今最先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)是什么?
LNG工廠為了確保運(yùn)行的穩(wěn)定性，所運(yùn)用的測(cè)量技術(shù)須能應(yīng)對(duì)諸多挑戰(zhàn)。這里的挑戰(zhàn)一方面是由于LNG本身的一些特性帶來(lái)的，例如低溫、低介電值、密度變化和液面擾動(dòng)。另一方面是指安裝方面復(fù)雜且耗費(fèi)成本，例如加裝高的安裝接管，導(dǎo)波管、穩(wěn)液井、關(guān)斷閥和保溫系統(tǒng)等配套設(shè)施。
過(guò)程壓力變送器
由于歷史原因，傳統(tǒng)的差壓儀表一直以來(lái)在液化天然氣行業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位，尤其是在液位測(cè)量領(lǐng)域。儀表通過(guò)引壓管實(shí)現(xiàn)了與極低溫的LNG液體的隔離。然而現(xiàn)在，除了傳統(tǒng)的差壓儀表，配備無(wú)油、陶瓷的電容式測(cè)量元件的新型壓力變送器在某些應(yīng)用場(chǎng)景也變得越來(lái)越普及。其用Saphir-Keramik? (藍(lán)寶石陶瓷) 制成的CERTEC? 測(cè)量元件不僅堅(jiān)固且韌性更好。在長(zhǎng)期穩(wěn)定性、耐化學(xué)性、抗壓力沖擊性、耐磨蝕性以及抗過(guò)載能力方面，新款壓力變送器的表現(xiàn)相當(dāng)出色。
差壓儀表和過(guò)程壓力變送器
非接觸式雷達(dá)儀表
對(duì)于那些有復(fù)雜的管道系統(tǒng)、需要大量的維護(hù)以及密度變化的應(yīng)用領(lǐng)域，使用非接觸式雷達(dá)儀表或?qū)Рɡ走_(dá)儀表進(jìn)行測(cè)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(jià)格略昂貴，但卻運(yùn)行可靠，在安裝方面也高度靈活，基本上可以實(shí)現(xiàn)免維護(hù)，因而降低了總運(yùn)行成本。
對(duì)于非接觸式雷達(dá)，為了避免容器中的內(nèi)裝件或液面擾動(dòng)對(duì)測(cè)量產(chǎn)生影響，通常要使用導(dǎo)波管或穩(wěn)液井。使用VEGA新型80 GHz高頻雷達(dá)儀表便可以省去這些設(shè)施，從而節(jié)省成本。對(duì)于那些一旦中斷生產(chǎn)就要付出高昂代價(jià)的生產(chǎn)工藝，可在容器上安裝一個(gè)球閥，由此實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x表與正在進(jìn)行的過(guò)程分離。采用透鏡天線的VEGA 80 GHz雷達(dá)儀表的信號(hào)強(qiáng)勁，可以很方便地安裝在球閥上而不受干擾，實(shí)現(xiàn)可靠的測(cè)量。
非接觸式雷達(dá)儀表更多的測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)：
測(cè)量結(jié)果精確，不受密度和溫度變化的影響
對(duì)天線上的附著物和結(jié)露不敏感
采用PTFE天線，耐化學(xué)性高，可確保儀表具有很長(zhǎng)的使用壽命
精度高達(dá)±1 mm，能輕松地滿足行業(yè)的要求
調(diào)試和診斷簡(jiǎn)單，可通過(guò)智能手機(jī)或平板電腦遠(yuǎn)距離操作
導(dǎo)波雷達(dá)儀表
為了維護(hù)方便，LNG工廠常常會(huì)要求儀表拆裝時(shí)也無(wú)需中斷工藝過(guò)程。除了上述的非接觸式的雷達(dá)儀表外，另一種方案是將導(dǎo)波雷達(dá)儀表安裝在容器側(cè)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(shí)現(xiàn)儀表與工藝過(guò)程的分離。
導(dǎo)波雷達(dá)儀表的頻率較低，故可以將它們專門用于導(dǎo)波管、穩(wěn)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(hào)的導(dǎo)波雷達(dá)儀表，客戶可根據(jù)安裝條件和工藝要求選擇。纜式以其安裝的靈活性為導(dǎo)波管或穩(wěn)液井中等安裝空間有限的測(cè)量場(chǎng)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(yuǎn)傳的液位信號(hào)，通過(guò)磁翻板還可在無(wú)外接電源時(shí)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)液位。對(duì)于同軸管式，導(dǎo)波雷達(dá)信號(hào)在多孔的管內(nèi)傳播，能量更集中，因而測(cè)量更為準(zhǔn)確。
在低溫液體中測(cè)量液位的不同方法
某些液化天然氣應(yīng)用的工況環(huán)境常常是不穩(wěn)定的：液位快速變化;蒸發(fā)而產(chǎn)生揮發(fā)性氣體;溫度、壓力以及密度的大幅波動(dòng)。隨著儀表軟件的不斷發(fā)展，高頻雷達(dá)和導(dǎo)波雷達(dá)儀表即使在嚴(yán)苛應(yīng)用環(huán)境中也能安全、可靠地進(jìn)行測(cè)量。
導(dǎo)波雷達(dá)儀表更多的測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)：
測(cè)量結(jié)果精確，不受密度和溫度變化的影響
沒(méi)有任何機(jī)械活動(dòng)部件，故可實(shí)現(xiàn)運(yùn)行免維護(hù)
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(jié)構(gòu)
可進(jìn)行界面測(cè)量
調(diào)試和診斷簡(jiǎn)單，可通過(guò)智能手機(jī)或平板電腦遠(yuǎn)距離操作
振動(dòng)式音叉開(kāi)關(guān)
除了液位測(cè)量外，為了防止儲(chǔ)罐溢流和泵空轉(zhuǎn)還常常要進(jìn)行限位測(cè)量，這些限位測(cè)量?jī)x表也須能夠滿足行業(yè)的高要求。
液位測(cè)量以及在C型儲(chǔ)罐的高位報(bào)警
VEGA的振動(dòng)式音叉開(kāi)關(guān)可以滿足絕大多數(shù)應(yīng)用的需求，適用于所有液體的測(cè)量。緊湊式或帶有延長(zhǎng)棒的音叉開(kāi)關(guān)能以毫米的精度可靠地檢測(cè)限位。VEGA液體音叉開(kāi)關(guān)的獨(dú)到之處在于其應(yīng)用范圍廣泛，適用的過(guò)程溫度從-196 °C到+450 °C，過(guò)程壓力從-1到+160 bar。在密度方面，新型VEGASWING 66音叉開(kāi)關(guān)可測(cè)量低至0.42 g /cm3的液體。
振動(dòng)式音叉開(kāi)關(guān)更多的測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)：
調(diào)試方便，因采用無(wú)需調(diào)整的即插即用方案
開(kāi)關(guān)點(diǎn)不受介質(zhì)影響，故測(cè)量更精確可靠
通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)儀表的振動(dòng)頻率以及腐蝕、損壞、斷線情況，實(shí)現(xiàn)高度的運(yùn)行可靠性
在運(yùn)行過(guò)程中按下按鈕即可進(jìn)行功能測(cè)試，提高了系統(tǒng)的可用性，符合IEC 61508和IEC 61511的要求
選擇合適的技術(shù)、理想的配置以及正確的儀表調(diào)試方式是獲得更高的安全性、設(shè)備可用性和運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵。某些應(yīng)用場(chǎng)景可能適合雷達(dá)儀表，而另一些場(chǎng)景可能壓力儀表更適合一些，對(duì)于有些場(chǎng)景，可能使用簡(jiǎn)單的音叉開(kāi)關(guān)就足夠了。
VEGA儀表已在全球多個(gè)大型現(xiàn)代化LNG工廠里得到使用。
（轉(zhuǎn)載）
