METRAVON Installationsleitfaden für Radar-Füllstandmessgeräte in Tanklagern

METRAVON Installationsanleitung für Radar-Füllstandmessgeräte in Tankfarmen

für Tankfarmen: Radar-Füllstandmessgerät verwenden Mikrowellenpulse oder frequenzmodulierte kontinuierliche Wellen (FMCW) Signale, um die Distanz zwischen der Antenne und der Flüssigkeitsoberfläche zu messen. Das reflektierte Signal wird so verarbeitet, dass eine kontinuierliche, kontaktlose Pegelmessung ermöglicht wird.

In Anlagen für Tankfarmen hängt die langfristige Messstabilität nicht nur vom Messgerät selbst ab, sondern auch von weiteren Faktoren.Tankgeometrie, Antennenposition, Strahlbahn, Füll- und Entleerungsstörungen, interne Hindernisse, Schaumstoff, Dampf sowie ProzessbedingungenEine korrekte Installation und Inbetriebnahme sind daher für einen zuverlässigen Betrieb unerlässlich.

1. Stellen Sie sicher, dass der Radarstrahl frei von Hindernissen ist.

Die Radar-Niveausmessung basiert auf der Übertragung, Reflexion und dem Empfang elektromagnetischer Wellen. Wenn Agitatoren, Heizspiralen, Tragbalken, Leitern, Rohre oder andere feste Bauteile innerhalb des Hauptbalkens angeordnet sind, können diese feste Falschechos erzeugen und die Detektion der tatsächlichen Flüssigkeitsoberfläche stören.

Bestätigen Sie den Strahlwinkel.

Berechnen Sie die Strahlbreite unter Berücksichtigung der tatsächlichen Radarfrequenz, der Antennengröße sowie der Modellspezifikation.

Vermeiden Sie feste Bauteile.

Achten Sie darauf, dass Rohre, Balken, Stützen und Rührvorrichtungen so weit wie möglich außerhalb des Haupt-Radarbereichs liegen.

Überprüfen Sie die Echokurve.

Nach der Inbetriebnahme prüfen Sie die Position sowie die Stärke sowohl des echten Flüssigkeits-Echos als auch der festen Interferenz-Echos.

Setzen Sie bei Bedarf eine Falsch-Echo-Unterdrückung ein.

Falls feste Strukturen nicht vermieden werden können, konfigurieren Sie die Falsch-Echo-Unterdrückung basierend auf dem tatsächlichen Echoprofil.

80GHz Radar erzeugt im Allgemeinen einen schmaleren Strahl als Radar mit niedrigeren Frequenzen bei vergleichbarer Antennengröße, was bei Panzern mit komplexen inneren Strukturen von Vorteil sein kann.

2. Vermeiden von Füll- und Entleerungsstörungen.

Ein Radarlaufpegler darf nicht direkt über einem starken Füllstrom oder in einem Bereich mit starken Oberflächenveränderungen installiert werden. Während des Befüllvorgangs können Spritzer, Schaum, Dampf sowie eine schnelle Oberflächenbewegung das Rücklaufsignal vorübergehend beeinflussen.

Vermeiden Sie den Befüllpunkt.

Verhindern Sie, dass der einlaufende Flüssigkeitsstrom direkt durch den Radarstrahl gelangt.

Montieren Sie den Behälter nicht zu nah an die Behälterwand.

Die erforderliche Abstandsbestimmung zur Behälterwand sollte auf Grundlage des Strahlwinkels, des Messabstands und der Geometrie des Behälters erfolgen und nicht auf einer universellen, festen Distanz basieren.

Berücksichtigen Sie die Geometrie des Tankdachs.

Bei Kuppeldecken oder anderen symmetrischen Konstruktionen sollte eine zentrale Montage sorgfältig geprüft werden, da mehrere Reflexionen auftreten können.

Für horizontale Tanks, sphärische Tanks sowie andere nicht standardmäßige Behälter sollte der Montagepunkt anhand des erwarteten Bereichs der Flüssigkeitsoberfläche und der Strahlprojektion ausgewählt werden, und nicht einfach auf dem geometrischen Zentrum des Behälters basieren.

3. Wie sollte starke Agitation oder Oberflächenbewegung behandelt werden?

Wenn ein Tank unter starken Rührvorgängen, schneller Befüllung oder Entleerung, Wirbeln oder anhaltendem Schaum steht, sollte zunächst geprüft werden, ob das Freiraum-Radar weiterhin ein stabiles Oberflächen-Echo liefern kann.

Mögliche Lösungen sind:

• Optimierung der Radarmontageposition;

• Einsatz eines Radars mit schmalerem Strahl;

• Justierung der Dämpfungs- und Echorekonstruktionsparameter;

• Verwendung eines Stillebrunnens oder einer Umleitkammer;

• bei geeigneten Fällen Prüfung von Radarverfahren mit geführten Wellen oder anderer Messtechnologie.

Ein Stillebrunnen oder eine Umleitungskammer kann dazu beitragen, die Messung vor starken Turbulenzen zu schützen; der Rohrdurchmesser, die Geradheit, die Innenrauheit sowie die Verbindung mit dem Hauptbehälter müssen jedoch alle mit dem gewählten Radarmessgerät kompatibel sein.

4. Installationsanforderungen für Stillstellbrunnen und Umleitungskammer:

Stillwasserbrunnen und Umleitungskammern sind für jede Radarinstallation nicht erforderlich. Wenn die direkte Messung im Freiraum stabil ist, ist in der Regel die einfachere Installation vorzuziehen.

5. Lokale Anzeige und Integration von Daten aus Tankanlagen

Radarinstrumente im Tanktop-Design werden häufig in erhöhten Positionen installiert. Zur Vereinfachung des Bedienerzugangs kann eine Fern- oder lokale Anzeige auf Bodenhöhe oder auf einer Bedienplattform installiert werden, um Höhenwerte, Prozentsätze oder andere Prozessvariablen anzuzeigen.

Typische Radar-Ausgänge und Kommunikationsoptionen sind:

• 4-20mA;

• 4-20mA + HART;

• RS485 / Modbus RTU;

• Weitere Feldbus- oder digitale Kommunikationsoptionen auf ausgewählten Modellen.

Für Anwendungen im Bereich des Lagermanagements können Pegeldaten mit Tankmesstabellen, Temperaturmessungen sowie Softwareberechnungen kombiniert werden, um das Volumen oder den Lagerbestand zu bestimmen. Tankmesssysteme mit hoher Genauigkeit können zudem mehrpunktige Temperaturmessungen integrieren, um korrigierte Volumenberechnungen zu ermöglichen.

6. Einsatz von Radar für Hochniveau-Alarme und Sicherheitsverriegelungen

Schutzniveaus „hoch", „sehr hoch", „niedrig" und „sehr niedrig" sind gemäß der Projekt-HAZOP-Studie, dem SIS-Design, den Vorgaben des Auftraggebers sowie den geltenden Normen festzulegen.

Radar-Signalpegel können an ein DCS-, eine PLC- oder ein Sicherheitssystem angeschlossen werden, um folgende Funktionen zu ermöglichen:

Der Hochlevel-Alarm

warnt die Bediener, wenn der Flüssigkeitsstand dem oberen Betriebsgrenzwert nahekommt.

Hochstufiger Schutz

kann den Zuführungsstillstand oder eine andere Schutzmaßnahme auslösen, sofern dies vom Sicherheitskonzept erforderlich ist.

Niedrigstufiger Schutz

Wird für den Pumpenschutz, die Vermeidung von Trockenlauf oder andere niedrigstufige Prozessschutzmaßnahmen verwendet.

Sicherheitshinweis:Wenn ein Radarlagenmessgerät in einem SIS-System oder als Bestandteil einer eigenständigen Hoch-Hoch-Lagen-Schutzfunktion eingesetzt wird, muss das jeweilige Instrumentmodell über die erforderliche IEC 61508/SIL-Kompetenz verfügen und innerhalb einer sorgfältig konzipierten, verifizierten sowie regelmäßig getesteten Sicherheitsschleife verwendet werden. Die SIL-Kompetenz darf nicht einfach deshalb vorausgesetzt werden, weil das Gerät ein Radarlagenmessgerät ist.

7. Zusätzliche Überlegungen für Außenanlagen mit Kabellagern:

Einfallsschutz und Abdichtung;

Kabelschachtungen, Gehäuseabdichtungen sowie ungenutzte Kabelanbindungen prüfen, um die erforderliche IP-Klasse aufrechtzuerhalten;

Erdung und Überspannungsschutz.

Befolgen Sie die elektrischen Spezifikationen für Tankfarmen hinsichtlich Erdung, Überspannungsschutz und Blitzschutz.

Solareinstrahlung und Umgebungstemperatur

Verwenden Sie bei Bedarf einen Sonnenschutz, um zu verhindern, dass die Elektronik einer übermäßigen Umgebungstemperatur ausgesetzt ist.

Zustand der Antenne

Prüfen Sie regelmäßig auf Kondensation, Kristallisation, Beschichtung, Staub oder andere Ablagerungen.

8. Wie sind typische technische Spezifikationen zu interpretieren?

Die folgende Tabelle dient ausschließlich als allgemeine Auswahlhilfe für.für industrielle Radar-Füllstandmessgeräte in Tankanlagen Es sollte nicht als universelle Spezifikation für alle Fälle betrachtet werden. METRAVON Modell.

Häufig gestellte Fragen: Installation von Radar-Füllstandmessgeräten in Tankanlagen.

Frage 1: Warum sollten Hindernisse außerhalb des Radarluftrahms liegen?

Antwort: Rohre, Strahlen, Rührvorrichtungen und andere Strukturen können feste, falsche Echos erzeugen, die die Erfassung der tatsächlichen Flüssigkeitsoberfläche stören. Die Installationsposition sollte zunächst optimiert werden; die Unterdrückung von Falschechos sollte nur bei Notwendigkeit angewendet werden.

Q2: Sollte ein Radar-Füllstandtransmitter niemals in der Mitte eines Tanks installiert werden?

A: Nicht zwangsläufig. Die Montage des Radars an der Mitte sollte bei Kuppelgedächten oder anderen symmetrischen Bauwerken, die mehrere Reflexionen erzeugen können, sorgfältig bewertet werden. Für andere Geometrien von Tanks hängt die Eignung vom jeweiligen Tank und vom Radarsystem ab.

Q3: Wie weit sollte das Radar von der Tankwand entfernt installiert werden?

A: Es gibt keinen universellen, festen Abstand oder Verhältnis. Die erforderliche Freiräume hängt vom Strahlwinkel, dem Messabstand, der Geometrie der Tankwand sowie von inneren Hindernissen ab.

Q4: Ist eine Bypass-Kammer bei starker Rüttelung immer erforderlich?

A: Nein. Zunächst sollten die Montageposition, das Schmalstrahl-Radar sowie die Parameteroptimierung bewertet werden. Eine Stillingkammer, eine Umleitkammer oder eine alternative Messtechnologie sollte nur dann in Betracht gezogen werden, wenn eine direkte Messung im freien Raum keine stabile Leistung bietet.

Q5: Ist eine Stillingkammer dasselbe wie ein geführtes Wellen-Radar?

A: Nein. Eine Stillingkammer ist eine Installationskonfiguration für Radarsysteme im freien Raum, während bei geführten Wellen-Radarsystemen ein physikalisches Stab- oder Kabel verwendet wird, um das elektromagnetische Signal zu leiten.

Q6: Welchen Zweck erfüllt eine lokale Anzeigeeinheit an der Tankseite?

A: Dies ermöglicht es den Bedienern, den Füllstand bequem von Bodenhöhe oder von einer Bedienplattform zu erfassen. Je nach System können die Füllstanddaten zudem mit Temperaturdaten sowie mit Tabellen zur Tankpositionierung für Volumen- oder Bestandsberechnungen kombiniert werden.

Q7: Kann ein Radar-Füllstandsmesser direkt in ein SIS-System eingesetzt werden?

A: Nein. Das jeweilige Messgerätmodell muss über die erforderliche IEC 61508/SIL-Kompatibilität verfügen, und die gesamte Sicherheitsfunktion muss ordnungsgemäß konzipiert, verifiziert und nachweislich funktionsfähig sein.

Q8: Wie sollte die Messqualität nach der Installation verifiziert werden?

A: Vergleichen Sie das angegebene Niveau mit einem zuverlässigen Referenzwert, analysieren Sie die Echokurve, bestätigen Sie ein stabiles echogenes Oberflächensignal und prüfen Sie auf feste Falschechosignale, Antennenkondensation oder andere abnorme Signale.

Q9: Welche Informationen enthält METRAVON Ist eine Auswahl von Radarsystemen für Tankfarmen erforderlich?

A: Bitte geben Sie den Tanktyp und seine Abmessungen, das Prozessmedium, den Temperatur- und Druckbereich, die Dampf- und Schaumbedingungen, die inneren Strukturen, die Befüll- und Entladestellen, die Anschlussgröße für das Prozesssystem, die Kommunikationsanforderungen, die Anforderungen für gefährliche Bereiche sowie eventuelle Anforderungen an Sicherheitsverriegelungen an.

Schlussfolgerung

Eine zuverlässige Radarpegelmessung in Tankanlagen setzt voraus:einen ungestörten Strahlweg, eine geeignete Montageposition, die gezielte Vermeidung von Füllstörungen sowie inneren Hindernissen, eine korrekt dimensionierte Prozessverbindung und eine angemessene Systemintegration.

Wenn direkte Messungen im Freiraum stabil sind, ist eine einfache direkte Installation in der Regel der bevorzugte Ansatz. Bei schwerer Agitation, komplexen internen Bauteilen oder besonderen Sicherheitsanforderungen ist ein 80GHz Je nach Bedarf können ein Schmalstrahl-Radar, ein Stillingbrunnen, eine Umleitungskammer, ein geführte-Wellen-Radar oder eine Sicherheitskonfiguration mit höherer Zuverlässigkeit in Betracht gezogen werden.

Für METRAVON Bei der Anwendung in Tankfarmen sollten in der Auswahlphase die Tankgeometrie, das Prozessmedium, die Temperatur, der Druck, die Befüll- und Entladestellen, die Kommunikationsanforderungen sowie die Sicherheitsanforderungen festgelegt werden, bevor die Radarfrequenz, die Antennendesign, die Prozessverbindung und die Systemkonfiguration bestimmt werden.