Hướng dẫn xử lý sự cố radar đo mức bồn dầu | METRAVON

METRAVON — Đo mức bồn dầu bằng radar: rò rỉ, độ lệch cố định và vấn đề hồi âm ở mức thấp

Thiết bị truyền tín hiệu mức radar được dùng rộng rãi cho dầu thô, dầu diesel, dầu nhiên liệu, dầu bôi trơn và nhiều hydrocacbon lỏng khác. Khác với đo thủy tĩnh, radar đo trực tiếp khoảng cách đến bề mặt sản phẩm, nên khối lượng riêng của chất lỏng thường không phải biến đo trực tiếp.

Ứng dụng dầu có những khó khăn riêng. Một số hydrocacbon có hằng số điện môi tương đối thấp, có thể làm giảm phản xạ bề mặt. Ở mức thấp, đáy bồn có thể trở thành mục tiêu cạnh tranh mạnh. Độ kín cơ khí, chiều cao tham chiếu và quy đổi thang đo PLC cũng có thể gây vấn đề trông giống như radar thiếu chính xác.

Vì sao cần chú ý đặc biệt đến bồn dầu

So với nước, một số loại dầu và sản phẩm hydrocacbon cho hồi âm radar yếu hơn. Vì vậy, khi lựa chọn cần xét thành phần sản phẩm, tính chất điện môi, mức vận hành tối thiểu, kết cấu đáy bồn, khoảng cách đo, không gian hơi và kết cấu bên trong.

Rò rỉ tại kết nối quá trình trước hết là vấn đề cơ khí

Nếu có chất lỏng xuất hiện quanh kết nối quá trình, hãy xác định nguồn và xử lý nghi ngờ rò rỉ theo quy trình ngăn giữ và cô lập tại chỗ. Không nới hoặc siết lại kết nối đang vận hành khi chưa được cho phép. Cài đặt hồi âm hoặc khoảng đo không thể sửa vấn đề làm kín.

Nguyên nhân có thể gồm:

• Gioăng lắp sai hoặc bị hỏng;
• Vật liệu làm kín không tương thích với sản phẩm;
• Gioăng biến dạng vĩnh viễn hoặc lão hóa;
• Lực tác dụng lên đai kẹp hoặc mặt bích không đều;
• Nhiệt độ hoặc áp suất vượt định mức gioăng;
• Bề mặt làm kín bị hỏng.

Chọn FKM, PTFE và vật liệu làm kín khác theo tính chất hóa học

Không có gioăng nào tương thích với mọi loại dầu. Xác nhận sản phẩm chính xác, hàm lượng hợp chất thơm, phụ gia, nhiệt độ, áp suất và hình học làm kín trước khi chọn FKM, PTFE hay vật liệu khác.

Không dùng băng PTFE quấn ren thay gioăng đúng loại tại đai kẹp vệ sinh hoặc bề mặt làm kín chuyên dụng. Băng quấn ren chỉ phù hợp với ứng dụng tương thích thực hiện làm kín tại ren.

Nếu chất lỏng đã vào khoang điện tử thì sao?

Không chỉ làm khô vỏ rồi đưa thiết bị truyền tín hiệu trở lại vận hành. Kiểm tra đầu nối, cách điện, tình trạng bo mạch, độ kín quá trình và đầu siết cáp. Trong khu vực nguy hiểm, tuân thủ quy tắc bảo trì của sản phẩm được chứng nhận và quy trình tại chỗ.

Mã chẩn đoán như E14 phụ thuộc từng kiểu thiết bị

Mã lỗi không được tiêu chuẩn hóa giữa các nhà sản xuất radar. Mã E14 có thể mang ý nghĩa hoàn toàn khác trên kiểu thiết bị khác. Luôn dùng bảng chẩn đoán của đúng thiết bị trước khi liên hệ mã với nước xâm nhập, mất hồi âm hoặc lỗi điện tử.

Kiểm tra tham chiếu trước khi hiệu chỉnh độ lệch cố định

Nếu đo thủ công và radar theo cùng xu hướng mức nhưng luôn cách nhau một độ lệch gần như cố định, hãy kiểm tra tham chiếu đo trước khi thay đổi tham số tín hiệu radar.

Xác minh:

• Mặt phẳng tham chiếu radar;
• Cài đặt khoảng cách khi bồn rỗng;
• Cấu hình toàn thang;
• Chiều cao tham chiếu bồn;
• Điểm tham chiếu đo thủ công;
• Quy đổi thang đo 4-20 mA trong PLC/DCS;
• Đơn vị kỹ thuật và mốc tham chiếu.

Phân biệt độ chính xác khoảng cách với chuyển đổi thành mức

Khi khoảng cách đã được kiểm chứng độc lập phù hợp với khoảng cách radar, hãy lần theo chuyển đổi qua chiều cao tham chiếu, mức tại chỗ, đầu ra dòng và quy đổi thang đo PLC. Điều này giúp tìm vị trí sai khác nhưng không chứng nhận mọi bộ phận của thiết bị; cấu hình đầu ra hoặc điện tử vẫn có thể cần điều tra.

Mặt bích nghiêng có thể gây sai số không?

Radar không gian tự do nghiêng đáng kể có thể làm yếu hồi âm bề mặt hữu ích hoặc hướng nhiều năng lượng hơn vào thành và kết cấu bên trong. Điều này có thể làm giảm độ ổn định theo dõi, nhưng góc lắp nhỏ không tự động giải thích được sai số cố định lớn.

Khi có độ lệch cố định lớn, trước hết cần kiểm tra chiều cao tham chiếu và quy đổi thang đo.

Vì sao mức thấp có thể làm số đo đột ngột nhảy về không

Với sản phẩm có hằng số điện môi thấp, không phải toàn bộ năng lượng radar phản xạ tại mặt chất lỏng. Một phần có thể xuyên qua sản phẩm và tới đáy bồn kim loại.

Ở mức thấp, thiết bị truyền tín hiệu có thể thấy hồi âm bề mặt sản phẩm yếu nằm sát hồi âm đáy mạnh. Nếu theo dõi mục tiêu chuyển từ bề mặt sản phẩm sang đáy bồn, kết quả có thể là số đo đột ngột thấp, giá trị cố định gần không hoặc mất hồi âm gián đoạn.

Không chỉ rút ngắn tầm đo

Giảm khoảng cách đo tối đa có thể loại một phần vùng đáy, nhưng cũng có thể loại luôn dải mức thấp mà quá trình thực sự cần. Xác nhận mức tối thiểu cần thiết và xem đường cong hồi âm trước khi thu hẹp dải đo đang hoạt động.

Cần thận trọng khi triệt hồi âm đáy bồn

Lập bản đồ hồi âm cố định hữu ích cho kết cấu cố định, nhưng bề mặt sản phẩm ở mức thấp có thể rất gần hồi âm đáy bồn. Học đáy một cách mù quáng cũng có thể triệt mất tín hiệu mức thấp thực.

Xác nhận mức thực, lưu đường cong hồi âm, xác định mục tiêu sản phẩm và đáy, rồi áp dụng chức năng hồi âm cố định hoặc theo dõi đáy được phê duyệt cho thiết bị nếu phù hợp.

80GHz có giải quyết mọi ứng dụng dầu có hằng số điện môi thấp không?

Không. 80GHz hữu ích để có chùm sóng hẹp, ăng-ten nhỏ gọn và tách mục tiêu, nhưng khó khăn cơ bản với chất lỏng có hằng số điện môi thấp vẫn là cường độ phản xạ bề mặt. Tầm đo, thiết kế ăng-ten, đáy bồn và khả năng xử lý tín hiệu của thiết bị truyền tín hiệu đều quan trọng.

Khi nào cân nhắc radar sóng dẫn hoặc ống ổn định

Radar sóng dẫn có thể hữu ích cho một số chất lỏng sạch có hằng số điện môi thấp vì tín hiệu truyền theo đầu dò dạng thanh, cáp hoặc đồng trục. Vẫn cần đánh giá cặn bám đầu dò, ăn mòn, tải cơ học và hình học lắp đặt.

Ống ổn định được thiết kế đúng cũng có thể tạo đường truyền radar không gian tự do xác định trong một số bồn dầu, nhưng kích thước, tính liên tục bên trong, lỗ mở và tình trạng cặn bám phải phù hợp với thiết kế radar.

Đo quá trình không đồng nghĩa với đo giao nhận thương mại

Radar quá trình thông dụng có thể phù hợp cho điều khiển quá trình, điều khiển bơm, báo động cao/thấp và theo dõi xu hướng tồn kho. Quản lý tồn kho độ chính xác cao hoặc giao nhận thương mại có thể cần loại radar khác, bảng hiệu chuẩn bồn, đo nhiệt độ, hiệu chỉnh thể tích và yêu cầu đo lường riêng của dự án.

Độ chính xác khoảng cách ở mức milimét không tự động có nghĩa thể tích hoặc khối lượng cuối cùng trong bồn chính xác đến mức tương đương.

Không dùng ±1mm làm tiêu chí nghiệm thu chung

Radar quá trình, radar quản lý tồn kho và hệ thống đo giao nhận thương mại được thiết kế cho các mức hiệu năng khác nhau. Tiêu chí nghiệm thu phải lấy từ bảng thông số cụ thể, hình học bồn, đặc tả dự án và phương pháp thử đã thống nhất.

Cần nêu sớm yêu cầu khu vực nguy hiểm

Bồn hydrocacbon có thể chứa hơi dễ cháy. Trong giai đoạn yêu cầu báo giá (RFQ), hãy cung cấp phân loại khu vực, nhóm khí, cấp nhiệt độ và chứng nhận cần thiết như ATEX, IECEx hoặc tương đương tại địa phương.

Cấp IP không thay thế chứng nhận khu vực nguy hiểm.

Bảo vệ chống tràn mức rất cao có thể cần lớp độc lập

Radar đo liên tục có thể đưa ra báo động mức cao, nhưng việc nó có thể đồng thời đóng vai trò lớp bảo vệ chống tràn độc lập hay không phụ thuộc đánh giá rủi ro và kiến trúc an toàn của cơ sở. Bồn quan trọng có thể cần công tắc mức rất cao độc lập hoặc kênh bảo vệ riêng.

Bảng xử lý sự cố nhanh

Trình tự xử lý sự cố khuyến nghị

1. Xác nhận mức dầu thực bằng phương pháp độc lập;
2. So sánh chỉ báo radar tại chỗ với giá trị hệ thống điều khiển;
3. Xác minh chiều cao tham chiếu và quy đổi thang đo;
4. Xem đường cong hồi âm;
5. Kiểm tra ăng-ten và kết nối quá trình;
6. Đánh giá hồi âm sản phẩm ở mức thấp và hồi âm đáy bồn;
7. Chỉ thay đổi cấu hình sau khi hiểu nguyên nhân.

Tóm tắt xử lý sự cố tại hiện trường

Vấn đề radar bồn dầu thường thuộc ba nhóm: làm kín quá trình, sai số tham chiếu đo và hồi âm yếu/cạnh tranh ở mức thấp. Xử lý riêng từng nhóm giúp tránh hiệu chuẩn lại không cần thiết và xử lý sự cố nhanh hơn nhiều.

Khi yêu cầu đánh giá thay thế, hãy lưu riêng kết quả kiểm tra làm kín với bản ghi tham chiếu mức và hồi âm. Gửi thông tin sự cố bồn dầu