背景
上海賽科石化有限責(zé)任公司（簡(jiǎn)稱：SECCO）位于上海化學(xué)工業(yè)園區(qū)，是目前中國(guó)最大的合資石化公司，是英國(guó)BP、中石化和上海石化三家公司聯(lián)合投資27億美金建立的項(xiàng)目。除了900kt/年乙烯裂解裝置外，項(xiàng)目還包括產(chǎn)能600kt/年的全密度PE裝置、250kt/年的PP裝置、50kt/年的芳烴裝置、500kt/年的苯乙烯單體（EB/SM）裝置、260kt/年的丙烯腈(ACN)裝置、300kt/年的PS裝置和90kt/年的丁二烯裝置、兩套合資裝置。上海賽科10套裝置都擁有全球同類工廠中最大的生產(chǎn)能力，石油化工產(chǎn)品的年產(chǎn)量可以達(dá)到2,300kt。
其中，賽科300kt/年聚苯乙烯(簡(jiǎn)稱：PS)裝置采用英國(guó)BP公司的聚苯乙烯專利技術(shù)，是目前全球最大的PS裝置。
遇到的難題
采用最穩(wěn)定可靠的過(guò)程測(cè)量?jī)x表是提高裝置生產(chǎn)能力、產(chǎn)品質(zhì)量、有效控制生產(chǎn)成本的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。
如何穩(wěn)定可靠地測(cè)量PS脫揮罐上(Devolatilization,簡(jiǎn)稱DV)熔融狀態(tài)下的聚苯乙烯液位，這個(gè)難題在PS工藝等塑料熔融物化工領(lǐng)域中一直都沒(méi)有得到很好地解決。在過(guò)去曾經(jīng)運(yùn)用多種液位測(cè)量技術(shù)，但都沒(méi)有取得理想的效果。該工藝點(diǎn)的液位測(cè)量的主要特點(diǎn)是：過(guò)程溫度在260℃左右，含有少量的水汽，負(fù)壓，測(cè)量介質(zhì)呈熔融狀，并具有很強(qiáng)的粘附性。聚苯乙烯在常溫下的介電常數(shù)為2.8，在高溫狀態(tài)下介電常數(shù)會(huì)降得更小。整個(gè)過(guò)程罐高5.8米，直徑約3米，進(jìn)料口位于裝置的側(cè)面上方。
根據(jù)原設(shè)計(jì)中采用了雷達(dá)液位計(jì)作為該裝置(DV)的液位解決方案。在使用原設(shè)計(jì)推薦的雷達(dá)液位計(jì)，我們很快發(fā)現(xiàn)，這種采用脈沖方式的雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量數(shù)據(jù)極不穩(wěn)定，波動(dòng)非常大(如圖一)。造成的直接后果是：產(chǎn)品品質(zhì)下降，甚至無(wú)法達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，被迫停車多次，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。液位計(jì)廠商也非常重視這一問(wèn)題，多次派工程師到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試儀表，但始終不能解決問(wèn)題。在經(jīng)過(guò)了多達(dá)20多次的反復(fù)調(diào)試之后，最后該廠商放棄了努力：雷達(dá)液位計(jì)的回波信號(hào)過(guò)于微弱，無(wú)法解決這一難題。
為了保證生產(chǎn)質(zhì)量，解決這個(gè)工藝點(diǎn)的液位測(cè)量難題，我們向很多世界著名的液位計(jì)廠商尋求解決方案。這些液位計(jì)廠商也都非常積極地配合我們，有的甚至專門邀請(qǐng)了國(guó)外的液位專家考察現(xiàn)場(chǎng)并提供了定制的解決方案：安裝導(dǎo)波管。導(dǎo)波管采用雙層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，管中間層通熱油來(lái)保持介質(zhì)的高溫狀態(tài)以防止介質(zhì)聚合堵塞管道。我們?cè)趯?duì)這些方案進(jìn)行了討論評(píng)估后，認(rèn)為設(shè)計(jì)過(guò)于復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)的難度非常大，而且存在安全隱患：一旦管體泄漏，將造成重大生產(chǎn)責(zé)任事故，因此最后棄用了該方案。
一時(shí)間，在這一問(wèn)題上無(wú)法找到理想的答案，產(chǎn)品質(zhì)量依然無(wú)法有效地控制。
解決方案
偶然的機(jī)會(huì)，我們看到了發(fā)表在“化工自動(dòng)化儀表”雜志上的《Siemens雷達(dá)液位計(jì)在復(fù)雜工況中的測(cè)量試驗(yàn)》一文。我們?cè)囍?lián)系了西門子中國(guó)有限公司過(guò)程儀表及分析儀器部(簡(jiǎn)稱: 西門子PI)，西門子PI馬上研究了我們的應(yīng)用工況，并提出了他們的解決方案—Sitrans LR400雷達(dá)液位計(jì)。令我們吃驚的是，西門子PI的解決方案非常簡(jiǎn)單，基本上沒(méi)有提出任何安裝要求。在沒(méi)有更好的方案的情況下，我們提出了試用的要求。西門子PI在最短的時(shí)間內(nèi)滿足了我們的要求，并很快他們送來(lái)了儀表— Sitrans LR400高溫型雷達(dá)液位計(jì)，同時(shí)安排了經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)服務(wù)工程師來(lái)為我們調(diào)試。
經(jīng)介紹我們了解了Sitrans LR400的技術(shù)特點(diǎn)參考１：
1. 四線制的設(shè)計(jì)，保證雷達(dá)液位計(jì)發(fā)射的能量最大化；
2. 連續(xù)調(diào)頻(FMCW)的微波測(cè)量原理大大提高了儀表的測(cè)量可靠性；
3. 24GHz高頻微波信號(hào)，極大地提高了信噪比；
4. 高溫型的設(shè)計(jì)，能夠使用在高達(dá)250℃的過(guò)程應(yīng)用中，完全能滿足我們的要求；
5. 由于其獨(dú)特的設(shè)計(jì)原理，使它能夠測(cè)量最小至1.5介電常數(shù)的介質(zhì)；
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