摘要：本文介紹了核料位計(jì)儀表在聚丙烯、S-Zorb裝置的使用狀況，針對(duì)目前射線儀表在使用中存在的問題進(jìn)行了改造，另外對(duì)射線儀表在維護(hù)中應(yīng)知應(yīng)會(huì)內(nèi)容加以描述。

隨著濟(jì)南煉化的發(fā)展，核表的應(yīng)用越來越廣泛，新建裝置60萬逆流重整加氫裝置使用的全部是伯托射線儀表，而早建裝置聚丙烯、S-Zorb使用的奧瑪特射線儀表故障率越來越高。針對(duì)目前射線儀表在使用中存在的問題，先后對(duì)聚丙烯、S-Zorb裝置的射線儀表進(jìn)行了改造，改造后故障率大大降低，維護(hù)量大大減少，確保了裝置安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期運(yùn)行。

1、改造

1.1奧瑪特射線儀表在生產(chǎn)過程中發(fā)生的故障

1.1.1聚丙烯裝置射線儀表發(fā)生的故障

最近幾年聚丙烯裝置射線儀表故障頻發(fā)，2014年2月28日反應(yīng)器R-201密度計(jì)DT-241突然跳變，10分鐘后又自動(dòng)恢復(fù)正常，3月1日該表指示異常，經(jīng)重新標(biāo)定和增大時(shí)間常數(shù)后才慢慢穩(wěn)定下來，僅隔一個(gè)月該表突然跑零下，經(jīng)檢查是轉(zhuǎn)換器放大板故障。2014年6月7日凌晨4點(diǎn)，聚合罐D(zhuǎn)-301料位計(jì)LT-301突然回零，導(dǎo)致控制閥全關(guān)，操作工反應(yīng)不及時(shí)，處理不得當(dāng)，聯(lián)鎖動(dòng)作引起裝置停工，事后檢查是轉(zhuǎn)換器電源板故障導(dǎo)致。2014年10月9日該表指示忽然上躥下跳，操作工及時(shí)改手動(dòng)才沒有造成大的生產(chǎn)波動(dòng)，經(jīng)檢查是探測(cè)器性能不良所致。2014年12月4日閃蒸罐D(zhuǎn)501料位計(jì)LT-311操作工反映指示偏高，經(jīng)檢查零點(diǎn)漂移20%，2015年1月5日該表波動(dòng)頻繁，工藝投不上自動(dòng)無法控制，分析原因是線路板老化造成。2015年3月20日D-304料位開關(guān)LSHH-314誤動(dòng)作引起聯(lián)鎖啟動(dòng)，經(jīng)檢查是轉(zhuǎn)換器問題，但買不到配件，該型號(hào)已停產(chǎn)，經(jīng)審請(qǐng)將該表停用聯(lián)鎖摘除。2015年5月19日D-502料位計(jì)LT312由于零點(diǎn)漂移25%造成料位控制過高導(dǎo)致堆料，堵塞下料口，工藝只能退料打循環(huán)疏通下料口，故障原因是探測(cè)器靈敏度下降過大所致。

1.1.2S-ZORB裝置射線儀表發(fā)生的故障

S-ZORB裝置閉鎖料斗料位計(jì)LT-2401和料位開關(guān)LSLL-2402自2014年至2015年5月一年多的時(shí)間里，先后發(fā)生故障10余次，每次故障都會(huì)造成閉鎖料斗程序運(yùn)行中斷，它們故障的共同點(diǎn)大多是零點(diǎn)漂移，主要原因還是轉(zhuǎn)換器性能不良導(dǎo)致，每次故障發(fā)生后都要重新標(biāo)定，每次標(biāo)定的計(jì)數(shù)率都相差很大。

1.2射線儀表故障頻發(fā)給生產(chǎn)造成的嚴(yán)重性

據(jù)統(tǒng)計(jì)僅在2014年至2015年5月一年多的時(shí)間里射線儀表共發(fā)生大大小小故障20余起，造成裝置非計(jì)劃停工2次，退料打循環(huán)3次，生產(chǎn)較大波動(dòng)10余次。嚴(yán)重影響了裝置的正常運(yùn)行。

1.3射線儀表故障頻發(fā)的原因及不足

奧瑪特射線儀表故障頻發(fā)的主要原因是轉(zhuǎn)換器安裝在現(xiàn)場(chǎng)，長(zhǎng)期受環(huán)境等因素的影響導(dǎo)致線路板過早老化，使用周期長(zhǎng)，性能下降，使故障頻發(fā)。其不足主要表現(xiàn)在：

①轉(zhuǎn)換器安裝在現(xiàn)場(chǎng)，環(huán)境惡劣，不利于儀表長(zhǎng)周期運(yùn)行。

②使用周期過長(zhǎng)，儀表可靠性降低。

③現(xiàn)場(chǎng)采用兩根雙芯和四芯電纜，增加了成本、故障點(diǎn)。

④轉(zhuǎn)換器無顯示屏，不利于調(diào)試。

⑤調(diào)試只能用HART手操器和筆記本電腦。

⑥單表價(jià)格昂貴，配件難求，售后服務(wù)不到位。

1.4改造方案

重新選型，通過查閱資料，多次對(duì)比分析，最后確定選用波光射線儀表，經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)同意后，于2015年6月將常出故障的部分奧瑪特射線儀表改造成武漢波光射線儀表。

1.5改造后的效果

改造后故障率大大降低，維護(hù)量大大減少，自2015年6月改造至今只有S-ZORB裝置閉鎖料斗料位計(jì)LT-2401出現(xiàn)了一次異常波動(dòng)，可能與操作工況有關(guān)，其他射線儀表均為零故障。改造后轉(zhuǎn)換器安裝在機(jī)柜間，提高了儀表的可靠性，轉(zhuǎn)換器采用了顯示屏可直接用于調(diào)試，給維護(hù)人員帶來極大方便，減少了射線的傷害，現(xiàn)場(chǎng)只使用一根雙芯電纜，節(jié)省了成本，單表價(jià)格便宜（只有奧瑪特的三分之一），配件和售后服務(wù)到位。唯一不足就是測(cè)量精度略低，但完全能滿足工藝控制要求。

2、維護(hù)

2.1射線儀表測(cè)量原理

根據(jù)射線穿過物料時(shí)強(qiáng)度減弱的物理規(guī)律實(shí)現(xiàn)料位測(cè)量,一束γ射線穿過物料,其減弱規(guī)律為:

I=I0e(-μpd)

式中:I—穿過物料后的射線強(qiáng)度

I0—物料之前的射線強(qiáng)度

μ—線性吸收系數(shù)

d—射線通過的物料路徑

p一物料密度

2.2安裝與調(diào)試

安裝及注意事項(xiàng)

1.放射源檢查:

在源儲(chǔ)藏室內(nèi)開啟源鎖,往復(fù)拉出推進(jìn),源閘應(yīng)比較靈活,否則應(yīng)予修復(fù),最后關(guān)閉上鎖。注意:檢查時(shí),源前方(有法蘭盤)不要站人。

2.轉(zhuǎn)換器檢查:

接上電源,未接探頭時(shí),儀表應(yīng)先顯示5秒鐘當(dāng)前年、月、日,后顯“Err--OFF”。若如此,說明轉(zhuǎn)換器工作正常。

2.2.1探測(cè)器及源安裝:

1.按設(shè)計(jì)圖制作安裝架零部件并按尺寸焊接固定。

探頭安裝座不得固定在有較強(qiáng)振動(dòng)的基體上,避免安裝在發(fā)熱體上。無法避免的振動(dòng)和熱輻射應(yīng)在探頭座和安裝座之間加墊5mm左右厚的柔軟膠墊以減振,在熱輻射方向加石棉板。如果石棉板溫度如仍在50℃以上,則探頭應(yīng)加水冷套。

2.探頭安裝固定。用4只M8螺栓及彈墊緊固在安裝座上。

3.源安裝。用4只M10螺栓及彈墊緊固在安裝座上。

4.電纜敷設(shè)。

儀表專用電纜敷設(shè)前要作線芯導(dǎo)通檢查。電纜盡量敷設(shè)在電纜槽或管道內(nèi),電纜應(yīng)與大功率動(dòng)力線保持盡可能的距離,敷設(shè)中應(yīng)將兩端線芯捆扎,以免損壞。電纜兩端應(yīng)留有足夠自由長(zhǎng)度以便接線。

2.2.2轉(zhuǎn)換器安裝:

盤裝式轉(zhuǎn)換器應(yīng)按開孔尺寸開孔,用安裝板緊固機(jī)箱。

2.2.3接線:

1.探頭接線:

接線前應(yīng)將進(jìn)線緊固件、密封件、接線盒(帶O型密封環(huán))依次套在電纜上,上緊線芯封蓋,壓緊電纜。

注意:探頭電纜出線部分應(yīng)成“U”形下垂,避免雨水沿電纜灌入探頭。

2.轉(zhuǎn)換器接線:

轉(zhuǎn)換器后背板各端子分配有標(biāo)志,其中用于探頭的端子按號(hào)接線,電源、電流輸出按標(biāo)志要求接線,如果作高限報(bào)警則接常開觸點(diǎn)，如果作低限報(bào)警則接常閉觸點(diǎn)，接線后應(yīng)復(fù)查一遍,確認(rèn)無誤方可。

2.2.4安裝后試運(yùn)行:

在本底下試運(yùn)行,將源關(guān)閉,按“顯示”鍵顯示本底計(jì)數(shù)。

2.2.5調(diào)試投用

經(jīng)安裝試運(yùn)行后的儀表正式投入量使用前應(yīng)作標(biāo)定,標(biāo)定時(shí)的工藝條件如壓力、溫度等應(yīng)與正式生產(chǎn)相同。標(biāo)定前應(yīng)輸入時(shí)間常數(shù),一般為120。

標(biāo)定方法:

1.本底標(biāo)定:

關(guān)閉放射源,使儀表顯示探頭計(jì)數(shù)率,當(dāng)計(jì)數(shù)率穩(wěn)定時(shí),記下此數(shù)值。

2.料空標(biāo)定:

,將料位降至零點(diǎn)(探測(cè)器以下),當(dāng)計(jì)數(shù)率穩(wěn)定時(shí),記下此數(shù)值。

3.設(shè)置參數(shù):

1>.測(cè)量時(shí)間常數(shù)設(shè)為10～30。

2>.將標(biāo)定當(dāng)天的年、月、日設(shè)入標(biāo)定年份、標(biāo)定月、日。

3>.將步驟1～2確定的數(shù)值設(shè)入。

2.2.6投入測(cè)量使用:

標(biāo)定結(jié)束后,按“顯示”鍵,儀表可切換顯示:料位百分比，計(jì)數(shù)率。

顯示計(jì)數(shù)率時(shí)：如果出現(xiàn)閃爍，表示料位已到該測(cè)量點(diǎn)，同時(shí)輸出相應(yīng)繼電器信號(hào)。

百分比顯示：料位在探測(cè)器以下時(shí)顯示“00”，在探測(cè)器以上時(shí)顯示“100”且閃爍。

3、維護(hù)案例經(jīng)驗(yàn)分享

3.1聚丙烯大環(huán)管R201密度計(jì)DT-241指示不準(zhǔn)。

方法一：檢查轉(zhuǎn)換器、探測(cè)器接線端子有無松動(dòng)，探測(cè)器接線盒是否進(jìn)水。根據(jù)工藝技術(shù)人員提供的當(dāng)前密度值：如0.53，這時(shí)把10號(hào)參數(shù)密度值設(shè)為0.53，再讀出當(dāng)前的計(jì)數(shù)率n=1420，把11號(hào)參數(shù)n設(shè)為1420，再經(jīng)采樣化驗(yàn)比對(duì)即可。

方法二：開工初期引進(jìn)丙烯但還沒有投催化劑之前，反應(yīng)器內(nèi)溫度、壓力達(dá)到操作值，保證丙烯滿管，這時(shí)可標(biāo)零。即讀出當(dāng)前的計(jì)數(shù)率n=xxxx，這時(shí)把10號(hào)參數(shù)密度值設(shè)為0.4,11號(hào)參數(shù)n設(shè)為xxxx即可。（儀表量程0.4–0.7g/cm3）

3.2聚丙烯F-301料位、LT-311波動(dòng)大、無法投自動(dòng)。

A.首先檢查探測(cè)器、轉(zhuǎn)換器、接線端子有無松動(dòng)，探測(cè)器有無進(jìn)水現(xiàn)象。

B.將時(shí)間常數(shù)00﹟由原來的20改為30

C.利用經(jīng)驗(yàn)公式：（03-05）/（04-05）=30，若結(jié)果不等于30，則調(diào)整04的數(shù)值

D.調(diào)整PID參數(shù)：

將P由原來的300改為270，將I由原來的120改為90后投自動(dòng)，控制平穩(wěn)，效果明顯。

3.3S-ZORB閉鎖料斗料位計(jì)LT-2401零點(diǎn)漂移。

日常使用過程中，因?yàn)閽炝系仍蛞鹆峡沼?jì)數(shù)漂移，可使用快捷組合鍵快速進(jìn)行零點(diǎn)校正。按“顯示”鍵顯示計(jì)數(shù)率，將料位降至探測(cè)器以下,待計(jì)數(shù)率穩(wěn)定后依次按“+1”、“上”、“-1”、“下”鍵，零點(diǎn)校正完成。過三四秒后按“顯示”鍵返回顯示料位，此時(shí)應(yīng)顯示零。

3.4S-ZORB閉鎖料斗料位開關(guān)LSLL-2402A／B經(jīng)常誤動(dòng)作。

1.LSLL-2402A（奧瑪特）料位開關(guān)處理方法：

A.重新兩點(diǎn)標(biāo)定：

使用HART375手操器對(duì)OHMART料位開關(guān)進(jìn)行兩點(diǎn)標(biāo)定操作

①確保375與儀表正常通訊后，選擇③Mainmenu進(jìn)入主菜單。

②選擇②Calibrations進(jìn)入標(biāo)定菜單。

③選擇①Initialcalibration再選擇①進(jìn)入標(biāo)定類型之后選擇Two

pointcalibration進(jìn)行兩點(diǎn)標(biāo)定。

④選擇①setcallowlevel低料位標(biāo)定,開啟放射源，在空罐狀態(tài)下

采集當(dāng)前計(jì)數(shù)率，確認(rèn)后輸入空罐液位值，即0%并確認(rèn)。

⑤選擇②setcalhighlevel高料位標(biāo)定，關(guān)閉放射源，采集當(dāng)前計(jì)數(shù)率，確認(rèn)后輸入當(dāng)前滿點(diǎn)液位值，即100%并確認(rèn)。

⑥選擇③Calibrateresult進(jìn)行標(biāo)定結(jié)果的計(jì)算。選擇此項(xiàng)操作時(shí)會(huì)提示是否要編輯低液位和高液位兩點(diǎn)，由于在第4步和第5步已完成此操作，在此選擇No跳過。當(dāng)提示Proceedwithcal?時(shí)，選擇Yes,即可完成計(jì)算。至此兩點(diǎn)標(biāo)定操作完成。

B.將濾波時(shí)間由原來的1秒改為3秒。

C.將死區(qū)由原來的20改為30。

(注：死區(qū)只有開關(guān)才存在，而料位、密度則不存在死區(qū))

2.LSLL-2402B（波光）料位開關(guān)處理方法：

重新兩點(diǎn)標(biāo)定：

①低料位標(biāo)定：開啟放射源，在空罐狀態(tài)下采集當(dāng)前計(jì)數(shù)率，記下此數(shù)值，在03項(xiàng)設(shè)入。

②高料位標(biāo)定：關(guān)閉放射源，采集當(dāng)前計(jì)數(shù)率，記下此數(shù)值，在04項(xiàng)設(shè)入。

③適當(dāng)調(diào)整時(shí)間常數(shù)，將原來的10改為20。

3.5S-ZORB裝置某天晚上有5、6塊射線儀表同時(shí)波動(dòng)，導(dǎo)致操作混亂。

原因：當(dāng)時(shí)在S-zorb裝置的南邊100米處的預(yù)制廠正在探傷，引起射線儀表大面積波動(dòng)。

解決方案：在距探頭300米或更大的范圍內(nèi)進(jìn)行伽馬射線探傷前,要事先通知裝置操作人員，做好抗干擾準(zhǔn)備，加鉛板隔離，聯(lián)鎖打旁路，投手動(dòng)操作，待探傷結(jié)束后恢復(fù)正常操作。探傷影響的明顯特征：所有料位同時(shí)降低很多。

3.6標(biāo)定射線儀表的三個(gè)重要環(huán)節(jié)

①儀表本身的穩(wěn)定性、可靠性。

②系統(tǒng)設(shè)計(jì)、配置的是否合理。

③現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定人員對(duì)設(shè)備、工藝條件和射線儀表的了解及經(jīng)驗(yàn)。

三個(gè)方面缺一不可，錯(cuò)了就標(biāo)定不好甚至標(biāo)不出來。

4、結(jié)束語

聚丙烯、S-Zorb兩套裝置的射線儀表，自2015年6月改造投用至今，取得了顯著的效果，維護(hù)量、故障率大大降低，為裝置安全、平穩(wěn)、長(zhǎng)周期運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。