导波雷达传感器的简易证明测试

2014年9月16日

最新的过填保护标准API/ANSI 2350规定，大多数过填预防传感器的设备验证应该每半年进行一次。艾默生过程管理的功能安全官Carl-Johan Roos解释了如何在不将罐内的液位提高到最大工作液位以上的情况下实现这一目标。

获得准确的储罐液位数据对于过程控制和库存管理非常重要，特别是在石油和天然气、化工、石化和制药行业的储罐存储应用中。

溢流对环境和工厂造成危害。它对工人和附近居民也有潜在的危害。涉及储罐的几起引人注目的严重事故突出表明，有必要降低发生过填事故的风险。

为此，石油行业制定了API/ANSI标准2350版第4版:“石油设施储罐过填保护”。该标准于2012年发布，描述了符合现代最佳实践的常压散装液体储罐的最低要求。该标准的主要目的是防止超填和提高安全性。应用该标准的另一个常见但重要的结果是提高了操作效率和油罐利用率。

该标准特别适用于大型、无压力、地上石油储罐，特别适用于防止过填。由于API 2350是最新的防止过填标准，代表了当今行业的最佳实践，许多公司正在采用它作为新的基准。由于该标准是相对通用的，用户已经成功地将其应用到正常的流程级应用程序中。

API 2350不与其他更通用的安全标准竞争，而是对它们进行补充。使用符合IEC 61511设计的安全仪表系统(SIS)是满足API 2350要求的一个例子。

常规的测试
API 2350高度重视定期的证明测试。指南规定，所有要求终止接收的溢出保护系统(OPS)必须每年测试一次，而高-高传感器报警必须每半年测试一次。此外，连续液位传感器应每年测试一次，点液位传感器应每半年测试一次。

在许多情况下，工艺应用中的高液位报警测试要求容器中的液位提高到高液位报警极限。液体必须在被测试的容器中进出，这增加了泄漏的风险。这个过程可能需要半天的时间来完成，这可能会中断正常的活动。它还需要监管，由操作人员监控储罐的液位。这可能会造成健康和安全风险，因为有可能接触到罐内的内容物。

虽然这在过去可能是可以接受的做法，但API 2350的最新版本不建议将储罐液位提高到最大工作液位以上。那么，还有什么其他方法可以测试高电平传感器报警器呢?法规允许模拟过填条件来激活探测器并产生报警信号。

例如，艾默生的振动叉液位开关的特点是位于外壳一侧的磁测点。必威bet这是通过握住一个磁铁在测试点上，导致输出状态改变来激活的——模拟报警条件，并启用开关和连接到它的系统的功能测试。

然而，并不是所有级别的技术都具有模拟报警条件的能力。例如，导波雷达(GWR)传感器广泛应用于库存管理的液位应用和产生高液位报警，但不具备过填模拟技术。然而，认识到该功能将提供的好处，导致为艾默生的GWR变送器引入自动化高电平报警测试功能。

艾默生过程管理的验证反射器功能现在可用于5300系列GWR变送器。该功能专为需要定期测试变送器完整性的应用而设计，以确保液位测量装置正常工作，防止过载。验证反射镜功能可实现自动发射机完整性测试，无需停止过程或手动提高容器中的产品液位。除了满足API 2350的建议外，它还降低了意外泄漏的风险，高水平报警测试过程可以更快地完成。它还测试从设备到DCS的循环以及设备本身。

与传统的诊断方法相比，验证反射器只能监测发射机电子设备，它还可以用于诊断储罐内部探头上部的问题，如产品堆积、腐蚀监测和其他与工艺相关的情况。

它是如何工作的
在GWR装置中，GWR安装在容器或腔室的顶部，探头延伸到容器的整个深度。一个低能量的微波脉冲沿探头向下发送，当它到达媒体表面时，一个反射被发送回发射机，发射机测量脉冲到达媒体表面所需的时间并被反射回来，机载微处理器利用“飞行时间”原理精确计算到媒体表面的距离。

验证反射器功能使用可调参考反射器，安装在导波雷达探头的所需高度上，以生成独特的回声特征。该装置不断地跟踪反射器回声，以确定电平是否高于或低于报警限制值。

设备软件内置的“测试”功能验证GWR已正确配置，并正确跟踪反射器回波。它还确认了报警回路正在工作，控制室显示高电平报警。该“测试”功能可以使用艾默生的AMS套件或罗斯蒙特雷达主软件包远程访问，也可以在本地使用手持现场通信器。
针对5300 GWR的新型验证反射器设计了需要定期测试发射机完整性的应用程序，以确保液位测量设备正常工作，不会发生过填。它允许远程证明测试，而不需要操作人员爬上储罐，它能够诊断储罐内探头上部的任何问题，如产品堆积，腐蚀监测和其他工艺相关的情况。它还可以在不停止过程或手动提高容器中的产品级别的情况下自动验证设备完整性，节省时间，提高安全性并降低泄漏风险。

GWR电平变送器的优点
GWR电平变送器适用于储存和缓冲储罐中含有油、凝析油、水或化学品，也可以在分离器应用中测量液位和界面液位。它们通常是废物罐和地下罐(如污水坑)使用的首选技术，并可用于室内和管道装置。


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