自动化LNG工厂如何通过最先进的VEGA测量技术最大程度地提高效能

• 关键词：压力变送器,音叉开关,液化天然气
• 作者：VEGA威格仪表
• 摘要：选择合适的技术、理想的配置以及正确的仪表调试方式是获得更高的安全性、设备可用性和最大运行可靠性的关键

液化天然气在经济和生态领域扮演着至关重要的角色。近年来，全球液化天然气的产能大幅提高，多个大型自动化工厂将在不久的将来投入运营。这些工厂在气体的制备、液化、运输、储存和蒸发过程中均采用了最先进的技术和工艺。那么，物位测量在其中扮演着什么样的角色呢？当今最先进的测量技术是什么？

LNG工厂为了确保运行的稳定性，所运用的测量技术须能应对诸多挑战。这里的挑战一方面是由于LNG本身的一些特性带来的，例如低温、低介电值、密度变化和液面扰动。另一方面是指安装方面复杂且耗费成本，例如加装高的安装接管，导波管、稳液井、关断阀和保温系统等配套设施。

过程压力变送器

由于历史原因，传统的差压仪表一直以来在液化天然气行业占据主导地位，尤其是在液位测量领域。仪表通过引压管实现了与极低温的LNG液体的隔离。然而现在，除了传统的差压仪表，配备无油、陶瓷的电容式测量元件的新型压力变送器在某些应用场景也变得越来越普及。其用Saphir-Keramik® (蓝宝石陶瓷) 制成的CERTEC® 测量元件不仅坚固且韧性更好。在长期稳定性、耐化学性、抗压力冲击性、耐磨蚀性以及抗过载能力方面，新款压力变送器的表现相当出色。

差压仪表和过程压力变送器

非接触式雷达仪表

对于那些有复杂的管道系统、需要大量的维护以及密度变化的应用领域，使用非接触式雷达仪表或导波雷达仪表进行测量被证明是可行的解决方案。与压力变送器相比，尽管它们价格略昂贵，但却运行可靠，在安装方面也高度灵活，基本上可以实现免维护，因而降低了总运行成本。

对于非接触式雷达，为了避免容器中的内装件或液面扰动对测量产生影响，通常要使用导波管或稳液井。使用VEGA新型80 GHz高频雷达仪表便可以省去这些设施，从而节省成本。对于那些一旦中断生产就要付出高昂代价的生产工艺，可在容器上安装一个球阀，由此实现测量仪表与正在进行的过程分离。采用透镜天线的VEGA 80 GHz雷达仪表的信号强劲，可以很方便地安装在球阀上而不受干扰，实现可靠的测量。

非接触式雷达仪表更多的测量优势:

测量结果精确，不受密度和温度变化的影响

对天线上的附着物和结露不敏感

采用PTFE天线，耐化学性高，可确保仪表具有很长的使用寿命

精度高达±1 mm，能轻松地满足行业的要求

调试和诊断简单，可通过智能手机或平板电脑远距离操作

导波雷达仪表

为了维护方便，LNG工厂常常会要求仪表拆装时也无需中断工艺过程。除了上述的非接触式的雷达仪表外，另一种方案是将导波雷达仪表安装在容器侧面的旁通管。由于在容器和旁通管之间安装了阀门，因此，也可以实现仪表与工艺过程的分离。

导波雷达仪表的频率较低，故可以将它们专门用于导波管、稳液井以及旁通管中。VEGA可提供棒式、缆式和同轴管式多种型号的导波雷达仪表，客户可根据安装条件和工艺要求选择。缆式以其安装的灵活性为导波管或稳液井中等安装空间有限的测量场景提供理想的解决方案。棒式特别适合在旁通管中与磁翻板一起使用，这样客户不仅可以得到电子远传的液位信号，通过磁翻板还可在无外接电源时现场观测液位。对于同轴管式，导波雷达信号在多孔的管内传播，能量更集中，因而测量更为准确。

在低温液体中测量液位的不同方法

某些液化天然气应用的工况环境常常是不稳定的：液位快速变化；蒸发而产生挥发性气体；温度、压力以及密度的大幅波动。随着仪表软件的不断发展，高频雷达和导波雷达仪表即使在严苛应用环境中也能安全、可靠地进行测量。

导波雷达仪表更多的测量优势：

测量结果精确，不受密度和温度变化的影响

没有任何机械活动部件，故可实现运行免维护

安装方式灵活，比如可以方便地更换原有的浮筒液位仪表而不改变其他安装结构

可进行界面测量

调试和诊断简单，可通过智能手机或平板电脑远距离操作

振动式音叉开关

除了液位测量外，为了防止储罐溢流和泵空转还常常要进行限位测量，这些限位测量仪表也须能够满足行业的高要求。

液位测量以及在C型储罐的高位报警

VEGA的振动式音叉开关可以满足绝大多数应用的需求，适用于所有液体的测量。紧凑式或带有延长棒的音叉开关能以毫米的精度可靠地检测限位。VEGA液体音叉开关的独到之处在于其应用范围广泛，适用的过程温度从-196 °C到+450 °C，过程压力从-1到+160 bar。在密度方面，新型VEGASWING 66音叉开关可测量低至0.42 g /cm³的液体。

振动式音叉开关更多的测量优势：

调试方便，因采用无需调整的即插即用方案

开关点不受介质影响，故测量更精确可靠

通过连续监测仪表的振动频率以及腐蚀、损坏、断线情况，实现高度的运行可靠性

在运行过程中按下按钮即可进行功能测试，提高了系统的可用性，符合IEC 61508和IEC 61511的要求

选择合适的技术、理想的配置以及正确的仪表调试方式是获得更高的安全性、设备可用性和运行可靠性的关键。某些应用场景可能适合雷达仪表，而另一些场景可能压力仪表更适合一些，对于有些场景，可能使用简单的音叉开关就足够了。

VEGA仪表已在全球多个大型现代化LNG工厂里得到使用。我们非常乐意为您提供咨询，并向您展示最新的解决方案和行业经验，以便您可以选择出最佳和最合适的测量仪表。