[发明专利]用于检测在对罐内介质的物位的测量中的故障状况的方法和系统

说明书

本发明涉及一种用于检测在对具有浮顶(3)的罐(2)内的介质(1)的物位的测量中的故障状况的方法，从而浮顶(3)漂浮在介质(1)上并且在罐(2)内竖直地被引导，提供雷达物位计(4)和物位测量设备(5)，其中该雷达物位计(4)安装在罐(2)上的固定位置，该雷达物位计(4)沿浮顶(3)的方向发射雷达信号并且接收在浮顶(3)表面上反射的回波信号，从而该物位测量设备(5)测量罐(2)内的介质(1)的物位，该方法包括以下步骤：a)在定义的时间间隔期间确定并记录代表浮顶(3)的物位的数据，其中所述定义的时间间隔包括将介质(1)填入罐(2)内/从罐(2)内排空介质(1)的一些填充/排空周期，b)在所述时间间隔期间罐(2)内确定并记录代表介质(1)的物位的数据，所述时间间隔包括将介质(1)填入罐(2)内/从罐(2)内排空介质(1)的一些填充/排空周期，c)确定代表罐(2)内的介质(1)的物位的数据与代表浮顶(3)的物位的相应数据之间的偏差，d)将代表介质(1)的物位和利用相应的物位数据减去浮顶的厚度的浮顶(3)的物位的所存储的数据之间的偏差中心化，e)如果所述中心化的偏差超过罐(2)的至少一个高度内的公差阈值，则生成检测到物位测量中的故障状况的警报消息。

技术领域

本发明涉及一种用于检测在对具有浮顶的罐内介质的物位的测量中的故障状况的方法和系统，其中，浮顶漂浮在介质上并且在罐内竖直地被引导。提供了雷达物位计和物位测量设备。雷达物位计安装在罐上的固定位置，该雷达物位计沿浮顶的方向发射雷达信号并且接收在浮顶的表面上反射的回波信号。相应地，雷达物位计确定到浮顶的距离和浮顶的物位或罐内介质的物位。物位测量设备直接测量罐内介质的物位。

背景技术

关于本发明的解决方案，优选通过使用雷达物位仪来检测顶部的物位。雷达物位仪向顶部的表面发射雷达信号，尤其是微波信号或超声波信号并且接收在顶部上反射的回波信号。顶部的物位取决于雷达信号的运行时间。雷达物位仪尤其可以是脉冲雷达设备或FMCW雷达设备。

物位测量设备可以是连续测量罐内介质的物位的任何设备。优选地，使用TDR(时域雷达)测量设备。但是也可以使用电容或导电测量设备。一般而言，可以使用能够连续测量介质的物位并且能够抵抗工业过程的恶劣环境的任何物位测量设备。Endress+Hauser集团提供和出售用于过程自动化的各种不同类型的物位测量设备。

本发明用于监控大型罐。在可以容纳大量油产品的大型液体罐中，特别是在精炼厂等的燃料罐或油罐中，经常使用浮顶，该浮顶漂浮在罐内的液体上，因此在竖直方向上可移位。因此，当从罐中排出液体或将液体填充到罐中时，浮顶可以跟随液体(例如，油产品)的物位。这种类型的浮顶用于防止蒸气和气体从罐泄漏到大气中以及防止例如雨水从周围环境进入液体中。

通常，通过沿着浮顶的周边装配的密封装置来增强对泄漏和进入的防止，以便提供与罐的内壁的密封和滑动接触。此外，使用漂浮在液体上的顶部能够使液体和顶部之间的空间最小化，从而使该空间内的呈蒸气形式的气体和液体的量最小化。对于燃料罐和油罐，浮顶的顶部上的环境是危险的环境或潜在危险的环境。用于这些目的的浮顶通常被制造为具有浮动装置的大型钢结构，即所谓的浮船。它们可以具有大约一百吨的重量和数十米的直径。关于尺寸和环境方面，重要的是通过监控系统来监控正常操作。

这样的监控系统的目的是对浮顶进行控制，即确保检测到与当顶部未正确漂浮在产品(即，液体表面)上时的情况有关的不希望的情况。还具有与环境要求有关的优势，例如，在顶部充满产品的情况下，避免挥发性碳氢化合物蒸发到环境中。最后，监控系统可以消除或至少减小对检查活动的需求。通常，必须由打开浮船中的舱口的人员按规律的时间间隔检查浮顶的浮船是否泄漏。这种类型的工作有一定的个人风险，并且可以通过故障状况检测系统将其减少到最小程度。浮顶表面和介质表面之间的监控距离通常是基本上恒定的。由于诸如风、雨或雪之类的外部影响，几厘米的微小偏差是可以接受的，但是超过某个阈值(例如，在某些应用中大于5厘米)的偏差通常表明故障或不期望的状况。期望提供用于检测故障状况的诊断功能，使得可以非常早地解决这样的故障状况。