某平台雷达液位计历次故障原因分析研究

1、电源供电不足导致液位测量值跳变

在2017年平台建造调试阶段，污油水舱微波雷达液位计在液位高于3800mm时会频繁跳变至0mm导致四级生产单元关停。经过现场检查雷达液位变送器处供电电压仅为9.5V，低于雷达液位变送器工作电源电压。通过进一步查找故障原因时发现高液位时，电源供电处电压为23.7V，经过安全栅输出后降为9.7V，因此判断为安全栅故障导致变送器。更换安全栅后电压恢复正常，在测试中舱室雷达液位计消除该故障现象。

2、密闭金属罩导致液位测量值跳变

2018年1月在渤海某油田生产过程中，左原油舱一微波雷达液位计在3000mm时多次跳变至满量程4400mm引起三级生产关停。经过现场检查测试得到以下结论：

为了保护雷达液位计，在船厂建造期间使用密闭金属罩将传感器本体盖住。在测试过程中通过连接雷达液位变送器发现密闭金属罩会导致在整体测量范围出现较多的虚假信号，整体噪声线上升。当把密闭金属罩上方罩盖打开后，虚假信号消失，整体噪声线下降。经过分析判断密闭金属罩为该次产生虚假信号的主要原因。进一步分析研究，该型号雷达液位计是塑料天线，经天线发出的雷达波泄露到外界环境，使用密闭的金属罩将仪表覆盖，泄露的雷达波信号将会在罩内多次反射后被天线接收从而产生虚假液位。因此后期将金属保护罩改造为环形不密封保护罩，雷达液位计跳变情况明显减少。

3、天线上冷凝水导致液位测量值跳变

为保证原油流动性，海洋石油平台通常使用热介质油加热管线对原油进行加热，保证原油在一定温度范围内贮藏。由于下舱原油均存在少量含水，因此在静置后舱底会沉降出部分底水，在持续加热过程中蒸发出水蒸气，在油舱顶部天线上水蒸汽冷凝形成液滴造成顶部强烈的虚假信号。因此采取在0~0.25m范围内对虚假信号抑制，设置为120dB抑制线避免顶部水汽冷凝引起虚假信号导致液位跳变。针对该情况，经过现场分析研究测试后分别制定以下措施：做好前期脱水处理工作，下舱原油含水控制在0.5%以下；控制原油舱加热温度，使舱内原油小于65℃；以及雷达液位计外侧使用保温材料包覆等。通过上述措施，消除了雷达液位计天线处形成冷凝水导致出现液位计跳变现象。

4、雷达液位计进液导致故障

在某次检修过程中发现某原油舱雷达液位计表壳内进液，电子部件受潮导致雷达液位计出现故障F013代码。经过现场排查后发现雷达液位计安装螺纹处存在渗漏，使舱内的水汽进入到外界环境中并渗入仪器表壳，导致电子部件受潮，液位信号衰弱。因此，分别对各雷达液位计螺纹进行紧固，将表壳内部与电子部件进行清洁，调高雷达液位计测量灵敏度，并在日常维保检查过程中着重关注其密封性，保证其密封良好，安装测试后消除此故障。
   责任编辑：tzh