放射性仪表在炼油装置中的应用.pdf

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1、７０４化工自动化及仪表第４２卷放射性仪表在炼油装置中的应用周小娜王雅鸿（北京石油化工工程有限公司，北京１００１０７）摘要介绍了放射性仪表的测量系统组成与基本测量原理。通过两个应用实例，介绍放射性仪表的设计选型、安装及其使用注意事项。最后结合放射性仪表的特点，总结了国家对放射性仪表在放射卫生防护方面的相关规定。关键词放射性仪表炼油装置放射卫生防护中图分类号ＴＨ８１６文献标识码Ｂ文章编号１０００３９３２（２０１５）０６０７０４０４随着石油加工技术的重质化以及煤化工技示，射线使闪烁体发光，光阴极将光子转换成电术、连续重整技术的发展，一些苛刻工况（高温、子，电子被打

2、拿极成倍增加，最终脉冲成形，放大高压及固体含量高等）下的物位测量成为难题，输出。柔性光纤探测器是以光纤制成直径为常规仪表很难达到良好的测量效果，因此放射性２５ｍｍ的光缆作为探测体，技术上比电离室效率仪表（非接触式仪表）成为解决苛刻工况下液位、高，但是探测效率比闪烁晶体探测器低。目前市［１］料位测量的最好手段。为此，笔者基于放射性场上的主流探测器为高灵敏度的碘化钠或塑料闪仪表的特点，结合两个实例总结了放射性仪表的烁晶体探测器。探测器长度一般为２ｍ／根，当测安装、使用注意事项和国家相关安全卫生防护规量范围较长、需多个探测器相连时，需要对每根探定。测器单独供电。１放射性

3、仪表简介放射性物位仪表系统如图１所示，主要由放射源、探测器和二次仪表（可选）组成。图２闪烁晶体探测器的基本组成二次仪表由脉冲放大器、补偿电路、转换显示图１放射性物位仪表系统组成单元和电源组成。一般放置在控制室的机柜里，６０根据γ射线的种类，常见的放射源有Ｃｏ方便维护人员进行仪表维护。放射性物位仪表系１３７和Ｃｓ，其半衰期分别为５．２７ａ和３０．１８ａ，半减层统不采用二次仪表时，其变送单元与探测器一起（水）分别为１１０ｍｍ和１５５ｍｍ，在满足工作需求放置在现场。１３７的条件下首选Ｃｓ。放射源按其结构形式可以分２测量原理为点源和棒源，并配用必须的铅罐防护容器。放射性物

4、位仪表的测量原理（图３）：放射源探测器分为电离室、ＧＭ计数管、闪烁晶体探测器和柔性光纤探测器。在电离室中射线使气体－１０收稿日期：２０１４１１２７电离，其缺点是输出电流只有１０Ａ，抗干扰能基金项目：延长石油（集团）煤－油共炼试验示范项目力差。ＧＭ计数管的特点是体较小、成本低，但是（１１００５）；榆林炼油厂１５万吨／年重整装置技术改造及配套效率也低。闪烁晶体探测器的基本组成如图２所设施改造项目（１３０１３）第６期周小娜等．放射性仪表在炼油装置中的应用７０５发出γ射线，射线穿过容器和容器内的被测介质３放射性仪表的安装与注意事项时被不同高度的介质吸收，进而导致射线的

5、放射不同放射性仪表供应商提供的安装方案有所性衰减不同，利用安装在放射源对侧的探测器把不同，在此简单介绍Ｂｅｒｔｈｏｌｄ的安装方案与注意射线的放射强度转换成相应的物位信号，以实现事项。Ｂｅｒｔｈｏｌｄ提供的安装方案相对比较简单，变量的测量。图５为放射性仪表安装简图，主要说明放射源和探测器需要在被测容器的两侧对称安装，当被测容器壁较厚时，也可以采用容器内置放射源或容器外置放射源同时在容器壁开洞的安装方式。图６、７分别为放射源安装支架详图和探测器安装支架详图。图３放射性物位仪表的测量原理放射性仪表射线指数吸收如图４所示，测量公式为：－μρｄＩ＝Ｉｅ０图５放射性仪表安装简

6、图式中ｄ———厚度；Ｉ———检测到的射线强度；Ｉ———发出的射线强度；０ρ———密度；μ———吸收系数。图４放射性仪表射线指数吸收示意图射线强度Ｉ由探测器转换成脉冲信号，该脉冲信号经过脉冲放大和整形，再经转换器转换盒线性补偿处理后输出４～２０ｍＡ信号至显示器。当转换器输出开关信号时，仪表可作为物位报警开关。实际应用中，通常依据介质密度、液位范围、料位开度、容器形状、壁厚及保温棉厚度等选择放射源的强度。另外，为了使输出信号与物位呈线性关系，可通过线性补偿元件对输出信号进行线性化。图６放射源安装支架７０６化工自动化及仪表第４２卷由于工艺介质的特殊性，悬浮床加氢裂化装置

7、除一般的高压加氢装置所具有的高温、高压、临氢及易燃易爆等特点外，还具有多相流及固体含量大等特点，因此对仪表的选型提出了更多特殊要求。进料缓冲罐是高压进料泵的缓冲容器，如果进料缓冲罐液位过低，可能造成高压进料泵空转，导致泵损坏。由于高压进料泵是整个装置的心脏，所以进料缓冲罐的液位测量至关重要。进料缓冲罐采用磁浮子液位计（就地仪表）、差压变送器（远传仪表）和放射性液位计这３种不同原理图７探测器安装支架的液位仪表进行测量。如果油煤浆把磁浮子液位放射性仪表相对常规仪表在设计、安装和使计和差压变送器堵了，放射性液位计作为最后一用过程中需要注意以下事项：道保障依然可以达到测量

8、液位的目的