蔡 丹 魏庆韪

(中国五环工程有限公司,武汉 430023)

随着工业技术的发展，化工生产过程越来越复杂化、多样化，在高温、高压、易爆的工况下对粘附性大、腐蚀性大、毒性大、颗粒状和粉粒状物料的料面测量已经成为普遍难题。某聚丙烯装置的产品接收罐C-5013上就需要进行料位测量，但工艺生产过程中物料存在气、粉末和粉尘三相，上部为N2并漂浮着少量碳氢化合物和聚丙烯粉尘；下部为聚丙烯粉末，且设备壁容易挂料。因此常规的接触式测量仪表难以满足较高的现场测量精度要求，使得产品接收罐的料位测量成为难题，只能使用非接触式测量仪表[1]。为此笔者通过对放射性料位计选型、配置和安装应用情况进行研究，希望对类似工况的料位测量仪表的选型提供参考。

放射性料位计由放射源、检测器和二次仪表组成(图1)。放射性料位计是利用放射源产生的γ射线，穿过被测容器和容器中的介质时，射线被不同高度的介质所吸收，当测得了因被吸收而衰减的射线强度时就可得到相应的料位[2]。

图1 放射性料位计组成

检测器测到的射线强度I为：

I=I0e-μρd

(1)

式中d——容器直径,m；

I0——发出的射线强度,mCi；

ρ——介质密度,kg/m3；

μ——吸收系数,m2/kg。

从式(1)可以看出，针对某一特定的介质，介质密度和吸收系数是常量，射线强度I只与容器直径d有关。再根据放射源的放射角度可计算出单个点放射源射线所照射到的料位高度L1，即：

L1=(d+2d1+d2+d3)tagα

(2)

式中d1——壁厚,mm；

d2——放射源至容器外壁的距离,mm；

d3——检测器至容器外壁的距离,mm；

α——射束角,(°)。……