
一、 BOG回收罐工況對雷達的核心要求
1. **低溫耐受與防冷凝**:罐內溫度低至-162℃,罐頂法蘭處易因溫差產生結霜、凝露,需避免天線結冰或冷凝液附著影響信號。
2. **氣液兩相干控制**:BOG罐內存在LNG液體與蒸發氣的動態平衡,液面上方有蒸汽層,且進料/泄壓時液面波動劇烈,易產生虛假回波。
3. **微正壓密封適配**:罐內壓力通常為0.05~0.2MPa,需保證雷達法蘭密封可靠,防止氣體泄漏,同時避免壓力變化影響測量精度。
4. **防爆與抗電磁干擾**:接收站屬于防爆區域(通常為Zone 1/2),雷達需滿足Ex防爆認證;周邊存在泵、壓縮機等強干擾源,需具備抗電磁干擾能力。
二、 四線制雷達的選型要點
1. 頻率選型:優先高頻窄波束雷達
| 雷達頻率 | 適配性分析 | 選型建議 |
| **80GHz(FMCW)** | 波束角窄,可聚焦LNG液面,避開罐內支撐件、管口等干擾;分辨率高(毫米級),能捕捉液面微小波動;高頻信號受蒸汽層散射影響小,信噪比高 | **優先**,適用于BOG回收罐的高精度液位測量 |
| **26GHz** | 波束角適中(8°~12°),量程覆蓋廣(0.5~80m),抗低溫性能穩定 | 適用于大型BOG儲罐(直徑>10m),對精度要求略低的場景 |
| **6.8GHz** | 波束角寬(15°~20°),易受罐壁、蒸汽層雜波干擾,測量精度差 ,僅臨時應急監測可選用 |
2. 天線與材質選型
| 天線類型 | 適配場景 | 材質要求 |
| **喇叭天線(帶低溫罩)** | 主流選擇,波束聚焦性好,便于加裝吹掃和伴熱裝置 | 天線本體:316L不銹鋼;天線罩:耐低溫PTFE(耐受-196℃),防結霜、防冷凝 |
| **桿式天線** | 適用于罐頂空間受限的小型BOG罐 | 桿體:316L不銹鋼+PTFE涂層,表面光滑防掛霜 |
| **同軸管式天線** | 適用于高波動工況,內置吹掃通道,抗干擾能力強 | 管材:雙層不銹鋼,內層通干燥氮氣,外層保溫 |
3. 防爆與認證要求
- 防爆等級:**Ex d IIC T4 Gb**或**Ex ia IIC T4 Ga*,滿足接收站Zone 1防爆要求;
- 防護等級:**IP67/IP68**,抵御戶外潮濕、鹽霧侵蝕;
- 其他認證:需符合ATEX、IECEx等國際標準,確保與接收站儀表系統兼容。
三、 關鍵安裝與防護措施
1. 安裝位置設計
- **核心原則**:避開進料口、泄壓口、攪拌器(若有),防止料流沖擊和氣流擾動導致液面劇烈波動;
- **具體要求**:
1. 安裝在罐頂**位置**,確保天線垂直向下,與液面垂直;若無法居中,需與罐壁保持≥1.5m距離,避免波束觸壁產生雜波;
2. 天線與液面的垂直距離需大于雷達**近場盲區**,且小于雷達量程;
3. 罐頂法蘭需選用**低溫專用法蘭**,匹配雷達法蘭規格,密封墊片選用**金屬纏繞墊**,確保低溫密封可靠,同時保證接地連續性。
2. 防冷凝與防結霜方案
BOG罐的痛點是天線結霜,需搭配**伴熱+氮氣吹掃**雙重防護:
1. **伴熱系統**:在雷達法蘭和天線根部加裝**電伴熱帶**(防爆型,功率20~50W/m),溫度控制在5~10℃,防止罐頂低溫傳導至天線導致結霜;伴熱帶需做保溫層包裹,減少熱量損失。
2. **氮氣吹掃系統**:
- 選用**干燥儀表氮氣**,吹掃壓力0.02~0.05MPa,流量0.2~0.5m³/h;
- 吹掃管口沿天線徑向布置,形成環形氣幕,隔絕罐內低溫蒸汽,防止天線表面凝露;
- 吹掃管路需做伴熱保溫,避免氮氣在管內冷凝。
3. 接地與抗干擾措施
- 雷達法蘭與罐頂法蘭之間需加裝**跨接接地線**(截面積≥2.5mm²的銅纜),確保接地電阻≤4Ω,釋放靜電和感應電荷;
- 雷達的電源線和信號線需穿**鍍鋅鋼管**敷設,鋼管可靠接地,形成屏蔽層,抵御周邊設備的電磁干擾;
- 信號線選用**雙絞屏蔽電纜(RVSP)**,屏蔽層僅在控制柜側單點接地,避免接地環路。