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炼油化工生产中吹气式液位计改进使用情况


文章日期:2018-03-23|阅读数:


  在炼油化工生产中,液位检测的方法有很多,有浮力法、静压法、微波法等,获得广泛使用。在液位测量中,有浮球、浮筒液位计、差压变送器,到目前为止导波液位计的使用也日益广泛。但对化工生产中有些特殊介质,如凝固点高、易结晶的介质,上述常规测量就很难适应。如某化工厂的60kt/a苯酐装置,其粗苯酐预处理和精馏部分设计使用的导波雷达液位计,一部分仪表使用情况不理想,误差大。导波液位计输出电流经常处于***大化。同时液位又没有可对比参考点(设计时现场没有玻璃板和浮子液位计),给工艺生产操作带来了一定的困难。仪表维护工作量大。开工初期,要经常拆装导波液位计,同时还要25吨汽车起重配合,维修费用大,也给安全生产带来了重大隐患(粗苯酐预处理和精馏部分采用负压状态下生产,如果进入一定数量空气便会产生自燃和闪爆)。针对上述存在的问题和工艺特点,对一些使用不好的导波雷达液位计的液位测量进行了改装。决定采用改进型的吹气式方法测量苯酐液位。

1、吹气式液位测量原理:
1.1 、常规吹气式液位测量原理:

  常规吹气式液位测量中吹气采用限流孔板限流,通过限流孔板气体进入正负引压导管,同时进入差压变送器正负压室。由于引压导管负压管装在罐顶部,所以变送器负压室检测到的压力始终是罐顶部的压力。而引压管的正压管通向罐的底部。所以变送器正压室所接受到的压力为罐压力和液位高度变化的静压之和,从而实现了液位的测量。这种方法的液位测量也有一个缺陷,限流孔板孔径小,加工误差大,使正负压室的吹气不容易调到一致。实际使用中,仪表输出误差大,故障判断难。
  常规吹气式液位测量原理图如图1所示。
图1  常规吹气式液位测量原理示意
图1  常规吹气式液位测量原理示意
1.2 、改进型吹气式液位计测量原理:
  改进型吹气式液位计测量原理和原吹气式液位测量基本一致。只是把吹气管中的限流孔板改为可调式的微型转子流量计。另因工艺介质需求,把空气改为氮气,往引压管内吹气,并保持吹向正、负引压管的氮气流量一致。改进型吹气式液位计测量原理图如图2所示。
图2  改进型吹气式液位计测量原理示意1、2.球阀;3、4.放空阀;5.差压变送器;6、7.转子流量计;8.减压阀;9.球阀;10.气源(氮气)
图2  改进型吹气式液位计测量原理示意 1、2.球阀;3、4.放空阀;5.差压变送器;6、7.转子流量计;8.减压阀;9.球阀;10.气源(氮气)
1.3、投运步骤及操作要点:
  首先确定各管线和阀门有无泄漏:可以通过肥皂水测试可见管线接口及连接处,对于不可见管线(如插入液相内的管子),可以通过观察流量计的附子和压力情况在判断——确认无泄漏是决定吹气法测量是否成功或精度的***关键一步。注意检查时,应将差压变送器部分连接进去一起试验。
  投用仪表:投用时先加大风量,对管线进行放空吹扫,目的是将管线中可能存在的介质残液全部吹净。吹扫时间根据管线长度凭经验掌握,一般在0.5~1min。当吹扫彻底后,缓缓地打开气、液相的根部球阀1、2,并通过减压阀稳定好吹气的流量(一般让浮子处于流量计标尺的中间位置上)。至此,吹气式液位计便能正常工作了。

2 、改进型吹气式液位测量在苯酐介质中应用情况:
  苯酐:低于137℃时产生凝固结晶,结晶后硬度较高。在苯酐装置的实际生产中,塔、容器中的粗苯酐在液相状态的温度高于137℃,但在塔容器的上部空间温度不一定能达到137℃,苯酐气容易在金属表面结晶。而苯酐装置的粗苯酐预处理和精馏部分实际工况是在负压状态下生产操作的。(抽真空产生负压)因此用改进型的吹气式液位测量方法,解决了抽真空使苯酐在容器的顶部产生结晶的问题。(吹气式液位测量的正负压导管装在容器的顶部和底部,又有一定的气体压力从检测口吹出来,因此不受苯酐气凝固结晶影响。) 而原来导波液位计使用不成功的主要原因是苯酐气附在导波液位计的导波杆上,使两根导波杆搭桥,因而输出了一个假信号。原来导波液位计测量,往往开始还能用一下,随着时间增加,导波液位计的检测杆上结晶增多,液位计输出电流增加,直到***大而无法使用。
  改进型吹气式液位测量仪表从改造以来首先用于苯酐预处理部分的1#、2#预处理容器的苯酐液位测量。其中1#预处理容器的苯酐液位测量已运行多年,从不产生故障,液位测量准确。2#预处理容器的液位测量也很准确,有时因容器内的电动搅拌机转动产生杂质,而使吹气口产生堵塞现象。这时,只要疏通一下就可以恢复正常。

3、改进型吹气式液位测量在其他装置不同介质中的应用:
  改进型吹气式液位测量在苯酐介质应用成攻后,又扩展到其他介质的液位测量。如装置内环保部分、酸水浓缩部分中二个酸水浓缩罐的液位测量。而罐的液位也有2个特征:酸水中含有苯酐粉末;酸水在罐中浓缩时蒸汽从罐底部加入到酸水中,使罐上部形成的泡沫达800mm左右的假液位。这两个工艺特征,如用导波液位计测量则会形成假液位输出;如用常规的差压变送器从罐上、下部取压,
则引压管会被酸水中的苯酐粉末堵死,形成故障。由于酸水浓缩罐液位测量的这两个特征,在设计使用液位测量时,经有关讨论同意,还是选用改进型吹气式液位测量方法。从罐顶部插入吹起管。这个方法不受虚假液位影响,也解决了引压管堵的问题。投用一年多来,液位测量准确,没有发生一起故障。

4 、结束语:
  改进型吹气式液位测量方法,经过两年多的实际应用,并在不同介质的应用,特别是在凝固点高,易结晶的苯酐应用、液硫池和含有粉末的酸水中应用,甚至在负压管道流量计中测量也可较好的使用。这个方法不仅能测量特殊介质液位,也能测量一些普通介质的液位。并且安装费用少,结构简单。改进型吹气式液位测量方法克服了原来吹气式液位测量精度低、误差大的缺陷。同时能通过吹气式的转子流量计的气体流量变化分析吹气量及引压管内的情况。


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