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加热炉锅炉磁翻板液位计杂质堵塞卡死故障处理


文章日期:2018-08-18|阅读数:


磁翻板液位计是通过磁耦合作用原理进行工作的一种液位仪表,因此磁翻板液位计的本体选用的材质都是不具有磁性的材质,比如304、316L不锈钢,PP、PVC等,本导管内的浮子材质也是选用不锈钢或钛铝合金,PP等,并且在测量过程中,对于测量介质中含有磁性的杂质很敏感,这些杂质很容易就吸附到磁浮子的表面,造成浮子移动的卡塞,从而影响测量的效果和精度。本文就是针对于在工业液位测量实际过程中出现的此类问题,提出一种较为完善的解决方案。  

一、本文概述:
  1.立项依据
  储运销售分公司南一油库外输原油输至南三油库,近几年山于采油厂来油温度降低,在冬季气温较低时,原油经过长输管线到达南三油库后,其温度接近凝固点。为改善这一状况,2007年南一油库增建3台真空相变加热炉,在春、秋、冬季气温较低时对外输原油进行加热。
  加热炉运行中出现个别加热炉负压保持时间较短、频繁做真空现象;所有加热炉液位显示装置堵塞问题频发(堵塞周期3-5d),虚假水位信号远传至二次表,加热炉频繁保护停炉。
  2.指导思想
  结介加热炉水位计实际运行研究,通过安装磁铁、安装隔离控制阀门、扩大稳定缸容积、加装双水位、连接冲洗排污管线等一系列改造,将加热炉磁翻板液位计逐步改进,实现设备平稳运行。

  二、原磁翻板液位计存在问题
  南一油库加热炉原水位计为单台磁翻板液位计,水位计缸体与加热炉炉体通过两根ch16mm短管连通,缸体内部有一个磁性浮球,浮球两侧排列着许多小磁极。
  其测量原理为缸体内的水位变化带动浮球上下移动,磁极在浮球磁力作用下翻转,呈现不同颜色来显示水位。
  在实际运行中,炉体材质遇到高温,产生金属氧化物等杂质,不但炉体内水质变差,同时使水位计的磁性浮球因吸附杂质而卡死,导致现场水位计、远程控制仪表均无法观察真实水位,加热炉常因此发生低水位误报警并停炉,影响生产运行。

  三、改进设计
  自2009年以来,公司先后对水位计进行了5次改进:安装磁铁吸附杂质、扩大连通管径并安装隔离控制阀门、扩大稳定缸容积、实行双水位计并联读数及安装冲洗阀门,改进前如图1所示。
  1.安装磁铁吸附杂质
磁翻板液位计堵塞
  
图1水位计改造前图
 
 在炉体侧壁靠近连通管的位置加装4块环形磁铁
  (图2)。通过吸附作用减少进入水位计缸体的杂质,使水位计清理周期延长到5-7天。在此基础上,又在水位计缸体底部法兰外侧加装了1块磁铁,使水位计清理周期进一步延长为7一10天。
 磁翻板液位计改造
图2安装磁铁吸附杂质改造图
  2.扩大连通管径并安装隔离控制阀门
  将水位计与炉体之间连通管山原来的ch16mm更换为ch20mm的管段,并安装两个控制阀门,通过关闭阀门(1)和(2),实现水位计与炉体隔离(l图3)。这样,拆卸水位计时既小需要排低炉水,也避免了对加热炉真空度的影响。
磁翻板液位计改造2  

图3扩大连通管径并安装隔离控制阀门改造图
  3.水位计本体改造
  如图4所示,拆除原水位计,通过法兰连接,在原水位计处安装一个高600mm,自径150mm主稳定缸(3),增强水位计部分容纳杂质的能力。同时在缸体下部法兰外侧安装两块活动磁铁,通过沉降吸附,让水中的金属氧化物在进入水位计之前先沉淀,减少进入水位计的杂质数量。另外,在主稳定缸左、右两侧各连接一个磁翻板液位计(12)(13),实现双水位计并联读数,增强了数据的真实性。同时在主稳定缸上下两侧安装排污阀门(10)(11)、水位计与主稳定缸之间安装隔离阀门(4)C5)C7)C8)、水位计下侧安装排污阀门(6)(9),便于对主稳定缸及双侧水位计各自独立清污。在加热炉操作间室内暖器片上部开孔,安装短接及丝扣阀门(15)。用软管将该丝扣阀门分别与排污阀门(10)、C11)、(6)、(9)连接,利用采暖水定期冲洗水位计各部分,从根本上消除拆解、安装水位计的工作。

  四、设备加工及安装使用
  作好准备工作,按设计要求备好材料
  1.水位计加工过程
  水位计改造部分全部采用无缝钢管,根据现场空间大小及实际需要设计各部分尺寸,按照设计尺寸对无缝钢管进行切割、除锈、防腐、喷漆,水位计安装时必须保持水平,安装地点为加热炉操作间内。水位计的各部分构成如下。
  (1)水位计整体尺寸高650mm。
  (2)稳定缸(ch219mm的无缝钢管,高650mm),上部自死,并开孔安装4分钢质丝扣球阀;下部安装法兰,法兰下部开孔安装4分钢质丝扣球阀。
  (3)准备两个磁翻板液位计,型号为UFZ-C3)卞稳定缸C4)、(5)、(7)、(8)单台水位计隔离阀门C6)、(9)水位计排污阀门(10)、(11)卞稳定缸排污阀门C1W、C13)磁翻板液位计(14)连接软管(15)暖气片妊扣阀门(16)吸附磁铁
 磁翻板液位计改造3

 图4水位计本体改造图
  1.6型浮子液位计,量程为-150mm~150mm,工作压力为1.6MPa。上下侧分别开孔安装4分钢质丝扣球阀。
  (4)两个磁翻板液位计以法兰连接的方式安装在稳定缸两侧,连通管均采用1寸无缝钢管。
  1.稳定缸2.水位计阀3
  4.磁翻板液位计5.冲水阀排污阀
  6.永磁铁
 磁翻板液位计改造3

 图5冲洗流程示意图
  2.安装步骤
  (1)在改造前协调岗位将待改造的加热炉停运,排放炉水至水位计下侧连接法兰处。并将炉体冷却1一2天。
(2)拆卸水位计与炉体之间连接法兰共两片。
(3)将预制的水位计稳定缸与炉体之间采用1寸无缝钢管焊接,并加装隔离控制阀门。
  (4)水位计安装完毕后,稳定缸下侧均安装强磁铁。
  (5)将稳定缸与炉体之间的隔离控制阀门打开,水位计与炉体实现连通。
  3.冲洗流程
  如图5所示,当两侧水位计出现数据小一致时,可对双侧水位计分别进行冲洗,冲洗流程如下。
  (1)关闭稳定缸与加热炉炉体之间的隔离控制阀门。
  (2)拆下永磁铁关闭4个水位计阀,打开稳定缸上、下阀及阀门5,单独冲洗主稳定缸。
  (3)关闭稳定缸下阀门,打开左侧2个水位计阀及排污阀,单独冲洗左侧磁翻板液位计。
  (4)关闭左侧2个水位计阀及排污阀,打开右侧对应水位计阀及排污阀,单独冲洗右侧磁翻板液位计。
  (5)关闭右侧磁翻板液位计排污阀、稳定缸上阀及阀门5,打开4个水位计阀及隔离控制阀门,使水位计恢复运行。
  另外,可将连通软管分别与3个排污阀相连,对主稳定缸及两侧磁翻板液位计进行反冲洗。也可在水位计正常运行的情况下,单独关闭一个磁翻板液位计的水位计阀,单独冲洗该磁翻板液位计,以另一台磁翻板液位计实现连续监测炉体水位。

磁翻板液位计在工作中出现故障的频率较高,其中尤以浮子的故障***为常见,下面对一些浮子的常见故障简析如下:

常见故障一:浮子损坏,导致显示板指示错误。

故障分析:导致磁翻板液位计里的浮子损坏,通常是以下几个原因造成的:

1、浮子内的磁钢松动,导致浮子无法正常工作。

2、浮子使用时间过长或者长期在高温环境下使用,出现退磁现象,导致无法使用。

3、浮子由于强度设计不对,导致受到过压力时向里凹陷、变瘪。

4、焊接处没焊透或漏焊,导致浮子受到压力时焊缝裂开,浮子进水。

常见故障二:浮子被卡,导致显示板指示错误。

故障分析:磁翻板液位计里的浮子被卡住,常见的原因有以下几种:

1、环境温度过低,导致介质结冰,浮子不能上升或下降。

2、浮子被自身磁性吸附的铁屑或其它污物卡住。

3、使用一段时间后,浮子可能会被存在的杂质卡住,无法移动。

4、浮筒的安装角度小于87度,倾斜的浮筒影响浮子的上下移动。

为避免以上故障出现,深圳计为自动化技术有限公司生产的磁翻板液位计浮筒选用优质的304或316L不锈钢材料,精准匹配浮筒内径与浮子外径尺寸,并根据现场介质的密度和压力情况,准确计算浮子的尺寸大小,从选材、设计和生产等各个方面严格控制产品质量,使浮子故障大大降低,从而保证了磁翻板液位开关的稳定运行和正常工作。

附:Flap-11系列磁翻板液位计工作原理

  计为Flap-11系列磁翻板液位计是基于连通器和磁性耦合原理实现液位的实时测量和显示。当容器中被测液位升降时,浮筒内的磁性浮子也随之升降,浮子内的磁钢通过磁性耦合驱动浮筒外部的磁性翻片翻转180°。翻片两面分别涂有不同颜色(通常为红色和白色),以指示液位的位置,一般地,当容器内液位上升时,翻片由白色转变为红色,当容器内液位下降时,翻片由红色转变为白色,指示器的红白交界处为容器内液位的实际高度。根据液体化学属性不同,可以选择不同材质的浮筒与之相适应;根据液体密度不同,选择不同体积和重量的浮子与之匹配,达到***佳测量精度。
 
  磁翻板液位计浮子正反:
 
  磁翻板液位计是根据国内外同类产品加以消化提高且按照原化工部颁布的磁性液位计标准HG/T21584-95研制生产的产品。该仪表可用于各种塔、罐、槽、球型容器和锅炉等设备的介质液位检测。
 
  磁翻板液位计仪表可用于各种塔、罐、槽、球型容器和锅炉等设备的介质液位检测。该系列的液位计可以做到高密封,防泄漏和适用于高温、高压、耐腐蚀的场合。它弥补了玻璃板(管)液位计指示清晰度差、易破裂等缺陷,且全过程测量无盲区,显示清晰、测量范围大。磁翻板液位计的零部件材料采用1Cr18Ni9Ti、316L、0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti衬PTFE(聚四氟乙烯)、PVC、PP等材料及进口元件,具有的可靠性和抗腐蚀性。
 
  磁翻板液位计(也可称为磁性浮子液位计)根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成。当被测容器中的液位升降时,液位计本体管中的磁性浮子也随之升降,浮子内的磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示器,驱动红、白翻柱翻转180°,当液位上升时翻柱由白色转变为红色,当液位下降时翻柱由红色转变为白色,指示器的红白交界处为容器内部液位的实际高度,从而实现液位清晰的指示。
 
  1、就地显示部分
 
  (1)安装前请仔细观察浮子表面是否光滑平整,确信浮子表面无凹陷等损坏现象。注意浮子表面的安装箭头方向,不能装反。
 
  (2)浮子不参加装置扫线和试压。
 
  (3)仪表安装时,需保证仪表的筒体与水平面垂直。
 
  (4)仪表在投入运行时,应先打开上接口法兰阀门,然后缓慢开启下接口法兰阀门,
 
  以免装置内的受压介质快速进入筒体,使浮子急速上升造成现场指示跟踪不灵。
 
  (5)仪表在使用及存放时,需保证环境温度不致使筒体内介质冻结。
 
  2、远传部分
 
  一、干簧一电阻式:
 
  1.远传变送器部分的调试:有两种方式:一是在装置下拨动浮子,使之模仿液位的较低点和***高点;另一种是直接在装置上调节液位的较低点和***高点。由于种方式容易产生不可估算的误差,我们采取直接在装置上调试液位的***高点和较低点。
 
  2.仪表调试时,首先模仿液位的较低点并使之与就地显示部分的刻度对应起来,同时调节下限电位器,使输出为4mA,然后模仿液位的***高点调节上限电位器,并使输出为20 mA
 
  3.按上述第二步反复调整几次,直至液位输出电流与液位的实际值的误差在允许的范围内,即可认为远传部分调试完。 3、上下限报警部分
 
  (1)上、下限报警器的调试可以在就地显示或远传部分调试完毕的基础上进行,可用 就地显示或远传部分的指示为参照,按需要调节报警器的定位螺栓,并使报警器的报警位置刻度对齐就地显示刻度或符合远传变送器报警液位。

  五、现场应用情况
  水位计改造后,经过一个采暖期的运行,水位计清理周期从3天逐步延长到3个月,并且通过开关阀门就能实现水位计的冲洗和排污功能,整个过程只需两名员工用时5miu。炉体无需重新做真空,极大地降低了劳动强度


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