產(chǎn)品詳情
SC-3851DP型帶遠(yuǎn)傳裝置的雙法蘭液位變送器是我公司引進(jìn)國外先金技術(shù)和設(shè)備生產(chǎn)的新型差壓變送器,關(guān)鍵原材料,元器件和零部件均源自進(jìn)口,整機經(jīng)過嚴(yán)格組裝和測試,該產(chǎn)品具有設(shè)計原理先金、品種規(guī)格齊全、安裝使用簡便等特點。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
由于該雙法蘭液位變送器外觀上完全融合了目前國內(nèi)#為流行,并被廣泛使用的兩種變送器(羅斯蒙特3051與橫河EJA)的結(jié)構(gòu)優(yōu)點,讓使用者有耳目一新的感覺,同時與傳統(tǒng)的1151、CECC等系列產(chǎn)品在安裝上可直接替換,有很強的通用性和替代能力。為適合國內(nèi)自動化水平的不斷提高和發(fā)展,該系列雙法蘭變送器除設(shè)計小巧精致外,更推出具有HART現(xiàn)場總線協(xié)議的智能化功能。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
3851DP雙法蘭液位變送器測量液位在安裝時,負(fù)壓室應(yīng)安裝在上端,正壓室安裝在下端,儀表本體安裝在中間,這樣變送器就有一個負(fù)差壓,這個負(fù)差壓如數(shù)值不大,可用調(diào)零的方法予以去除。但有一定的數(shù)值時,則可用負(fù)遷移的方法來進(jìn)行消除,應(yīng)該注憊到負(fù)遷移量程的大小只與兩個法蘭之間的高度之差h及不變液位的高度Ho的大小有關(guān),而與變送器安裝位置的高低無關(guān)。這里說明點:在市場上,雙法蘭液位變送器和雙法蘭液位計是屬于同一款產(chǎn)品,只不過因為雙法蘭差壓變送器可以測量液位,所以才有了這款叫法iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
帶遠(yuǎn)傳裝置的雙法蘭液位變送器適用于下列工況:iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
1、需要將高溫介質(zhì)與液位變送器隔離。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
2、測量介質(zhì)對變送器敏感元件有腐蝕作用。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
3、被測介質(zhì)由于環(huán)境或溫度變化而固化或結(jié)晶。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
4、更換被測介質(zhì)需要嚴(yán)格凈化測量頭iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
5、懸浮液體或高粘度介質(zhì)iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
6、測量頭必須保持清潔衛(wèi)生。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
7、密封壓力容器測量。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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雙法蘭液位變送器的遠(yuǎn)傳裝置形式有四種: iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
1、扁平式遠(yuǎn)傳裝置(標(biāo)準(zhǔn)3″、工作壓力2.5MPa)iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
2、螺紋安裝式遠(yuǎn)傳裝置(#大工作壓力10MPa)iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
3、法蘭安裝式遠(yuǎn)傳裝置iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
4、插入筒式遠(yuǎn)傳裝置(標(biāo)準(zhǔn)3″或4″,工作壓力2.5MPa)iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
本廠生產(chǎn)的SC-3851DP型帶遠(yuǎn)傳裝置的雙法蘭液位變送器是智能型,較以前模擬型的優(yōu)勢是:iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
很好的測量性能,用于壓力、差壓、液位、流量測量iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
數(shù)字精度:±0.25%iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
模擬精度:±0.5%±0.1%F.SiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
全 性 能:±0.25F.SiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
穩(wěn) 定 性:0.25% 60個月iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
量 程 比:100:1iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
測量速率:0.2SiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
小型化(2.4kg)全不銹鋼法蘭,易于安裝iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
過程連接與其它產(chǎn)品兼容,實現(xiàn)#佳測量iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
shijie上非常好采用H合金護套的傳感器(轉(zhuǎn)lijishu),實現(xiàn)了優(yōu)良的冷、熱穩(wěn)定性iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
采用16位計算機的智能變送器iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
標(biāo)準(zhǔn)4-20mA,帶有基于HART協(xié)議的數(shù)字信號,遠(yuǎn)程操控 iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
支持向現(xiàn)場總線與基于現(xiàn)場控制的技術(shù)的升級。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
SC-3851DP型雙法蘭液位變送器,為避免被測介質(zhì)直接于變送器的隔離膜片接觸提供了一種可靠的測量方法。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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注:① 遠(yuǎn)傳差壓變送器的靜壓還取決于選定法蘭的規(guī)格。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
② 遠(yuǎn)傳裝置的工作溫度,由所選擇的灌充液種類確定。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
③ 遠(yuǎn)傳差壓變送器的介質(zhì)溫度影響是指兩側(cè)的遠(yuǎn)傳裝置由室溫開始同時受到相同的溫度作用,所產(chǎn)生的輸出變化。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
④ 靜壓和溫度影響,均是在#大量程時測得。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
⑤ DP型遠(yuǎn)傳差壓變送器兩側(cè)的毛細(xì)管#大長度為7.5米,兩側(cè)長度差為4.5米。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
平法蘭(RFW)遠(yuǎn)傳智能雙法蘭液位變送器 iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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凸法蘭式(EFW)遠(yuǎn)傳智能雙法蘭液位變送器iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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扁平式(PFW)遠(yuǎn)傳雙法蘭液位變送器iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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智能雙法蘭液位變送器選型iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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智能雙法蘭遠(yuǎn)傳差壓變送器是在變送器主體基礎(chǔ)上附加遠(yuǎn)傳裝置的變型產(chǎn)品,所以其選型工作可分二步進(jìn)行:shou先確定變送器主體的類型(DP)、測量范圍和結(jié)構(gòu)材料,然后按現(xiàn)場的安裝要求確定遠(yuǎn)傳裝置類型和尺寸。由于組成灌充系統(tǒng)的各參數(shù)(如灌充液的工作溫度、粘度和毛細(xì)管的長度)與變送器的性能指標(biāo)密切相關(guān),因此歸入變送器主體選型范疇,不單好列表選擇。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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雙法蘭液位變送器選型表iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
SC-3051/3851DPiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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遠(yuǎn)傳差壓變送器iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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SC-3051/3851GPiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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遠(yuǎn)傳壓力變送器iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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量程范圍KPaiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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0-1.3~7.5KPaiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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0-6.2~37.4KPaiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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0-117~690KPaiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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0-345~2068KPaiLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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法蘭材料iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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附加功能iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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一個遠(yuǎn)傳裝置iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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二個遠(yuǎn)傳裝置iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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選項iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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0-100%線性指示表iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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M2iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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M3iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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LCD顯示表iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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管裝彎支架iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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B2iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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板裝彎支架iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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隔爆型dⅡBT4iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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本安型iaⅡCT6iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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相關(guān)產(chǎn)品tuijian:單法蘭液位變送器、雙法蘭差壓變送器、差壓式液位計、iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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雙法蘭液位變送器在化工裝置中的應(yīng)用及優(yōu)化分析iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
摘 要 :雙法蘭差壓液位計是化工裝置中較為普遍使用的液位變送器之一,但在實際應(yīng)用中卻因測量有誤差等問題影響了生產(chǎn)的正常安全運行。通過對雙法蘭液位計原理進(jìn)行分析,從雙法蘭液位計的現(xiàn)場安裝及裝置試運行后發(fā)現(xiàn)的問題入手,對可能影響雙法蘭液位計測量精度的因素分別討論分析,提出了多種解決方案。并根據(jù)問題解決效率及可行性等方面的考慮,#終選定較為合理的解決方案。進(jìn)一步提出雙法蘭液位計在設(shè)計選型過程中可能對實際安裝或生產(chǎn)帶來的影響。iLn壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
差壓液位計在石油、化工、冶金、電力、食品、醫(yī)藥等工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛使用,通過檢測液體表壓并將測量信號轉(zhuǎn)化為 4 ~ 20 mA DC 輸出信號來反應(yīng)液位高度。在生產(chǎn)裝置中,對各反應(yīng)器、精餾塔、容器、儲罐等的液位測量極為關(guān)鍵。
差壓液位計由于其精度較高、穩(wěn)定性好、易實現(xiàn)遠(yuǎn)傳、量程、零點外部連續(xù)可調(diào),因此在化工裝置中是較為成熟的液位測量變送器之一。尤其以雙法蘭差壓液位計,因安裝便捷、對介質(zhì)的清潔度要求較低、適用性強等特點 [1],在化工生產(chǎn)中被廣泛使用。
本文通過對
雙法蘭液位變送器測量原理和零點遷移問題的展開,以其在化工裝置安裝及運用中產(chǎn)生的問題為例,提出了解決問題的優(yōu)化方案,根據(jù)解決過程中對問題的分析及#終的優(yōu)化方案,總結(jié)了應(yīng)用雙法蘭差壓液位計需注意的事項。
1 雙法蘭液位變送器測量原理及遷移
1.1 測量原理
雙法蘭液位變送器主要用于密閉受壓容器的液位測量,其測量安裝方式如圖 1 所示。變送器的法蘭直接與容器上的法蘭連接,作為敏感元件的測量頭經(jīng)毛細(xì)管與變送器的測量室相連通,在膜盒、毛細(xì)管和測量室所組成的封閉系統(tǒng)內(nèi)充有硅油,作為傳壓介質(zhì),起到變送器與被測介質(zhì)隔離的作用。
雙法蘭液位變送器在實際應(yīng)用時,膜盒受到介質(zhì)施加的壓力從而產(chǎn)生位移,通過隔離液將測得的壓力傳送給變送器。該壓力會使壓力變送器內(nèi)的傳感膜片發(fā)生位移,位移量與測量壓力成正比,再將位移量信號轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的 4 ~ 20 mA 輸出信號。
1.2 遷移計算
在實際采用雙法蘭液位計進(jìn)行液位測量時,往往無法滿足
雙法蘭變送器的正、負(fù)壓室與取壓點在同一水平面上。因此需要對雙法蘭液位計進(jìn)行遷移操作。這里根據(jù)雙法蘭液位計相對于容器的安裝位置,對雙法蘭變送器的量程及遷移量分三種情況進(jìn)行討論。
1.2.1 雙法蘭液位計安裝于正壓側(cè)下方
當(dāng)雙法蘭變送器安裝在容器較低端法蘭水平線以下時,安裝位置如圖 2 所示。
假設(shè)工藝介質(zhì)的密度為 ρ,雙法蘭液位計毛細(xì)管內(nèi)填充液的密度為 ρ0,以及密閉容器中工藝介質(zhì)上方的壓力為 p0。故變送器的量程為 :
∆p = Hρg (1)
而此時正壓側(cè)壓力 p+=h2 ρ0 g + p0,負(fù)壓側(cè)壓力p-=h1 ρ0 g + p0,因此該情況下雙法蘭變送器的遷移量 p為 :
p = p+ -p- = h2 ρ0 g + p0- ( h1 ρ0 g + p0 ) =-Hρ0 g (2)
1.2.2 雙法蘭液位計安裝于正負(fù)壓側(cè)之間
當(dāng)變送器安裝在容器的正負(fù)壓側(cè)之間時,安裝位置如圖 3 所示。
此時變送器的量程仍為 :
∆p = Hρ g (3)
而正壓側(cè)壓力 p+ = -h2 ρ0 g + p0,負(fù)壓側(cè)壓力
p-=h1 ρ0 g + p0,因此該情況下雙法蘭變送器的遷移量p[2] 為 :
p = p+-p- = -h2 ρ0 g + p0- ( h1 ρ0 g + p0 ) =-Hρ0 g (4)1.2.3 雙法蘭液位計安裝于負(fù)壓側(cè)上方
當(dāng)變送器安裝在容器的負(fù)壓側(cè)上時,安裝位置如圖 4 所示。
此時變送器的量程仍為 :
∆p = Hρ g (5)
而正壓側(cè)壓力 p+=-h2 ρ0 g + p0,負(fù)壓側(cè)壓力 p-=
-h1 ρ0 g + p0,因此該情況下雙法蘭變送器的遷移量 p
為 :
p = p+ - p- = -h2 ρ0 g + p0- ( -h1 ρ0 g + p0 ) =-Hρ0 g (6)
根據(jù)上述計算,可發(fā)現(xiàn)公式(2)、(4)、(6)結(jié)果均相等?梢婋p法蘭變送器不同于差壓變送器,其量程和零點遷移量是固定的 [3]。
1.3 遷移方法
1.3.1 根據(jù)計算公式遷移
根據(jù)工藝提供的參數(shù),可以得到介質(zhì)的密度等數(shù)據(jù),通過上述公式計算得出遷移的數(shù)值進(jìn)行設(shè)置。
1.3.2 現(xiàn)場安裝后零點遷移
零點遷移,即通過遷移彈簧改變雙法蘭變送器的零點,使得被測液體為零時,變送器的輸出為起始值(4 mA)。shou先,測量出設(shè)備正負(fù)取壓點的實際高度差,根據(jù)液體密度算出#大差壓值,根據(jù)該差壓值設(shè)定變送器的量程。將正壓側(cè)頭道閥關(guān)閉,打開排放閥。通過 475 通訊器現(xiàn)場將此時的液位設(shè)定在零點。
方法一偏理論計算,在實際運用中往往因為工藝參數(shù)(如法蘭開口位置等)與現(xiàn)場實際情況有所出入,導(dǎo)致存在一定誤差。而方法二根據(jù)現(xiàn)場實際情況進(jìn)行遷移設(shè)定,誤差較小。
2 安裝問題分析及解決方案
2.1 安裝問題分析
在某化工裝置的罐區(qū)和主反應(yīng)器上,均采用了雙法蘭液位計進(jìn)行液位測量。但在安裝過程中發(fā)現(xiàn),由于現(xiàn)場容器的實際法蘭開口位置變化或受平臺影響,出現(xiàn)多個液位計負(fù)壓側(cè)法蘭毛細(xì)管設(shè)計長度過短而導(dǎo)致變送器無法安裝的情況。考慮到項目開車在即,重新選型采購儀表需要一定的周期,無法立刻滿足生產(chǎn)要求,且不利于工程項目成本控制,因此需要對原有的安裝方案進(jìn)行調(diào)整。
2.2 解決方案
根據(jù)上述分析,可通過適當(dāng)調(diào)整變送器安裝位置來解決該問題。但若變送器安裝位置超出正壓側(cè)一定高度,會引起負(fù)壓側(cè)上承受負(fù)的落差壓,長期運行易導(dǎo)致負(fù)壓側(cè)損壞 [4],因此通過計算得出該型號變送器的一個合理安裝范圍。在變送器tuijian的安裝范圍之內(nèi)有檢修平臺或可以安裝變送器的空間,則可以將變送器移至該高度重新安裝,不會造成變送器的損壞。具體調(diào)整方案如下 :
(1)對于罐區(qū)的雙法蘭液位計,由于儲罐均設(shè)有檢修平臺,可將變送器移至合適的平臺安裝。
(2)對于框架內(nèi)主反應(yīng)器上的雙法蘭液位計,由于框架層高較高,若將變送器調(diào)整至框架中的上一層,則所需遷移量超出了變送器本身量程的上下限,無法進(jìn)行遷移操作。因此可選取靠近反應(yīng)器正壓側(cè)的框架樓層,在反應(yīng)器周圍的框架基礎(chǔ)上搭設(shè)固定的鋼結(jié)構(gòu)平臺用于放置變送器,再搭設(shè)配套樓梯供操作人員日常檢修使用。但該方案受到現(xiàn)場情況的制約,部分框架內(nèi)的管道及儀表設(shè)備十分緊湊,沒法提供足夠的空間增加平臺和樓梯。即使搭設(shè)了鋼結(jié)構(gòu)平臺樓梯,也會影響到日后的檢修通道。
(3)部分無法增設(shè)平臺的變送器可采用從反應(yīng)器負(fù)壓側(cè)引下管線的方法安裝?紤]到該反應(yīng)器在正常工況下不會滿罐,因此從反應(yīng)器頂部的負(fù)壓側(cè) B引出一段向下的管線,并在適當(dāng)位置 A 重新開口接出法蘭與變送器連接,管線的末端可連至催化劑回收管線或排空。調(diào)整方案如圖 5 所示。
由圖 5 可見,原本應(yīng)連接在 B 處的變送器負(fù)壓側(cè)改為連接至同一管線上的 A 法蘭處,上、下法蘭間長度縮短可確保變送器順利安裝。根據(jù)連通器原理,在同一管線上的氣壓處處相等。雖然變送器膜片法蘭安裝由平裝變?yōu)閭?cè)裝以及氣體的重力勢能因素會導(dǎo)致一部分誤差,但 A 處與 B 處的壓力基本可作為相等。
該方案中將變送器負(fù)壓側(cè)安裝在 A 處只會給測量帶來極小的誤差,不僅經(jīng)濟快捷,而且改動較小,可行性高。
3 應(yīng)用實例分析及優(yōu)化方案
雙法蘭液位計是差壓變送器的一種,但相較于配導(dǎo)壓管的差壓變送器,雙法蘭液位計在工廠的實際應(yīng)用中有諸多優(yōu)點。以下以某化工裝置為例進(jìn)行分析。
3.1 應(yīng)用優(yōu)勢
通;ぱb置中使用配導(dǎo)壓管的差壓變送器進(jìn)行液位測量及控制較為普遍,在該化工裝置中的丁醇精餾塔上也用了普通的差壓液位計。設(shè)計之初,考慮到該精餾塔內(nèi)不存在高壓、高溫、顆粒狀介質(zhì)等狀況,因此未在差壓液位計的正、負(fù)壓室后設(shè)計隔離罐。在投料試車熱運行階段發(fā)現(xiàn)負(fù)壓側(cè)常出現(xiàn)積液情況。經(jīng)過分析,認(rèn)為造成問題的原因為塔內(nèi)蒸出餾分會帶有一定水分,這些水分在負(fù)壓側(cè)遇冷,又無法通過壓差吸回塔內(nèi),因此形成凝液積攢在負(fù)壓側(cè)。這導(dǎo)致變送器產(chǎn)生虛假高液位,需頻繁人工打開導(dǎo)淋閥排放凝液,給生產(chǎn)造成一定不便,帶來不安全因素。
為了解決該問題,后期只能采用諸如增加伴熱,隔離罐等方法解決。若采用雙法蘭液位計,變送器與被測設(shè)備之間使用毛細(xì)管連接,就能很好地避免該問題的發(fā)生。并且由于毛細(xì)管與變送器形成了密封系統(tǒng),相較于差壓式變送器還可以有效地消除導(dǎo)壓管可能產(chǎn)生的工藝介質(zhì)泄露,也可免去頻繁向與差壓變送器配套的隔離罐中補充隔離液的繁瑣。
3.2 問題實例分析及方案優(yōu)化
在該化工裝置試運行期間,發(fā)現(xiàn)雙法蘭液位計與現(xiàn)場磁翻板液位計存在 15 % 左右的測量誤差。在對現(xiàn)場磁翻板進(jìn)行檢查及通過前后工藝參數(shù)進(jìn)行計算后,初步判斷為雙法蘭液位計讀數(shù)有誤差。故障原因分析過程如下 :
(1)測量法蘭問題 :對變送器法蘭膜盒進(jìn)行外觀檢查,判斷是否存在膜盒凸起等損壞情況。若膜盒因處于過壓環(huán)境而出現(xiàn)表面凹凸不平,則極有可能造成變送器測量誤差甚至損壞。
(2)變送器故障 :將兩片法蘭置于同一水平面上,檢查變送器讀數(shù)是否為 0,判斷是否存在變送器故障。
(3)變送器設(shè)置問題 :使用 475 通訊器對變送器進(jìn)行通訊,檢查變送器的參數(shù)是否有誤,尤其是零點以及量程設(shè)置是否正確。
(4)DCS 組態(tài)設(shè)置:對 DCS 系統(tǒng)組態(tài)進(jìn)行檢查,確認(rèn)非系統(tǒng)運行顯示故障或參數(shù)設(shè)置問題。
(5)工藝問題 :判斷是否由于操作原因或工藝條件發(fā)生變化導(dǎo)致的誤差。
經(jīng)過對以上原因的反復(fù)檢查,排除了以上 5 條故障原因,考慮造成誤差的原因為雙法蘭液位計毛細(xì)管引發(fā)的故障。
經(jīng)分析,雙法蘭液位計毛細(xì)管可能引發(fā)誤差的原因如下 :
(1)毛細(xì)管外部受損導(dǎo)致充灌液泄漏
毛細(xì)管通常被固定在反應(yīng)器的外部,且本身材質(zhì)硬度不高,極易在使用過程中受外力沖力發(fā)生折斷、碎裂。因為毛細(xì)管直徑較小,若出現(xiàn)折損現(xiàn)象不易察覺,導(dǎo)致毛細(xì)管中的充灌液泄露,使得雙法蘭變送器的測量出現(xiàn)誤差。
經(jīng)檢查,現(xiàn)場并未發(fā)現(xiàn)雙法蘭變送器毛細(xì)管出現(xiàn)明顯傷痕及泄漏。但為防止毛細(xì)管因風(fēng)產(chǎn)生振蕩或受到外部重物撞擊受損,應(yīng)將過長的毛細(xì)管進(jìn)行捆綁并固定在反應(yīng)器上的金屬框架或支撐上,并用角鋼對其進(jìn)行保護。
(2)毛細(xì)管內(nèi)填充液特性
毛細(xì)管內(nèi)的填充液會隨溫度的變化而產(chǎn)生熱脹冷縮,因此填充液的物理特性與體積會影響雙法蘭變送器的性能。工藝過程溫度或環(huán)境溫度變化都會導(dǎo)致毛細(xì)管內(nèi)填充液的熱脹冷縮現(xiàn)象,填充體積發(fā)生變化,從而引起變送器測量系統(tǒng)內(nèi)部壓力的變化。因此,所選擇填充液的特性也會影響測量精度。
通常選用的填充液主要有甲基硅油(D.C.200)、氟油、鹵化烴、乙二醇與水等。填充液會隨溫度的變化而產(chǎn)生熱脹冷縮從而改變其體積大小,填充液特性之一的熱膨脹系數(shù)會決定其體積的變化量。因此選擇具有較小熱膨脹系數(shù)的填充液將大幅減少溫度所帶來的測量誤差。常用的幾種填充液物理特性見表 1。
同時,若填充液體積越大,熱膨脹對測量產(chǎn)生的影響將會越大。因此需要對填充液的體積進(jìn)行控制。通過#大限度地減少毛細(xì)管的長度和內(nèi)徑,使得填充液的體積盡可能地小,以避免因溫度變化產(chǎn)生的測量誤差。
在該項目中,雙法蘭變送器毛細(xì)管內(nèi)采用了甲基硅油作為充灌液。甲基硅油的密度是隨溫度產(chǎn)生變化的?紤]工地現(xiàn)場位于北方且試運行期為 1 月份,夜間可能會出現(xiàn) -10 ℃以下的極端氣溫,因此毛細(xì)管中填充液的密度可能會產(chǎn)生變化。根據(jù)式(2),差壓值為 -Hρ0 g,當(dāng)極端溫度降至 -10 ℃時,根據(jù)表 1 可知,甲基硅油的比重 ρ0 將會從 1.07降至 0.93,因此會產(chǎn)生 13 % 左右的誤差,F(xiàn)場通過HART 475 對該雙法蘭變送器將變送器重新校零后,誤差消失。
根據(jù)上述分析,環(huán)境溫度的變化會導(dǎo)致雙法蘭液位計的測量產(chǎn)生誤差。為了盡量降低這種極端低溫或極大溫差對測量結(jié)果的影響,采取了對雙法蘭液位計的毛細(xì)管增加保溫伴熱的措施,減少了毛細(xì)管內(nèi)充灌液受到環(huán)境溫度的影響。
3.3 經(jīng)驗總結(jié)
雙法蘭液位計雖為普通常見的測量儀表,但在安裝與實際運行過程中還是存在諸多問題,通過對這些問題的分析,得出今后在處理雙法蘭變送器時,需注意如下幾個方面 :
(1)變送器適宜的安裝位置可以通過計算得出,但實際安裝情況下需要重新考慮場地、反應(yīng)器安裝位置及反應(yīng)塔上平臺位置等因素。根據(jù)實際情況選擇變送器的安裝位置時,盡可能使得變送器安裝在變送器正壓側(cè)下方位置,以保護膜頭不受損。
(2)當(dāng)測量容器放置在非格柵板鋪平臺的構(gòu)筑物上,需考慮上下法蘭的安裝問題。應(yīng)預(yù)先留好足夠大的板面穿孔或利用容器與平臺的間隙,使得法蘭頭可以通過穿孔和間隙安裝到反應(yīng)器指定的法蘭接口上。
(3)毛細(xì)管需要進(jìn)行額外的保護,以免在操作過程中因外力受到損壞,通常應(yīng)將過長的毛細(xì)管捆綁固定并采用角鋼進(jìn)行保護。
(4)工藝過程溫度及環(huán)境溫度的變化都有可能影響毛細(xì)管內(nèi)充灌液的密度,從而給測量帶來誤差。因此,當(dāng)工藝過程溫度及環(huán)境溫度過高或過低時,應(yīng)考慮毛細(xì)管內(nèi)充灌液的膨脹特性,若接液溫度過高而導(dǎo)致充灌液受熱膨脹超過一定極限后,會導(dǎo)致測量壓力值改變,產(chǎn)生巨大誤差。需要根據(jù)過程溫度選擇性質(zhì)合適的充灌液,并適當(dāng)?shù)卦黾颖馗魺岽胧?/div>
(5)當(dāng)測量罐內(nèi)是真空時 [5],由于充灌液中所含有的空氣會在真空場合中發(fā)生體積膨脹,這種體積膨脹會產(chǎn)生一個壓力值,這個壓力值作用在測量系統(tǒng)中即會導(dǎo)致差壓值產(chǎn)生誤差。此外,充灌液在負(fù)壓狀況下的沸點也會降低,若工藝溫度高于此沸點,部分充灌液氣化會產(chǎn)生氣化壓力,也可能產(chǎn)生測量誤差。因此,真空場合的雙法蘭液位計與普通選型不同,需要重新考慮合適的毛細(xì)管充灌液、變送器結(jié)構(gòu)與安裝形式。
(6)變送器的響應(yīng)時間受變送器毛細(xì)管的內(nèi)直徑、填充液的黏度以及毛細(xì)管長度三個因素影響?s小毛細(xì)管的內(nèi)直徑、采用黏度較大的填充液、增加毛細(xì)管長度會降低變送器的響應(yīng)時間,反之則會加快變送器的響應(yīng)時間。當(dāng)測量罐體較大且液位變化緩慢時響應(yīng)時間可以適當(dāng)較長,而當(dāng)測量罐體積狹小或內(nèi)部反應(yīng)劇烈時,響應(yīng)時間應(yīng)盡量快速。根據(jù)所屬工況對變送器毛細(xì)管進(jìn)行選擇,確保該變送器的響應(yīng)時間可以滿足測量的需要。
4 結(jié)束語
雙法蘭液位計雖為普通常見的測量儀表,但如果對選型、安裝和應(yīng)用的一些關(guān)鍵因素考慮不周,在使用過程中仍會存在問題。筆者認(rèn)為設(shè)計初期若能充分考慮到過程溫度、壓力、介質(zhì)和環(huán)境因素及安裝條件等可能給測量精度、穩(wěn)定運行和使用壽命帶來影響的因素,尤其是可能產(chǎn)生的極端情況,就會避免一些在安裝和投用過程中可能產(chǎn)生的問題,為裝置的安全、穩(wěn)定和長周期運行打下良好的基礎(chǔ)。