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對(duì)雙法蘭變送器量程常規(guī)設(shè)定法的改進(jìn)與推廣
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對(duì)雙法蘭變送器量程常規(guī)設(shè)定法的改進(jìn)與推廣

時(shí)間:2016-09-10 10:08:26
        在石油化工生產(chǎn)中,物位測(cè)量對(duì)保證設(shè)備的正常運(yùn)行,工藝的穩(wěn)定都起著至關(guān)重要的作用。例如油罐液位測(cè)量控制不好,會(huì)出現(xiàn)抽空或溢油“冒頂”事故;油氣分離器液位偏高或偏低會(huì)出現(xiàn)“跑油”、“竄氣”事故,嚴(yán)重影響后續(xù)設(shè)備的生產(chǎn)和安全。因此,我們應(yīng)該對(duì)物位的測(cè)量引起足夠的重視。那么我們?cè)跍y(cè)量液位時(shí)如何才能有效可靠地保證所測(cè)值是準(zhǔn)確的呢?這就是我們所要關(guān)心和解決的問題。對(duì)此,文章對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中常用到的雙法蘭液位變送器的成功應(yīng)用進(jìn)行深入分析,并就當(dāng)使用條件或工藝介質(zhì)發(fā)生變化后如何快速、準(zhǔn)確設(shè)定其測(cè)量范圍進(jìn)行闡述,而此改進(jìn)方法在惠州煉油廠中也得到了成功應(yīng)用。
雙法蘭液位變送器是在普通的變送器基礎(chǔ)上增加了一個(gè)遠(yuǎn)傳密封裝置構(gòu)成的,所以也叫遠(yuǎn)傳式變送器或隔膜密封式變送器。遠(yuǎn)傳密封裝置是由法蘭膜盒、毛細(xì)管和毛細(xì)管內(nèi)的填充液三部分
組成。工作時(shí),被測(cè)介謘hou饔迷詵ɡ寄ず械母衾肽て�,使膜片产生变形,染忬通过毛细管脑懩填充液,将压力传氮�(jiǎng)淥推韉拿舾性�,经转换,覞擁遍`涑魷嚶Φ男藕臶1]。當(dāng)在下列情況時(shí),應(yīng)考慮使用變送器/膜片密封件系統(tǒng):
(1)過程的溫度是在變送器正常操作量程范圍之外,而且用引壓管路不能把溫度調(diào)整到那些溫度極限值內(nèi);
(2)過程是腐蝕性,而且照理要求頻繁地更換變送器或要求不尋常的結(jié)構(gòu)材料;
(3)過程含懸浮的固體顆�;蛘呤钦硿缘囊后w,可能會(huì)堵塞引壓管路;
(4)應(yīng)用情況要求采用衛(wèi)生的連接結(jié)構(gòu);
(5)過程需要從連接結(jié)構(gòu)中進(jìn)行更容易的清洗,以避免批處理之間的污染;
(6)客觀上需要更換充液引壓管以減少某些應(yīng)用場(chǎng)合下的維修工作,如在充液引壓管不穩(wěn)定或經(jīng)常需要重新充灌液體的地方;
(7)現(xiàn)實(shí)需要進(jìn)行密度或界面測(cè)量;
(8)過程介質(zhì)可能會(huì)在變送器或引壓管路里凍結(jié)或固化。
2 法蘭變送器與普通變送器的比較
(1)在普通的變送器中,被測(cè)介質(zhì)通過導(dǎo)壓管而進(jìn)入變送器測(cè)量室。如果被測(cè)介質(zhì)是粘稠液體,則容易堵塞導(dǎo)壓管。而法蘭變送器則用毛細(xì)管代替導(dǎo)壓管,堵塞現(xiàn)象便不會(huì)存在,因?yàn)槊?xì)管
是密封的,它里面的填充液是經(jīng)過挑選的,化學(xué)物理性能穩(wěn)定,不會(huì)像導(dǎo)壓管內(nèi)的介質(zhì)那樣,易凝凍,易汽化,因而不必像普通變送器那樣加灌隔離液,安裝隔離器、冷凝器等輔助設(shè)備。這樣,測(cè)量精度便可提高,同時(shí)減少了靜密封點(diǎn),維護(hù)工作量大大減少。
(2)因法蘭膜盒離變送器本體遠(yuǎn),所以儀表的接液溫度可以提高,應(yīng)用范圍可擴(kuò)大。
(3)對(duì)儀表本身來說,由于法蘭變送器比普通變送器多了一個(gè)遠(yuǎn)傳密封裝置,因而儀表的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,精度下降,故障的可能性增加。
3 雙法蘭液位變送器量程設(shè)定方法
3.1 常規(guī)遷移量計(jì)算設(shè)定
常規(guī)理論計(jì)算法的使用條件:shou先工藝介質(zhì)達(dá)到與設(shè)計(jì)要求
一致,其次現(xiàn)場(chǎng)取壓法蘭高度與設(shè)計(jì)一致,然后必須知道雙法蘭
毛細(xì)管內(nèi)填充液的密度。
(1)根據(jù)設(shè)計(jì)的介質(zhì)密度,取壓法蘭間距(所測(cè)液面高度),計(jì)
算出儀表量程值:
ΔP = Hρg
(2)假設(shè)液位在#低點(diǎn),計(jì)算儀表的零點(diǎn)遷移量:
正壓側(cè)受壓:
P +=P0;
負(fù)壓側(cè)受壓:
 
或者,將雙法蘭的取壓一次閥關(guān)閉,打開正負(fù)壓的放空閥,將此時(shí)儀表的差壓值作為儀表的零點(diǎn)遷移量,理論上此時(shí)的差壓值與計(jì)算所得遷移量相等。但若遇到雙法蘭沒有安裝放空裝置時(shí),此時(shí)這種方法失效。
(3)計(jì)算儀表上限值:
 
3.2 改進(jìn)設(shè)定方法一(一元一次方程法)
該方法的使用條件:shou先工藝介質(zhì)要求達(dá)到和設(shè)計(jì)一致,其次現(xiàn)場(chǎng)取壓法蘭高度與設(shè)計(jì)一致,然后就地液位計(jì)所指示液位真實(shí)。
(1)根據(jù)設(shè)計(jì)的介質(zhì)密度,取壓法蘭間距(所測(cè)液面高度),算出儀表量程:ΔP = Hρg
(2)直接將雙法蘭液位變送器投用,讀取當(dāng)前差壓值P。
(3)對(duì)照相應(yīng)就地液位計(jì)算出一液位百分?jǐn)?shù)A%。
(4)根據(jù)已知條件求出儀表下限PL 與上限PH:
 
4 改進(jìn)設(shè)定方法與常規(guī)計(jì)算法比較
常規(guī)計(jì)算法:是把現(xiàn)場(chǎng)的一切工藝條件均假定為與設(shè)計(jì)一致的情況下進(jìn)行,但結(jié)果往往是偏差太大。shou先工藝介質(zhì)無法保證
與設(shè)計(jì)完全一致,時(shí)常會(huì)出現(xiàn)偏差,尤其是新裝置在運(yùn)行初期,這種設(shè)定方法更是顯現(xiàn)出一定的不足,要想其測(cè)量準(zhǔn)確,#重要的一步是需工藝提交介質(zhì)的實(shí)際密度,但是得經(jīng)過化驗(yàn)分析等一系列過程才能取得,甚至有些情況通過現(xiàn)場(chǎng)的采樣取得并不能真實(shí)反映實(shí)際工況。其次,由于雙法蘭變送器本身的結(jié)構(gòu),再加上現(xiàn)場(chǎng)安裝方式等方面因素,種種誤差累積在一起后,直接造成液位指示與就地液位計(jì)偏差很大,偏差可高達(dá)10 %以上,造成工藝人員經(jīng)常要求儀表維護(hù)人員確認(rèn)液位的真實(shí)性,增加了維護(hù)工作量,而且此方法對(duì)人員專業(yè)素質(zhì)要求較高,如果對(duì)液位測(cè)量沒有清晰的認(rèn)識(shí),那么設(shè)置出來的量程無法足測(cè)量要求。
 
一元一次方程法和二元一次方程組法:都充分利用了差壓變送器本身的差壓測(cè)量功能和就地液位計(jì)的直讀性功能,避免因多次計(jì)算產(chǎn)生的誤差,從而更準(zhǔn)確地進(jìn)行液位測(cè)量。但是一元一次方程法未能避免介質(zhì)密度誤差問題,故而也存在著一定的局限性,而二元一次方程組法則很好地解決了工藝介質(zhì)發(fā)生變化的問題,也避免了雙法蘭本身結(jié)構(gòu)與安裝方式等因素帶來的誤差,經(jīng)過這種改進(jìn)方法的應(yīng)用,可以讓變送器與就地液位計(jì)兩者的指示偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于5 %,從而可以很準(zhǔn)確地測(cè)量液位,相應(yīng)地減少了維護(hù)量。此外,這兩種方法均有效地繞過對(duì)遷移量的過分強(qiáng)調(diào),很好地解決了新入行儀表專業(yè)的人員因遷移量問題的困擾,就算是新手也能很好地解決液位測(cè)量問題,從而大大減小了對(duì)人員專業(yè)素質(zhì)的要求。
5 結(jié)束語
雙法蘭差壓變送器在測(cè)量液位時(shí),只要選型和設(shè)定正確,那么一旦投用后,基本上是免維護(hù)的,如果出現(xiàn)與就地液位計(jì)對(duì)應(yīng)不上的情況,那么應(yīng)shou先檢查就地液位計(jì)是否存在問題,再次考慮工藝方面的原因,#后再檢查雙法蘭液位變送器本身是否有損壞。如果儀表本身狀況良好,則可以用改進(jìn)的方法進(jìn)行設(shè)定,以解決液位指示不準(zhǔn)的問題。當(dāng)然此方法對(duì)于界位測(cè)量同樣適用,同時(shí),該方法可以推廣到其他普通差壓式液位變送器,均能取得良好的效果。
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