【摘要】山東某公司年產(chǎn)16 萬(wàn)t 己二酸裝置中,較多關(guān)鍵位置的液位計(jì)在裝置投產(chǎn)不到一年的時(shí)間里,多次出現(xiàn)故障并嚴(yán)重影響正常生產(chǎn),針對(duì)液位計(jì)存在的問(wèn)題,以及介質(zhì)工況溫度高、腐蝕性強(qiáng)、易結(jié)晶掛料及顆粒物溶液等狀況,采用SC700 型電容式液位計(jì)替代原磁致伸縮液位計(jì)和雙法蘭液位計(jì)進(jìn)行技術(shù)改造,并在二元酸熔融罐液位進(jìn)行試用,效果較好。之后,將所有存在問(wèn)題的液位計(jì)成功進(jìn)行了改型。改造之后,裝置運(yùn)行穩(wěn)定,再未出現(xiàn)因液位計(jì)故障導(dǎo)致的各類問(wèn)題。
山東某公司年產(chǎn)16 萬(wàn)t 己二酸裝置中使用的液位計(jì),主要有磁致伸縮液位計(jì)、雙法蘭液位計(jì)等。該裝置開車運(yùn)行不到一年的時(shí)間里,某些關(guān)鍵位置的液位計(jì)即出現(xiàn)測(cè)量不準(zhǔn)、液位計(jì)損壞等情況,故障率陡升,部分溫度高、腐蝕性強(qiáng)及易結(jié)晶等惡劣工況的液位計(jì)相繼出現(xiàn)問(wèn)題,數(shù)量較多的法蘭式液位計(jì)、差壓變送器膜盒出現(xiàn)了腐蝕損壞情況,且腐蝕嚴(yán)重。
在分析了液位計(jì)故障的原因之后,采用SC700 型電容式液位計(jì)替代磁致伸縮液位計(jì)和雙法蘭液位計(jì),改造初期,選擇二元酸熔融罐液位進(jìn)行試用,效果較好。繼而將所有存在問(wèn)題的液位計(jì)進(jìn)行改型。
1 液位計(jì)故障現(xiàn)象與原因分析
裝置中二元酸液位LT_248321 為插入式法蘭變送器,儀表測(cè)量膜片材料為316L,介質(zhì)為熔融二元酸,溫度175℃,開車期間儀表即損壞,使用周期不超過(guò)一個(gè)月,膜盒出現(xiàn)針孔式腐蝕,更換鉭材質(zhì)平膜片變送器后,未出現(xiàn)腐蝕,但結(jié)晶造成儀表仍無(wú)法正常使用; 二元酸液位LT_248103 為插入式法蘭變送器,儀表材料為316L,介質(zhì)為二元酸和蒸汽,125℃,裝置開車初期即損壞,使用周期不超過(guò)一年,膜盒膜片腐蝕脫落; 平衡罐液位計(jì)LT-241392A 為磁致伸縮液位計(jì),工況溫度90℃,介質(zhì)為己二酸、硝酸及水等,介質(zhì)易結(jié)晶,造成磁致伸縮浮球頻繁出現(xiàn)卡滯,故障率高,無(wú)法正常測(cè)量; 活性炭液位計(jì)LT-243101 和LT-243102 為磁致伸縮液位計(jì),工況溫度20℃,介質(zhì)為活性炭水溶液,介質(zhì)為帶顆粒物溶液,磁致伸縮浮球頻繁出現(xiàn)卡滯,故障率高,無(wú)法正常測(cè)量。為此公司組織技術(shù)力量對(duì)液位計(jì)測(cè)量不準(zhǔn),故障頻發(fā)的原因進(jìn)行了分析研究,結(jié)論如下:
a. 介質(zhì)溫度高、腐蝕性強(qiáng)。造成雙法蘭液位變送器膜片腐蝕嚴(yán)重,部分變送器膜片甚至完全脫落,在較短的時(shí)間內(nèi)即腐蝕損壞,部分儀表試車期間短短幾天膜片即損壞。
b. 易結(jié)晶掛料。易結(jié)晶問(wèn)題造成磁致伸縮液位計(jì)浮球頻繁出現(xiàn)卡滯情況,故障率高,無(wú)法正常測(cè)量,使用平膜片雙法蘭液位變送器同樣無(wú)法正常測(cè)量。
c. 顆粒物溶液。溶液內(nèi)的顆粒物積存于磁致伸縮液位計(jì)的浮球與探桿間,造成浮球卡滯,無(wú)法活動(dòng)自如,故障率較高。
2 改進(jìn)措施
針對(duì)液位計(jì)自身的問(wèn)題,以及現(xiàn)場(chǎng)工況存在的溫度高、腐蝕性強(qiáng)、易結(jié)晶掛料及顆粒物溶液等介謘hou純觶芯烤齠ú捎肧C700 型電容式液位計(jì)進(jìn)行改型試驗(yàn)。電容式液位計(jì)通過(guò)檢測(cè)電容變化測(cè)量液位,其電容傳感器是根據(jù)圓筒形電容器原理工作的。SC700 型電容式液位計(jì)的測(cè)量電極由內(nèi)極和外套組成,內(nèi)極材料為316L,外極材料為PFA,被測(cè)介質(zhì)壓力可達(dá)320bar ( 1bar =100kPa) ,介質(zhì)溫度- 200 ~ 250℃,耐酸堿度高,可應(yīng)用于各種惡劣苛刻的工況環(huán)境。
2. 1 安裝
SC700 型電容式液位計(jì)采用內(nèi)插方式安裝在設(shè)備頂部,如圖1 所示。安裝時(shí),需保護(hù)電容液位計(jì)探極外表包覆的特氟龍涂層不被碰壞劃傷,并緊固上下法蘭使上下法蘭處于電氣接通狀態(tài)( 接觸電阻為0Ω) ,如果容器有攪拌應(yīng)使傳感器探極院秒攪拌葉片以防損壞探極。
2. 2 調(diào)試校準(zhǔn)
SC700 型電容式液位計(jì)的調(diào)試校準(zhǔn)原理如圖2 所示,即根據(jù)工藝情況確定液位的零點(diǎn)和滿點(diǎn),并使用零點(diǎn)和量程設(shè)置功能計(jì)算并設(shè)置零點(diǎn)電容Co和滿點(diǎn)電容Cfs。
根據(jù)圖2,可得如下算式:
2. 2. 1 快捷零點(diǎn)和量程標(biāo)定方法
快捷零點(diǎn)和量程的標(biāo)定方法分為3 種情況,具體如下:
a. 容器設(shè)備內(nèi)液位為空時(shí)進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定。當(dāng)液位處于零點(diǎn)時(shí),按住“SET +∨”鍵并持續(xù)5s,進(jìn)入零點(diǎn)快捷菜單; 按“∧”鍵選擇“YES”進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)操作; 按“SET”鍵確認(rèn)選擇。
b. 容器設(shè)備內(nèi)液位滿時(shí)進(jìn)行量程標(biāo)定。當(dāng)液位處于滿點(diǎn)時(shí),按住“SET +∧”鍵持續(xù)5s,進(jìn)入零點(diǎn)快捷菜單,LCD 顯示“NO”; 按“∧”選擇“YES”進(jìn)行量程校準(zhǔn)操作; 按“SET”鍵確認(rèn)選擇。
c. 檢查零點(diǎn)和量程標(biāo)定后的電容值。使用“∨”鍵觀察零點(diǎn)和滿點(diǎn)處傳感器的電容值。
2. 2. 2 在線任意液位位置的標(biāo)定
已知傳感器電容零點(diǎn),已知任意液位位置,并讀取儀表電容檢測(cè)值,從而計(jì)算出量程電容值; 將零點(diǎn)電容值和量程電容值分別手動(dòng)輸入儀表,完成儀表的在線標(biāo)定。
此方法適用于在線更換儀表,適用于在線裝置無(wú)法升降液位并完成量程標(biāo)定的情況。
3 實(shí)施效果
改造初期,將二元酸液位計(jì)LT_248321 改為電容式液位計(jì)并進(jìn)行試驗(yàn),儀表測(cè)量準(zhǔn)確,使用周期長(zhǎng),安裝調(diào)試方便,可在線進(jìn)行更換并設(shè)置零點(diǎn)、滿點(diǎn)參數(shù)。試用一段時(shí)間后拆檢電容式液位計(jì),電極和護(hù)套完好,未出現(xiàn)進(jìn)液、腐蝕等情況。
目前已將所有存在問(wèn)題的近20 臺(tái)雙法蘭液位計(jì)和磁致伸縮液位計(jì)進(jìn)行了更換改型,徹底解決了己二酸裝置液位儀表故障率高、運(yùn)行不穩(wěn)定的問(wèn)題。
4 結(jié)束語(yǔ)
己二酸裝置液位計(jì)的成功改型,證實(shí)SC700型電容式液位計(jì)適用于強(qiáng)酸堿腐蝕、易結(jié)晶掛料及熔融等惡劣工況。改造之后,SC700 型電容式液位計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確,不受液體結(jié)晶掛料的影響,探極和護(hù)套結(jié)構(gòu)可靠。在惡劣工況下使用周期長(zhǎng),液位計(jì)性能可靠,故障率低,安裝調(diào)試簡(jiǎn)單,在線更換方便。相比于進(jìn)口液位計(jì),SC700 型電容式液位計(jì)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯,性能可靠,目前已在公司多套裝置中推廣使用。