某公司年產16萬t己二酸裝置中使用的液位計,主要有磁致伸縮液位計、雙法蘭液位計等。該裝置開車運行不到一年的時間裏,某些關鍵位置的液位計即出現測量不準、液位計損壞等情況,故障率陡升,部分溫度高、腐蝕性強及易結晶等惡劣工況的液位計相繼出現問題,數量較多的法蘭式液位計、差壓變送器膜盒出現了腐蝕損壞情況,且腐蝕嚴重。
在分析了液位計故障的原因之後,采用電容式液位計替(ti)代(dai)磁(ci)致(zhi)伸(shen)縮(suo)液(ye)位(wei)計(ji)和(he)雙(shuang)法(fa)蘭(lan)液(ye)位(wei)計(ji),改(gai)造(zao)初(chu)期(qi),選(xuan)擇(ze)二(er)元(yuan)酸(suan)熔(rong)融(rong)罐(guan)液(ye)位(wei)進(jin)行(xing)試(shi)用(yong),效(xiao)果(guo)較(jiao)好(hao)。繼(ji)而(er)將(jiang)所(suo)有(you)存(cun)在(zai)問(wen)題(ti)的(de)液(ye)位(wei)計(ji)進(jin)行(xing)改(gai)型(xing)。
1、液位計故障現象與原因分析
裝置中二元酸液位為插入式法蘭變送器,儀表測量膜片材料為316L,介質為熔融二元酸,溫度175℃,開(kai)車(che)期(qi)間(jian)儀(yi)表(biao)即(ji)損(sun)壞(huai),使(shi)用(yong)周(zhou)期(qi)不(bu)超(chao)過(guo)一(yi)個(ge)月(yue),膜(mo)盒(he)出(chu)現(xian)針(zhen)孔(kong)式(shi)腐(fu)蝕(shi),更(geng)換(huan)鉭(tan)材(cai)質(zhi)平(ping)膜(mo)片(pian)變(bian)送(song)器(qi)後(hou),未(wei)出(chu)現(xian)腐(fu)蝕(shi),但(dan)結(jie)晶(jing)造(zao)成(cheng)儀(yi)表(biao)仍(reng)無(wu)法(fa)正(zheng)常(chang)使(shi)用(yong);二元酸液位為插入式法蘭變送器,儀表材料為316L,介質為二元酸和蒸汽,125℃,裝置開車初期即損壞,使用周期不超過一年,膜盒膜片腐蝕脫落;平衡罐液位計為磁致伸縮液位計,工況溫度90℃,介質為己二酸、硝酸及水等,介質易結晶,造成磁致伸縮浮球頻繁出現卡滯,故障率高,無法正常測量;活性炭液位計為磁致伸縮液位計,工況溫度20℃,介質為活性炭水溶液,介質為帶顆粒物溶液,磁致伸縮浮球頻繁出現卡滯,故障率高,無法正常測量。
對液位計測量不準,故障頻發的原因進行了分析研究,結論如下:
a.介質溫度高、腐蝕性強。造成雙法蘭液位變送器膜片腐蝕嚴重,部分變送器膜片甚至完全脫落,在較短的時間內即腐蝕損壞,部分儀表試車期間短短幾天膜片即損壞。
b.易(yi)結(jie)晶(jing)掛(gua)料(liao)。易(yi)結(jie)晶(jing)問(wen)題(ti)造(zao)成(cheng)磁(ci)致(zhi)伸(shen)縮(suo)液(ye)位(wei)計(ji)浮(fu)球(qiu)頻(pin)繁(fan)出(chu)現(xian)卡(ka)滯(zhi)情(qing)況(kuang),故(gu)障(zhang)率(lv)高(gao),無(wu)法(fa)正(zheng)常(chang)測(ce)量(liang),使(shi)用(yong)平(ping)膜(mo)片(pian)雙(shuang)法(fa)蘭(lan)液(ye)位(wei)變(bian)送(song)器(qi)同(tong)樣(yang)無(wu)法(fa)正(zheng)常(chang)測(ce)量(liang)。
c.顆粒物溶液。溶液內的顆粒物積存於磁致伸縮液位計的浮球與探杆間,造成浮球卡滯,無法活動自如,故障率較高。
2、改進措施
針對液位計自身的問題,以及現場工況存在的溫度高、腐蝕性強、yijiejinggualiaojikeliwurongyedengjiezhizhuangkuang,yanjiujuedingcaiyongdianrongshiyeweijijinxinggaixingshiyan。dianrongshiyeweijitongguojiancedianrongbianhuaceliangyewei,qidianrongchuanganqishigenjuyuantongxingdianrongqiyuanligongzuode。dianrongshiyeweijideceliangdianjiyouneijihewaitaozucheng,neijicailiaowei316L,外極材料為PFA,被測介質壓力可達320bar(1bar=100kPa),介質溫度-200~250℃,耐酸堿度高,可應用於各種惡劣苛刻的工況環境。
2.1安裝
電容式液位計采用內插方式安裝在設備頂部,如圖1所示。安裝時,需保護電容液位計探極外表包覆的特氟龍塗層不被碰壞劃傷,並緊固上下法蘭使上下法蘭處於電氣接通狀態(接觸電阻為0Ω),如果容器有攪拌應使傳感器探極遠離攪拌葉片以防損壞探極。

2.2調試校準
電容式液位計的調試校準原理如圖2所示,即根據工藝情況確定液位的零點和滿點,並使用零點和量程設置功能計算並設置零點電容C0和滿點電容CFS。
式中C0———液位最低點傳感器電容,pF;
Cx———傳感器電容,pF;
CFS———液位最高點傳感器電容,pF;
h———液位高度,m;
h%———百分液位;
H———量程,m;
I0———輸出電流,mA。
2.2.1快捷零點和量程標定方法
快捷零點和量程的標定方法分為3種情況,具體如下:
a.容器設備內液位為空時進行零點標定。當液位處於零點時,按住“SET+?”鍵並持續5s,進入零點快捷菜單;按“⊥”鍵選擇“YES”進行零點校準操作;按“SET”鍵確認選擇。
b.容器設備內液位滿時進行量程標定。當液位處於滿點時,按住“SET+⊥”鍵持續5s,進入零點快捷菜單,LCD顯示“NO”;按“⊥”選擇“YES”進行量程校準操作;按“SET”鍵確認選擇。
c.檢查零點和量程標定後的電容值。使用“?”鍵觀察零點和滿點處傳感器的電容值。
2.2.2在線任意液位位置的標定
已知傳感器電容零點,已知任意液位位置,並讀取儀表電容檢測值,從而計算出量程電容值;將零點電容值和量程電容值分別手動輸入儀表,完成儀表的在線標定。
此方法適用於在線更換儀表,適用於在線裝置無法升降液位並完成量程標定的情況。
3、實施效果
改造初期,將二元酸液位計改為電容式液位計並進行試驗,儀表測量準確,使用周期長,安裝調試方便,可在線進行更換並設置零點、滿點參數。試用一段時間後拆檢電容式液位計,電極和護套完好,未出現進液、腐蝕等情況。目前已將所有存在問題的近20台雙法蘭液位計和磁致伸縮液位計進行了更換改型,徹底解決了己二酸裝置液位儀表故障率高、運行不穩定的問題。
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