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30年老仪表工经验谈—如何破解催化物位测量难题?
点击次数:579 发布时间:2017-06-17

  生产装置的高型容器的液位、藏量以及加氢装置反应器的进出口压差等测量仪表是关键仪表,检测难度大。主要原因是它们正、负取压口的距离都比较远,引压管路长,容易引起引压管堵塞,造成仪表失灵,引发生产事故,对化工生产装置安全运行影响很大。如何解决这一难题?
厂区有一批催化装置,通过对蜡油和渣油混合物深度加工,在高温催化剂作用下反生裂解反应,再通过分馏、稳定生成汽柴油和液化气产品,原料罐储存的蜡油和渣油混合物,密度0.96/0.97,温度138℃,原料罐高低压测点相距24米,由于蜡油和渣油在常温下易凝固,凝结凝固后压力无法传递,经常造成引压管堵塞,测量不准等问题;还有再生器料位测量,温度为705℃,压力0.32MPa,下取压口12层,上取压口19层,相距30米,高温含催化剂颗粒物环境,给测量带来很大难题,也给仪表维护和管理带来很大的麻烦,是厂区头号测量难题。
普通差压变送器广泛应用在液位、流量等参数的测量。
由于当时仪表技术水平的限制,在一些高型容器的液位(差压)的测量上,采用了普通差压变送器。
普通差压变送器优点:差压变送器可以用来测量上下液位间的高度压力,还可以用来测量流量等,也可以当做表压来用。缺点:(1)两取压点距离远,引压管长,易堵,  造成仪表失灵。(2)引压管长,压力传递滞后,造成控制滞后,引起波动。(3)保温伴热管线长,耗能大。
普通差压变送器由于引压管过长,即使有隔离液系统,也会存在引压管堵塞,隔离液流失等现象而造成仪表测量不准,尤其是催化装置分馏部分的液位测量,介质是油浆,在高温状态下,才能保持流动,温度低了就易堵引压管。特别是冬天,要定期打冲洗油才能保证引压管畅通,才保证仪表“灵、准、稳”地运行。
由于差压变送器经常堵,给仪表维护造成很大工作量,后替换为双法兰式差压变送器。
双法兰式差压变送器使用场合:双法兰式差压变送器,就是变送器的法兰直接与容器上的法兰连接,作为敏感元件的测量元件(金属膜片),经毛细管与变送器测量室相连,在膜盒、毛细管和测量室所组成的密闭系统内充满硅油,作为传压介质,起到变送器与被测介质隔离的作用。
所以当测量具有腐蚀性或含有结晶颗粒,以及粘度大,易凝固等介质的测量时,为解决引压管线腐蚀、堵塞、积液等问题,常用双法兰式差压变送器。
双法兰式差压变送器测液位安装示意图
双法兰式差压变送器测液位优点:(1)与差压式取压相比,取消了引压管,可以避免引压管过长而造成的引压管堵塞故障,引压阀则根据工艺介质情况,加保温、伴热。(2)维护量减少。 缺点:(1)由于毛细管长,在检修过程中容易被碰坏。(2)压力传递滞后,造成控制滞后,引起控制波动。(3)硅油也容易受环境温度的影响,从而引起测量误差。北方地区要加保温。
采用双法兰差压变送器后,又出现了压力传递滞后等问题,仍未彻底解决这一测量难题。后被推荐使用罗斯蒙特ERS仪表。
罗斯蒙特ERS仪表测量原理:ERS电子远传仪表,是Electronic Remote Sensor的英文缩写。它使用两个以数字方式连接在一起的3051S压力传感器,取代了传统的引压管和机械毛细管。通过两个传感器中的一个进行差压的计算,计算完后通过标准的两线制4-20 mA的HART信号进行差压传输至DCS系统。
罗斯蒙特ERS仪表(3051S)测物位优点:(1)取消了引压管和毛细管,将压力变送器直接安装在取压口上,减少了压力传递的损失,保证了测量的准确,误差大大减小。(2)电缆用穿线管保护,避免了在检修过程被撞坏的危险。(3)特别适合寒冷的地区,只要一次引压阀加保温伴热即可。(4)由于没有了引压管和毛细管,减少保温伴热,也达到了节能降耗的目的。(5)采用数字结构来取代了机械部件,改善了使用性能,即使在大范围变化的温度下,该系统也可以具备更快的响应时间和更加稳定、可重复的测量并且测量精度可以提高十倍以上。


罗斯蒙特ERS仪表测液位安装示意图

ERS仪表安装要求:
(1)正负引压端各安装一台压力变送器,正压端(下取压口)的压力变送器为主表,负压端(上取压口)的压力变送器为付表,主表通过电缆为付表供电,付表将测得压力值送回给主表,经过主表运算得出压差从而算出液位,再将电流信号送回DCS系统。
(2)引压阀则根据工艺介质的情况,加保温、伴热及冲洗部分。
罗斯蒙特ERS仪表测液位现场下取压口10米层

罗斯蒙特ERS仪表测液位现场上取压口32米层

ERS仪表测藏量现场下取压口1

ERS仪表测藏量现场变送器

ERS仪表测藏量现场下取压口2

ERS仪表测藏量现场上取压口1

ERS仪表测藏量现场上取压口2

由于罗斯蒙特ERS仪表具有独特的设计和安装方式,保证了测量的准确度,同时没有引压管和毛细管,减少保温伴热,又可以适应大范围的温度变化,性能更高,有效的解决了这一测量难题。
ERS仪表(3051S)测液位投用效果1

ERS仪表(3051S)测液位投用效果2

ERS仪表(3051S)测藏量投用效果1

ERS仪表(3051S)测藏量投用效果2
2012年使用罗斯蒙特ERS仪表至今,效果良好,借此机会,给予分享,帮助更多的仪表人解决维护难题。化工仪表维护其实不难,只要选对产品,用对产品,用好产品,我们每个人都能干好仪表!

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