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生產(chǎn)裝置的高型容器的液位、藏量以及加氫裝置反應(yīng)器的進(jìn)出口壓差等測量儀表是關(guān)鍵儀表,檢測難度大。主要原因是它們正、負(fù)取壓口的距離都比較遠(yuǎn),引壓管路長,容易引起引壓管堵塞,造成儀表失靈,引發(fā)生產(chǎn)事故,對化工生產(chǎn)裝置安全運(yùn)行影響很大。如何解決這一難題?
舉個例子,廠區(qū)有一批催化裝置,通過對蠟油和渣油混合物深度加工,在高溫催化劑作用下反生裂解反應(yīng),再通過分餾、穩(wěn)定生成汽柴油和液化氣產(chǎn)品,原料罐儲存的蠟油和渣油混合物,密度0.96/0.97,溫度138℃,原料罐高低壓測點(diǎn)相距24米,由于蠟油和渣油在常溫下易凝固,凝結(jié)凝固后壓力無法傳遞,經(jīng)常造成引壓管堵塞,測量不準(zhǔn)等問題;還有再生器料位測量,溫度為705℃,壓力0.32MPa,下取壓口12層,上取壓口19層,相距30米,高溫含催化劑顆粒物環(huán)境,給測量帶來很大難題,也給儀表維護(hù)和管理帶來很大的麻煩,是廠區(qū)頭號測量難題。
普通差壓變送器廣泛應(yīng)用在液位、流量等參數(shù)的測量。
由于當(dāng)時儀表技術(shù)水平的限制,在一些高型容器的液位(差壓)的測量上,采用了普通差壓變送器。
普通差壓變送器優(yōu)點(diǎn):差壓變送器可以用來測量上下液位間的高度壓力,還可以用來測量流量等,也可以當(dāng)做表壓來用。缺點(diǎn):(1)兩取壓點(diǎn)距離遠(yuǎn),引壓管長,易堵, 造成儀表失靈。(2)引壓管長,壓力傳遞滯后,造成控制滯后,引起波動。(3)保溫伴熱管線長,耗能大。
普通差壓變送器由于引壓管過長,即使有隔離液系統(tǒng),也會存在引壓管堵塞,隔離液流失等現(xiàn)象而造成儀表測量不準(zhǔn),尤其是催化裝置分餾部分的液位測量,介質(zhì)是油漿,在高溫狀態(tài)下,才能保持流動,溫度低了就易堵引壓管。特別是冬天,要定期打沖洗油才能保證引壓管暢通,才保證儀表“靈、準(zhǔn)、穩(wěn)”地運(yùn)行。
由于差壓變送器經(jīng)常堵,給儀表維護(hù)造成很大工作量,后替換為雙法蘭式差壓變送器。
雙法蘭式差壓變送器使用場合:雙法蘭式差壓變送器,就是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元件(金屬膜片),經(jīng)毛細(xì)管與變送器測量室相連,在膜盒、毛細(xì)管和測量室所組成的密閉系統(tǒng)內(nèi)充滿硅油,作為傳壓介質(zhì),起到變送器與被測介質(zhì)隔離的作用。
所以當(dāng)測量具有腐蝕性或含有結(jié)晶顆粒,以及粘度大,易凝固等介質(zhì)的測量時,為解決引壓管線腐蝕、堵塞、積液等問題,常用雙法蘭式差壓變送器。
雙法蘭式差壓變送器測液位優(yōu)點(diǎn):(1)與差壓式取壓相比,取消了引壓管,可以避免引壓管過長而造成的引壓管堵塞故障,引壓閥則根據(jù)工藝介質(zhì)情況,加保溫、伴熱。(2)維護(hù)量減少。 缺點(diǎn):(1)由于毛細(xì)管長,在檢修過程中容易被碰壞。(2)壓力傳遞滯后,造成控制滯后,引起控制波動。(3)硅油也容易受環(huán)境溫度的影響,從而引起測量誤差。北方地區(qū)要加保溫。
采用雙法蘭差壓變送器后,又出現(xiàn)了壓力傳遞滯后等問題,仍未徹底解決這一測量難題。后被推薦使用羅斯蒙特ERS儀表。
羅斯蒙特ERS儀表測量原理:ERS電子遠(yuǎn)傳儀表,是Electronic Remote Sensor的英文縮寫。它使用兩個以數(shù)字方式連接在一起的3051S壓力傳感器,取代了傳統(tǒng)的引壓管和機(jī)械毛細(xì)管。通過兩個傳感器中的一個進(jìn)行差壓的計算,計算完后通過標(biāo)準(zhǔn)的兩線制4-20 mA的HART信號進(jìn)行差壓傳輸至DCS系統(tǒng)。
羅斯蒙特ERS儀表(3051S)測物位優(yōu)點(diǎn):(1)取消了引壓管和毛細(xì)管,將壓力變送器直接安裝在取壓口上,減少了壓力傳遞的損失,保證了測量的準(zhǔn)確,誤差大大減小。(2)專用電纜用穿線管保護(hù),避免了在檢修過程被撞壞的危險。(3)特別適合寒冷的地區(qū),只要一次引壓閥加保溫伴熱即可。(4)由于沒有了引壓管和毛細(xì)管,減少保溫伴熱,也達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。(5)采用數(shù)字結(jié)構(gòu)來取代了機(jī)械部件,改善了使用性能,即使在大范圍變化的溫度下,該系統(tǒng)也可以具備更快的響應(yīng)時間和更加穩(wěn)定、可重復(fù)的測量并且測量精度可以提高十倍以上。
ERS儀表安裝要求:
(1)正負(fù)引壓端各安裝一臺壓力變送器,正壓端(下取壓口)的壓力變送器為主表,負(fù)壓端(上取壓口)的壓力變送器為付表,主表通過專用電纜為付表供電,付表將測得壓力值送回給主表,經(jīng)過主表運(yùn)算得出壓差從而算出液位,再將電流信號送回DCS系統(tǒng)。
(2)引壓閥則根據(jù)工藝介質(zhì)的情況,加保溫、伴熱及沖洗部分。
由于羅斯蒙特ERS儀表具有獨(dú)特的設(shè)計和安裝方式,保證了測量的準(zhǔn)確度,同時沒有引壓管和毛細(xì)管,減少保溫伴熱,又可以適應(yīng)大范圍的溫度變化,性能更高,有效的解決了這一測量難題。
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