【摘要】山東某公司年產(chǎn)16 萬(wàn)t 己二酸裝置中，較多關(guān)鍵位置的液位計在裝置投產(chǎn)不到一年的時(shí)間里，多次出現故障并嚴重影響正常生產(chǎn)，針對液位計存在的問(wèn)題，以及介質(zhì)工況溫度高、腐蝕性強、易結晶掛料及顆粒物溶液等狀況，采用SC700 型電容式液位計替代原磁致伸縮液位計和雙法蘭液位計進(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)題的液位計成功進(jìn)行了改型。改造之后，裝置運行穩定，再未出現因液位計故障導致的各類(lèi)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，主要有磁致伸縮液位計、雙法蘭液位計等。該裝置開(kāi)車(chē)運行不到一年的時(shí)間里，某些關(guān)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(wèn)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后，采用SC700 型電容式液位計替代磁致伸縮液位計和雙法蘭液位計，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)題的液位計進(jìn)行改型。
1 液位計故障現象與原因分析
裝置中二元酸液位LT_248321 為插入式法蘭變送器，儀表測量膜片材料為316L，介質(zhì)為熔融二元酸，溫度175℃，開(kāi)車(chē)期間儀表即損壞，使用周期不超過(guò)一個(gè)月，膜盒出現針孔式腐蝕，更換鉭材質(zhì)平膜片變送器后，未出現腐蝕，但結晶造成儀表仍無(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(kāi)車(chē)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LT-241392A 為磁致伸縮液位計，工況溫度90℃，介質(zhì)為己二酸、硝酸及水等，介質(zhì)易結晶，造成磁致伸縮浮球頻繁出現卡滯，故障率高，無(wú)法正常測量; 活性炭液位計LT-243101 和LT-243102 為磁致伸縮液位計，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卡滯，故障率高，無(wú)法正常測量。為此公司組織技術(shù)力量對液位計測量不準，故障頻發(fā)的原因進(jìn)行了分析研究，結論如下:
a． 介質(zhì)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(shí)間內即腐蝕損壞，部分儀表試車(chē)期間短短幾天膜片即損壞。
b． 易結晶掛料。易結晶問(wèn)題造成磁致伸縮液位計浮球頻繁出現卡滯情況，故障率高，無(wú)法正常測量，使用平膜片雙法蘭液位變送器同樣無(wú)法正常測量。
c． 顆粒物溶液。溶液內的顆粒物積存于磁致伸縮液位計的浮球與探桿間，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
針對液位計自身的問(wèn)題，以及現場(chǎng)工況存在的溫度高、腐蝕性強、易結晶掛料及顆粒物溶液等介謘hou純觶芯烤齠ú捎肧C700 型電容式液位計進(jìn)行改型試驗。電容式液位計通過(guò)檢測電容變化測量液位，其電容傳感器是根據圓筒形電容器原理工作的。SC700 型電容式液位計的測量電極由內極和外套組成，內極材料為316L，外極材料為PFA，被測介質(zhì)壓力可達320bar ( 1bar =100kPa) ，介質(zhì)溫度－ 200 ～ 250℃，耐酸堿度高，可應用于各種惡劣苛刻的工況環(huán)境。
2． 1 安裝
SC700 型電容式液位計采用內插方式安裝在設備頂部，如圖1 所示。安裝時(shí)，需保護電容液位計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) ，如果容器有攪拌應使傳感器探極院秒攪拌葉片以防損壞探極。
2． 2 調試校準
SC700 型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(diǎn)和滿(mǎn)點(diǎn)，并使用零點(diǎn)和量程設置功能計算并設置零點(diǎn)電容Co和滿(mǎn)點(diǎn)電容Cfs。
根據圖2，可得如下算式:
2． 2． 1 快捷零點(diǎn)和量程標定方法
快捷零點(diǎn)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(shí)進(jìn)行零點(diǎn)標定。當液位處于零點(diǎn)時(shí)，按住“SET +∨”鍵并持續5s，進(jìn)入零點(diǎn)快捷菜單; 按“∧”鍵選擇“YES”進(jìn)行零點(diǎn)校準操作; 按“SET”鍵確認選擇。
b． 容器設備內液位滿(mǎn)時(shí)進(jìn)行量程標定。當液位處于滿(mǎn)點(diǎn)時(shí)，按住“SET +∧”鍵持續5s，進(jìn)入零點(diǎn)快捷菜單，LCD 顯示“NO”; 按“∧”選擇“YES”進(jìn)行量程校準操作; 按“SET”鍵確認選擇。
c． 檢查零點(diǎn)和量程標定后的電容值。使用“∨”鍵觀(guān)察零點(diǎn)和滿(mǎn)點(diǎn)處傳感器的電容值。
2． 2． 2 在線(xiàn)任意液位位置的標定
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值，從而計算出量程電容值; 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(xiàn)標定。
此方法適用于在線(xiàn)更換儀表，適用于在線(xiàn)裝置無(wú)法升降液位并完成量程標定的情況。
3 實(shí)施效果
改造初期，將二元酸液位計LT_248321 改為電容式液位計并進(jìn)行試驗，儀表測量準確，使用周期長(cháng)，安裝調試方便，可在線(xiàn)進(jìn)行更換并設置零點(diǎn)、滿(mǎn)點(diǎn)參數。試用一段時(shí)間后拆檢電容式液位計，電極和護套完好，未出現進(jìn)液、腐蝕等情況。
目前已將所有存在問(wèn)題的近20 臺雙法蘭液位計和磁致伸縮液位計進(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、運行不穩定的問(wèn)題。
4 結束語(yǔ)
己二酸裝置液位計的成功改型，證實(shí)SC700型電容式液位計適用于強酸堿腐蝕、易結晶掛料及熔融等惡劣工況。改造之后，SC700 型電容式液位計測量準確，不受液體結晶掛料的影響，探極和護套結構可靠。在惡劣工況下使用周期長(cháng)，液位計性能可靠，故障率低，安裝調試簡(jiǎn)單，在線(xiàn)更換方便。相比于進(jìn)口液位計，SC700 型電容式液位計的價(jià)格優(yōu)勢明顯，性能可靠，目前已在公司多套裝置中推廣使用。
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