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浅谈双法兰变送器应用注意事项

作时间:2016-05-13 10:33:06  来源:山东滨化滨阳燃化有限公司  作者:
   

摘 要:双法兰变送器综合了材料应用、机械加工和计算机智能等技术的应用,以其耐腐蚀、耐污等鲜明特点,在各行业生产企业的应用越来越广。本文结合实际应用经验,为保障双法兰变送器长期稳定运行,介绍其在液位和流量测量过程中选型、安装及与其它专业配合的注意事项。

0 引言
         双法兰变送器以工作可靠、安装方便、适用工况范围广等优点,在炼化企业得到越来越广泛的适用。正确地选型、安装和应用,对保障变送器长周期准确稳定运行至关重要。结合实际使用情况和应用经验,以罗斯蒙特变送器为例介绍双法兰变送器在液位和流量测量的应用。

1 构成和工作原理
         一台双法兰变送器由智能差压变送器、膜片密封件和带有充灌液的毛细管连接件3 部分组成。当过程压力变化时,膜片密封件的膜片发生位移,被测压力通过充灌液和毛细管管路,将压力的变化传导至智能变送器检测元件,从而实现过程压力的检测。因智能变送器本体与过程介质得到有效隔离,可实现对高粘稠、高温、易结晶、易凝固、腐蚀性、污物较多等介质的测量。

2 在液位参数测量中的应用
         根据压强公式P=ρhg,在容器某点的压力与介质密度和高度成正比的原理,利用压力变送器检测某处压强,便能计算出液面或界面的高度。在生产过程中,液位控制一般作为过程控制参数,对检测仪表的可靠性、稳定性要求高,精度要求不高,并且介质密度基本稳定,因此使用双法兰变送器或压力变送器检测该点压强,便可直接反映该点液位高度。在炼化装置中,法兰变送器已基本取代了打隔离液的差压变送器测量液位模式。典型应用在各种卧罐、塔器液位过程参数测量。比如分馏塔液位、回流罐液(界)位、原料罐液位、汽包液位等。在应用选型时可注意以下事项 。

2.1 介质温度
         充灌液的选择应根据过程介质温度的不同选用不同规格, 以罗斯蒙特1199 系列为例,DC200 硅油可耐温-45℃~ 205℃,DC704 硅油可耐温0℃~ 315℃。不同充灌液其密度也不同,在进行负迁移计算时需要注意。同时还需注意耐高温的充灌液,其粘度也大,环境温度低于其正常使用范围可能对测量有影响[1]。
2.2 腐蚀性
         根据过程介质腐蚀性特点选择不同膜片材质。在炼厂一般选用316L 材质便能满足应用,含硫化氢的氢气介质,膜片需要镀金。
2.3 测量范围
         测量范围大于15m,为减少充灌液传递滞后带来的影响,尽量选用内径大的毛线管。
2.4 结晶介质
         可选用插入式双法兰变送器,因插入式变送器生产过程中无法拆卸维修,建议提前与设计单位沟通,在设备留有开口安装两套远处液位计。在滨阳公司液化气脱硫单元和MTBE单元的结晶位置设计了双套远处液位计,使用良好。
2.5 过程法兰口径
         双法兰膜片密封件的直径是膜片刚度的最重要影响因素,直接影响其温度性能,因此建议选用尽可能大的法兰尺寸,在应用中选用DN80 即满足要求。
2.6 压力
         为避免充灌液蒸发为气态,必须考虑充灌液温度与蒸汽压的关系。充灌液提供的温度使用范围是指大气压力条件下的范围,在真空条件下,温度应用范围要变窄。以DC704 硅油为例,大气压力条件下,最高耐温为315℃,但在真空条件下,最高耐温为200℃。因此在介质工况为真空条件下,必须考虑降温措施,比如减压塔液位的测量和选型[1]。
2.7 安装
         除插入式双法兰外,建议液位计引压管线向上倾斜,可避免引压管内积存污物,并且不影响测量精度。可提前与设计单位沟通,设备制造过程中完成。但需注意引压管线倾斜后,其它类型液位计不便于选用。
3 在流量参数测量中的应用
         主要应用在差压式流量测量,一般与楔式流量计、平衡式流量计等非标流量计配套使用。变送器与流量计直接安装,取消引压管线,利用管线自身温度可减少打隔离液、防冻凝等维护成本,通过合理选型,能达到很好的使用精度,这种模式的应用越来越广。在应用选型时可注意以下事项:
1) 选型应用注意事项必须考虑介质温度、介质腐蚀性。
2) 结晶介质可考虑选用插入式,但必须注意插入长度只要穿过流量计内壁即可,以避免过长影响介质流过流量计时流动状态发生变化。在流量计和法兰变送器订货时需统一考虑。
3) 流量测量要求较高的精度,毛线管内径尽可能大,长度尽可能短。
4) 安装。在规范中要求介质为液体的流量计引压管应在与水平向下45°范围内,根据实际使用经验,建议水平取压或在水平方向向上倾斜10°左右安装。这样安装的优点是基本不影响测量精度,同时避免在管线中积存污物,在停工吹扫过程中,污物和介质自流到管线内,避免积存介质,减少检修过程留下的隐患[2]。
4 其它注意事项
         1) 双法兰变送器产品样本推荐选用较大直径的膜片以最大限度减少温度影响,选用短的毛细管以减少温度影响与响应时间;选择内径较大的毛细管以改善时间响应或内径较小的毛细管改善温度性能;选择粘度最小,热膨胀系数最小,同时能满足极端过程的充灌液[1]。
         2) 在静压高的工况下,需由厂家提供和确认膜片密封件和毛细管及连接件的耐压范围。
5 结束语
         双法兰变送器初始引进时,因成本较高,在使用中受到一定限制,但随着国外技术的引进、国内装备水平的提高,成本逐步降低,同时国家对生产装置安全稳定运行需求的提高,使得其应用得到很大推广。

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