【摘要】山東某公司年產(chǎn)16 萬t 己二酸裝置中，較多關(guān)鍵位置的液位計(jì)在裝置投產(chǎn)不到一年的時(shí)間里，多次出現(xiàn)故障并嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)，針對液位計(jì)存在的問題，以及介質(zhì)工況溫度高、腐蝕性強(qiáng)、易結(jié)晶掛料及顆粒物溶液等狀況，采用SC700 型電容式液位計(jì)替代原磁致伸縮液位計(jì)和雙法蘭液位計(jì)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，將所有存在問題的液位計(jì)成功進(jìn)行了改型。改造之后，裝置運(yùn)行穩(wěn)定，再未出現(xiàn)因液位計(jì)故障導(dǎo)致的各類問題。
山東某公司年產(chǎn)16 萬t 己二酸裝置中使用的液位計(jì)，主要有磁致伸縮液位計(jì)、雙法蘭液位計(jì)等。該裝置開車運(yùn)行不到一年的時(shí)間里，某些關(guān)鍵位置的液位計(jì)即出現(xiàn)測量不準(zhǔn)、液位計(jì)損壞等情況，故障率陡升，部分溫度高、腐蝕性強(qiáng)及易結(jié)晶等惡劣工況的液位計(jì)相繼出現(xiàn)問題，數(shù)量較多的法蘭式液位計(jì)、差壓變送器膜盒出現(xiàn)了腐蝕損壞情況，且腐蝕嚴(yán)重。
在分析了液位計(jì)故障的原因之后，采用SC700 型電容式液位計(jì)替代磁致伸縮液位計(jì)和雙法蘭液位計(jì)，改造初期，選擇二元酸熔融罐液位進(jìn)行試用，效果較好。繼而將所有存在問題的液位計(jì)進(jìn)行改型。
1 液位計(jì)故障現(xiàn)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℃，開車期間儀表即損壞，使用周期不超過一個(gè)月，膜盒出現(xiàn)針孔式腐蝕，更換鉭材質(zhì)平膜片變送器后，未出現(xiàn)腐蝕，但結(jié)晶造成儀表仍無法正常使用; 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(jì)LT-241392A 為磁致伸縮液位計(jì)，工況溫度90℃，介質(zhì)為己二酸、硝酸及水等，介質(zhì)易結(jié)晶，造成磁致伸縮浮球頻繁出現(xiàn)卡滯，故障率高，無法正常測量; 活性炭液位計(jì)LT-243101 和LT-243102 為磁致伸縮液位計(jì)，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(xiàn)卡滯，故障率高，無法正常測量。為此公司組織技術(shù)力量對液位計(jì)測量不準(zhǔn)，故障頻發(fā)的原因進(jìn)行了分析研究，結(jié)論如下:
a． 介質(zhì)溫度高、腐蝕性強(qiáng)。造成雙法蘭液位變送器膜片腐蝕嚴(yán)重，部分變送器膜片甚至完全脫落，在較短的時(shí)間內(nèi)即腐蝕損壞，部分儀表試車期間短短幾天膜片即損壞。
b． 易結(jié)晶掛料。易結(jié)晶問題造成磁致伸縮液位計(jì)浮球頻繁出現(xiàn)卡滯情況，故障率高，無法正常測量，使用平膜片雙法蘭液位變送器同樣無法正常測量。
c． 顆粒物溶液。溶液內(nèi)的顆粒物積存于磁致伸縮液位計(jì)的浮球與探桿間，造成浮球卡滯，無法活動自如，故障率較高。
2 改進(jìn)措施
針對液位計(jì)自身的問題，以及現(xiàn)場工況存在的溫度高、腐蝕性強(qiáng)、易結(jié)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(jì)進(jìn)行改型試驗(yàn)。電容式液位計(jì)通過檢測電容變化測量液位，其電容傳感器是根據(jù)圓筒形電容器原理工作的。SC700 型電容式液位計(jì)的測量電極由內(nèi)極和外套組成，內(nèi)極材料為316L，外極材料為PFA，被測介質(zhì)壓力可達(dá)320bar ( 1bar =100kPa) ，介質(zhì)溫度－ 200 ～ 250℃，耐酸堿度高，可應(yīng)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(jì)采用內(nèi)插方式安裝在設(shè)備頂部，如圖1 所示。安裝時(shí)，需保護(hù)電容液位計(jì)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(yīng)使傳感器探極院秒攪拌葉片以防損壞探極。
2． 2 調(diào)試校準(zhǔn)
SC700 型電容式液位計(jì)的調(diào)試校準(zhǔn)原理如圖2 所示，即根據(jù)工藝情況確定液位的零點(diǎn)和滿點(diǎn)，并使用零點(diǎn)和量程設(shè)置功能計(jì)算并設(shè)置零點(diǎn)電容Co和滿點(diǎn)電容Cfs。
根據(jù)圖2，可得如下算式:
2． 2． 1 快捷零點(diǎn)和量程標(biāo)定方法
快捷零點(diǎn)和量程的標(biāo)定方法分為3 種情況，具體如下:
a． 容器設(shè)備內(nèi)液位為空時(shí)進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定。當(dāng)液位處于零點(diǎn)時(shí)，按住“SET +∨”鍵并持續(xù)5s，進(jìn)入零點(diǎn)快捷菜單; 按“∧”鍵選擇“YES”進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)操作; 按“SET”鍵確認(rèn)選擇。
b． 容器設(shè)備內(nèi)液位滿時(shí)進(jìn)行量程標(biāo)定。當(dāng)液位處于滿點(diǎn)時(shí)，按住“SET +∧”鍵持續(xù)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(zhǔn)操作; 按“SET”鍵確認(rèn)選擇。
c． 檢查零點(diǎn)和量程標(biāo)定后的電容值。使用“∨”鍵觀察零點(diǎn)和滿點(diǎn)處傳感器的電容值。
2． 2． 2 在線任意液位位置的標(biāo)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(jì)算出量程電容值; 將零點(diǎn)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(biāo)定。
此方法適用于在線更換儀表，適用于在線裝置無法升降液位并完成量程標(biāo)定的情況。
3 實(shí)施效果
改造初期，將二元酸液位計(jì)LT_248321 改為電容式液位計(jì)并進(jìn)行試驗(yàn)，儀表測量準(zhǔn)確，使用周期長，安裝調(diào)試方便，可在線進(jìn)行更換并設(shè)置零點(diǎn)、滿點(diǎn)參數(shù)。試用一段時(shí)間后拆檢電容式液位計(jì)，電極和護(hù)套完好，未出現(xiàn)進(jìn)液、腐蝕等情況。
目前已將所有存在問題的近20 臺雙法蘭液位計(jì)和磁致伸縮液位計(jì)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(yùn)行不穩(wěn)定的問題。
4 結(jié)束語
己二酸裝置液位計(jì)的成功改型，證實(shí)SC700型電容式液位計(jì)適用于強(qiáng)酸堿腐蝕、易結(jié)晶掛料及熔融等惡劣工況。改造之后，SC700 型電容式液位計(jì)測量準(zhǔn)確，不受液體結(jié)晶掛料的影響，探極和護(hù)套結(jié)構(gòu)可靠。在惡劣工況下使用周期長，液位計(jì)性能可靠，故障率低，安裝調(diào)試簡單，在線更換方便。相比于進(jìn)口液位計(jì)，SC700 型電容式液位計(jì)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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