某公司九陽罐區(qū)使用了9臺(tái)隔膜密封式差壓變送器對甲胺/DMF系統(tǒng)的產(chǎn)品貯罐液位進(jìn)行測量,但由于遠(yuǎn)傳儀表存在問題,其液位指示一直低于現(xiàn)場就地液位計(jì)指示,這給操作室工藝人員判斷現(xiàn)場貯“罐的實(shí)際液位帶來了很大的麻煩,往往需要操作人員親自去現(xiàn)場核實(shí)后才能實(shí)施物料進(jìn)哪個(gè)貯罐。為保證遠(yuǎn)傳儀表與現(xiàn)場就地液位計(jì)一一對應(yīng),為工藝操作人員及時(shí)提供準(zhǔn)確的操作參數(shù),保證化工生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,經(jīng)認(rèn)真研究,提出了切實(shí)的解決方案,實(shí)施后效果令人滿意。
隔膜密封式差壓變送器由差壓變送器、毛細(xì)管和帶密封隔膜的雙法蘭組成。密封隔膜的作用是防止管道中的介質(zhì)直接進(jìn)入差壓變送器,它與變送器之間靠注滿液體(一般采用硅油)的毛細(xì)管連接起來,膜片受壓后產(chǎn)生微小變形,變形位移或頻率通過毛細(xì)管的液體傳遞給變送器,由變送器處理后轉(zhuǎn)換成輸出信號。該變送器可用于測量液體、氣體和蒸汽的流量、液位、密度和壓力。
2.隔膜密封式差壓變送器隔膜密封部的正確安裝
隔膜密封式差壓變送器隔膜密封部的正確安裝是儀表測量準(zhǔn)確的前提條件。液罐側(cè)的過程法蘭、墊圈是用戶自備的,因此在選擇墊圈時(shí)一定要考慮物料的腐蝕性,還要確保墊圈的內(nèi)徑大于隔膜密封圈面,如果使用墊圈內(nèi)徑小于隔膜墊圈內(nèi)徑,墊圈可能影響隔膜的正常動(dòng)作而引起誤差。進(jìn)行液罐的液位測量時(shí),ZUI低液位(零點(diǎn))應(yīng)設(shè)定在距離高壓側(cè)膜片密封部的中心50mm以上的地方。按HIGH以及LOW標(biāo)所示,將法蘭隔膜部安裝在液罐的高、低壓側(cè)。為減小環(huán)境溫度差的影響,可將高壓側(cè)的毛細(xì)管束在一起并固定,以防止風(fēng)以及振動(dòng)等的影響(超長部分的毛細(xì)管應(yīng)卷在一起固定)。安裝作業(yè)過程中,盡可能地不要對膜片密封部施加封入液的落差壓。注意不要損傷接液膜片的表面。由于膜片面凸起約1mm,如果將膜片面朝下放置則可能弄傷膜片表面。不要扭曲,擠壓毛細(xì)管,也不要對它施加過大的應(yīng)力。安裝密封部時(shí)毛細(xì)管村套管朝下。變送器的安裝位置盡量在高壓側(cè)遠(yuǎn)傳法蘭隔膜密封部的下方。
3.隔膜密封式差壓変送器的遷移量
對差壓變送器來說需不需要正負(fù)遷移(主要是測量液位時(shí)用到),關(guān)鍵在于變送器就位后,在液位處于儀表零位(工藝設(shè)計(jì)ZUI低液位)時(shí),分析差壓變送器正、負(fù)壓室受力情況,若正壓室壓力大于負(fù)壓室壓力,即壓差為正差壓,則需零位正遷移(零位下調(diào)),反之則需零位負(fù)遷移(零位上調(diào))。
雙法蘭液位計(jì)的負(fù)遷移量,主要是遷移掉負(fù)壓室法蘭高于正壓室法蘭那段毛細(xì)管液柱壓差△p。若儀表零位就在正壓室法蘭處,則負(fù)遷移量就是△p;若儀表零位在正壓室法蘭以上h距離,則負(fù)遷移量為△p-phg,若此時(shí)控制液位范
圍為H,則考慮遷移量后的測量范圍為-(△p-phg)~-(△p-phg)+pHg。雙法蘭液位計(jì)負(fù)遷移量等于兩法蘭間距乘以毛細(xì)管中硅油密度。
4.儀表選擇量程時(shí)考慮的問題及安裝使用后存在的問題
EJA型隔膜密封式差壓變送器有2種測量量程的膜盒:M型25~100kPa;H型25~500kPa。根據(jù)設(shè)計(jì)院出具的儀表數(shù)據(jù)表對儀表進(jìn)行選型。為提高儀表測量精度,保證儀表長期工作在測量量程的1/3~2/3,選擇M型膜盒的差壓變送器。根據(jù)設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì),罐區(qū)產(chǎn)品貯罐預(yù)留液位計(jì)法蘭間距為11.6m,數(shù)據(jù)表儀表量程為0~100kPa,使用說明書的儀表測量范圍為-100+200kPa,實(shí)際測量液位時(shí)儀表需要負(fù)遷移。
儀表負(fù)遷移量Po=Hog
量程△=Hpg
范圍-Hpog~(Hpg-Hpog)
式中P0-負(fù)遷移量,kPa
H一測量高度,mm;
po一毛細(xì)管充灌液密度,g/cm3;
g一重力加速度,m/s2
p一被測介質(zhì)密度,g/(cm3。
H=11.6m,p0=1.07g/cm,代入公式計(jì)
算可得;儀表負(fù)遷移量為121.6kPa。但由于儀表測量范圍的限制,用手操器設(shè)置時(shí)儀表負(fù)遷移量ZUI大能設(shè)置到-107.79kPa,因此不可避免地就會(huì)出現(xiàn)儀表測量值與實(shí)際液位之間的誤差。
5.遠(yuǎn)傳液位儀表與現(xiàn)場就地顯示儀表刻度不符合的解決方案
提高儀表零位與實(shí)際液位相對照的原則:現(xiàn)場遠(yuǎn)傳儀表下限值設(shè)置到-107.79kPa,再計(jì)算
出下限值對應(yīng)的實(shí)際液位高度,即儀表零位對應(yīng)的液位高度距下法蘭中心的距離。根據(jù)公式P0=HP0g計(jì)算算,P0=107.79kPa時(shí),H=10.28m,所以儀表負(fù)遷移至-107.79kPa時(shí)對應(yīng)的液位高度為1.32m,這就是說當(dāng)液位指示0時(shí),實(shí)際液位高度為1.32m。儀表量程計(jì)算時(shí)按照貯罐法蘭間距為10.28m計(jì)算,H=10.28m實(shí)際液體密度p=0.616g/cm',g=9.8m/s2,根據(jù)公式△p=Gpg,計(jì)算出儀表量程為62.058kPa,因此儀表實(shí)際測量范圍為:-107.79-45.732kPa。調(diào)整后儀表對應(yīng)的液位:當(dāng)儀表指示****時(shí),液位高度是設(shè)備上法蘭中心位置1.6m;當(dāng)液位指示0時(shí),液位高度是設(shè)備下法蘭中心位置以上1.32m。
6.結(jié)語
通過對遠(yuǎn)傳液位計(jì)的測量原理進(jìn)行分析和儀表準(zhǔn)確度的調(diào)試,以及現(xiàn)場設(shè)備測量范圍的確定,隔膜密封式差壓變送器終于在07年9月投人正常使用,使用過程中沒有出現(xiàn)過指示不正常,與現(xiàn)場就地液位儀表指示一致,減少了現(xiàn)場操作人員的工作量,為生產(chǎn)工藝調(diào)整提供了可靠的操作參數(shù)。
