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差壓變送器在格爾木煉油廠的應(yīng)用
1引言
近年來(lái)，隨著格爾木煉油廠生產(chǎn)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，差壓變送器在生產(chǎn)裝置的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題也越來(lái)越多，加之安裝、使用、維護(hù)人員的水平差異，使得出現(xiàn)的問(wèn)題不能迅速解決，一定程度上影響了格爾木煉油廠生產(chǎn)的正常進(jìn)行，甚至危及生產(chǎn)安全。
2差壓變送器的工作原理及測(cè)量方式
工作原理：來(lái)自雙側(cè)導(dǎo)壓管的差壓直接作用于變送器傳感器雙側(cè)隔離膜片上，通過(guò)膜片內(nèi)的密封液傳導(dǎo)至測(cè)量元件上，測(cè)量元件將測(cè)得的差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為與之對(duì)應(yīng)的電信號(hào)傳遞給轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過(guò)放大等處理變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出。
差壓變送器的幾種應(yīng)用測(cè)量方式如圖1所示：①與節(jié)流元件相結(jié)合，利用節(jié)流元件的前后產(chǎn)生的差壓值測(cè)量液體流量。②利用液體自身重力產(chǎn)生的壓力差，測(cè)量液體的高度。③直接測(cè)量不同管道、罐體液體的壓力差值。
3重要測(cè)量回路的故障分析
格爾木煉油廠10萬(wàn)t/a甲醇裝置轉(zhuǎn)化工段水碳比控制差壓測(cè)量系統(tǒng)的作用是對(duì)中壓蒸汽流量和脫硫后的原料氣流量進(jìn)行檢測(cè)，把數(shù)值傳遞到DCS，在DCS比值的模塊進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換成物質(zhì)的量比，然后和設(shè)定的水碳比相比較，F(xiàn)T107原料氣的量一般不動(dòng)，改變調(diào)節(jié)閥FV108的開(kāi)度，來(lái)改變FT108的蒸汽量，使兩塊表的物質(zhì)的量比保持在某一特定的數(shù)值，獲取、可靠的過(guò)程參數(shù)值是進(jìn)行控制的基礎(chǔ)。對(duì)這兩個(gè)流量進(jìn)行檢測(cè)的變送器位號(hào)為FT108和FT107。FT108的流量一般為33t/h，F(xiàn)T107的流量一般15603Nm/h。
3.1FT108中壓蒸汽流量變送器
中壓蒸汽變送器的安裝圖如圖2所示，系統(tǒng)為變送器+孔板。工藝介質(zhì)為過(guò)熱水蒸氣，過(guò)熱蒸汽在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離輸送后，隨著工況(如溫度、壓力)的變化，特別是在過(guò)熱度不高的情況下，會(huì)因?yàn)闊崃繐p失溫度降低而使其從過(guò)熱狀態(tài)進(jìn)入飽和或過(guò)飽和狀態(tài)，轉(zhuǎn)變成為飽和蒸汽或帶有水滴的過(guò)飽和蒸汽。為了防止蒸汽凝結(jié)，安裝了電伴熱、蒸汽伴熱，冬天時(shí)用延棉板把變送器包起來(lái)，避免凍結(jié)凍壞變送器的膜盒。但是沒(méi)有取得很大的作用。測(cè)量值有時(shí)偏差很大，因?yàn)閷?dǎo)壓管長(zhǎng)，壓力損失大。①易凍、易堵、易漏。②伴熱容易造成差壓變送器器件老化、導(dǎo)壓管需加隔離液，由于伴熱或工藝操作不穩(wěn)，正、負(fù)導(dǎo)壓管隔離液液線常常不等，產(chǎn)生液柱差，使流量指示不準(zhǔn)。③變送器需電伴熱和蒸汽伴熱，運(yùn)行成本高。
于是對(duì)此變送器的取壓方式進(jìn)行了改造，如圖3所示，縮短導(dǎo)壓管的長(zhǎng)度把差壓變送器直接安裝在管道上，主管線伴熱走到引壓線處稍拐一點(diǎn)彎，做了一個(gè)冷凝彎。用巖棉板把蒸汽管線和變送器密封起來(lái)，用鐵絲將其固定，這樣改造的好處：①縮短導(dǎo)壓管的長(zhǎng)度，無(wú)疑減少了很多的漏點(diǎn)，降低很多凍結(jié)點(diǎn)和導(dǎo)壓管堵塞的概率，減少了儀表工作者的維護(hù)量。②減少壓力損失，在取壓管中會(huì)有一定壓力損失，減少了測(cè)量的精度和準(zhǔn)確型，縮短后會(huì)提高它的測(cè)量準(zhǔn)確度。③可以省去電伴熱、蒸汽伴熱和儀表箱，而采取蒸汽自伴熱。如100套流量孔板測(cè)量回路(需保溫伴熱)，每個(gè)伴熱點(diǎn)耗汽0.02t/h，如果每年平均按4300h計(jì)算，蒸汽費(fèi)用為40t，則每年需消耗蒸汽費(fèi)用大約為34.4萬(wàn)元，每個(gè)回路每年耗費(fèi)用為0.172萬(wàn)元。有些表不僅要蒸汽伴熱，還要電伴熱，計(jì)算起來(lái)又是不小的一筆費(fèi)用。
夏天的時(shí)候可以調(diào)整巖棉板的厚度，露出導(dǎo)壓管，以免溫度過(guò)高，使冷凝彎處得到冷凝水汽化，兩邊液柱高度不同，影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。
3.2FT107混合原料氣流量變送器原料氣流量變送器安裝如圖4所示。系統(tǒng)為節(jié)流孔板+EJA差壓變送器，此流量表經(jīng)常遇到故障。
3.2.1變送器測(cè)得的壓差逐漸變大
本測(cè)量系統(tǒng)剛投用時(shí)工作正常，運(yùn)行一段時(shí)間以后，測(cè)得的壓差逐漸變大，放空后正常，工作一段時(shí)問(wèn)后，測(cè)得的壓差又逐漸變大。電信號(hào)回路工作正常，用側(cè)漏儀表查雙側(cè)導(dǎo)管正常。經(jīng)過(guò)分析，為原料氣脫水干燥不凈，原料氣中含水蒸氣，遇冷凝結(jié)，由于液體自上而下流動(dòng)，部分水聚集于孔板正壓側(cè)，并逐漸沿正壓導(dǎo)壓管流動(dòng)集中至zui下端，造成正負(fù)導(dǎo)壓管中積液高度不一致，差壓變送器測(cè)量出現(xiàn)正向誤差，顯示為差壓增大，氣體變送器沒(méi)有加保溫伴熱，冬天的時(shí)候正壓側(cè)很容易凍住。
即：變送器測(cè)量輸出的流量信號(hào)與實(shí)際流量不符，產(chǎn)生測(cè)量誤差。這里，由于正壓導(dǎo)管取壓方式的原因，隨著時(shí)問(wèn)的增加，h+逐漸大于h-，測(cè)得的流量也增大。由于氣體流量取壓方式不對(duì)或?qū)汗馨惭b不符合要求，常常造成導(dǎo)壓管內(nèi)部積存液體的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，往往會(huì)致使測(cè)量不準(zhǔn)，如果在變送器量程很小的情況下，甚至?xí)斐勺兯推鬏敵龅囊恍┎▌?dòng)。
解決方法：①當(dāng)測(cè)量含有雜質(zhì)的液體或潮濕的氣體流量時(shí)，則應(yīng)在導(dǎo)管的zui低點(diǎn)安裝沉降器和排污閥，以便收集和定期排出信號(hào)管路內(nèi)的各種污物和積水。②對(duì)此變送器加裝電伴熱。③遇到有凝結(jié)和凍結(jié)的情況及時(shí)用蒸汽吹掃，排凝。
3.2.2變送器的顯示比實(shí)際小很多
經(jīng)過(guò)檢查，電信號(hào)回路工作正常，變送器送檢定室標(biāo)定正常，打開(kāi)正負(fù)壓的放空螺釘，沒(méi)有液體流出，于是懷疑問(wèn)題出現(xiàn)出導(dǎo)壓上，經(jīng)過(guò)檢查，由于正導(dǎo)壓管焊接不好造成泄漏所致，經(jīng)過(guò)補(bǔ)焊堵漏后，流量測(cè)量恢復(fù)正常。除此外，如果正壓管堵塞，平衡閥泄漏也有可能出現(xiàn)變送器顯示偏小的現(xiàn)象。