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        E+H雷達液位計在化工儲罐的應用

        2021-07-20

        化工儲罐的液位測量方式多種多樣,有鋼帯液位計、法蘭式液位計、雷達液位計等。由于化工廠物料本身易燃易爆且有毒,同時受環境溫度的影響較大以及物料本身的特性,無論采取哪種測量方式都要求儀表在測量過程中既要測量準確又要故障率低。特別是丁二烯儲罐的液位測量。由于了二烯是性質非?;顫姷墓曹椣N,當系統氧含量超過規定條件時,系統內易生成丁二烯過氧化物及其過氧化自聚物(端基聚和物),易分解爆炸,并極易迅速積累,設備的泄露和過氧化物的形成,會促使氧化物積聚而導致爆炸事故的發生。如何保證丁二烯球罐的液位測量準確性一直以來捆擾每一位儀表維護人員。

        為解決這一問題,開始球罐的測量方式采用法蘭式液位計,由于密度變化大造成儀表指示不準現象發生。70年代采用了鋼帶液位計進行測量,由于鋼帶液位計是由機械部件相互連接制成的機械傳動機構,隨著使用時間的增加,故障率和維護費用也隨之增長。同時丁二烯聚合物堵塞在鋼帶導向管和傳動機構,易出現卡滯現象,造成儀表指示不準。在清除自聚物過程中,難免不發生金屬碰撞,自聚物遇撞擊火花后容易發生爆炸且由于鋼帶導向管垂直長達10米,很難做到徹底清除,從而造成重復檢修,機械部件也受到造成一定損傷。

        隨著科學技術的發展,經過多方考證和咨詢,選擇使用雷達液位計。雷達液位計是一種非接觸式的測量儀表,無需進罐就可以在線安裝、檢修。它采用微波技術進行液位測量,無傳動部件、無需維修、可靠性高、容易安裝,克服了機械式鋼帶液位計的許多缺點,在絕大多數情況下不受介質特性變化(包括密度和粘度變化)的影響,具有較高的測量精度。此外雷達液位計不與被測介質直接接觸,受溫度、壓力、氣體等影響非常小,具有故障報警及自診斷功能,可遠程修改、監控參數,有效保護了維護人員安全性。

        經過一年多使用,除安裝、調試過程出現的一些問題外,現運行平穩、指示準確。即節省了設備維護費用,又有效地保障了設備和人身安全,提高了液位指示的準確性,滿足工藝需求。


        1.丁二燥罐區處理鋼帶液位計故障的危險性

        1)丁二烯性質。丁二烯是性質非?;顫姷墓曹椣N,介電常數為1.5.當系統氧含量超過規定條件時系統內易生成丁二烯過氧化物及其過氧化自聚物,易分解爆炸,并極易迅速積累,堵塞設備管道。設備的泄漏和過氧化物的形成,會促使氧化物積聚而導致爆炸事故的發生。

        2)處理鋼帶故障的危險性。在使用鋼帶液位計測量液位的儲罐中,由于丁二烯物料的性質,必須密閉、帶壓,從而使鋼帶液位計的導向管和傳動齒輪中充滿了丁二烯物料,當與氧接觸時會產生丁二烯聚合物。如果聚合物堵塞在鋼帶導向管和傳動齒輪,就會出現卡滯現象,造成儀表指示不準。解決的方法只能是清除聚合物。在清除自聚物過程中,難免要發生金屬碰撞,特別是鋼帶導向管垂直長達10米,很難徹底清除,影響儀表穩定、精準運行。自聚物遇撞擊火花后容易發生爆炸,也給儲罐帶來極大的安全隱患。

        為保證人身、設備安全,每次都將已聚堵的鋼帶導向管(10米長的白鋼管)做深埋處理,防止其他人員在不知情的情況下,清除丁二烯聚合物時發生爆炸事故。


        2.解決方案-E+H雷達液位計FMR-245型

        為解決丁二烯儲罐鋼帶液位計導向管聚堵問題,同時為了保證人身和設備安全,經過多方考證和咨詢,選擇使用了5臺E+h(Endress+Hause)公司生產的FMR-245型雷達液位計,做為丁二烯儲罐液位測量儀表FMR245型雷達液位計是非接觸式的測量儀表,無需進罐就可以在線安裝、檢修;表面涂油聚四氟乙烯易清理。它采用電磁波技術進行液位測量,發射頻率高達26GHZ,波束角小(8°);在絕大多數情況下不受介質特性變化(包括密度和粘度變化)的影響,抗干擾能力強,可達到±3mm的測量精度,具有抗聚堵和腐蝕能力無傳動部件、無需維修、可靠性高、容易安裝,克服了機械式鋼帶液位計的許多缺點。

        1)選型原則。①根據工藝條件選擇合適的雷達液位計。②介電常數的選擇。③測量精度的選擇。

        2)應用效果。丁二烯罐區由鋼帶液位計改為雷達液位計后,有效克服了鋼帶液位計機械傳動部件隨使用時間的增加,故障率和維護費用也隨之增長的缺點,經過一年多的使用,除在安裝、調試過程中出現的跳變故障外,雷達液位計指示平穩、跟蹤靈敏;在雷達液位計外層PTFE表面的丁二烯聚合物和霧狀蒸汽凝結極少,基本不用清除,有效保障了人身、設備安全。


        3.結論

        綜上所述,雷達液位計在具有以下優點:

        1)基本不需要維護。由于采用的電磁波是一種微波,在傳播的過程不需要傳輸媒介的傳遞,因此基本上不需要考慮揮發性氣體和蒸汽、溫度、壓力(真空)、甚至粉塵的影響。而且由于是基于回波反射測距的原理(TOF),對雷達液位計來說,不存在磨損等問題,因此基本不需要維護。

        2)頂部安裝。頂部安裝的方式也使安裝更加方;而且由于微波的特性,相對其它液位測量方式,它的精度一般都能達到0.1%-0.03%(全量程)的精度。

        3)遠程控制和自診斷功能。雷達液位計是非接觸式的測量儀表,無需進罐就可以在線安裝、檢修,可遠程修改、監控參數、故障報警和自診斷功能。

        4)維護費用低,安全性高。雷達液位計克服了機械式鋼帶液位計的許多缺點,節省了設備維護費用,有效保障了設備和人身安全,提高了液位指示的準確性,滿足工藝需求。

        近年雷達液位計在石油化工領域的應用逐漸增多,以及E+H公司不斷進行新產品新技術的研發,E+H雷達液位計在各種儲罐的應用也越來越成熟,成功的案例也越來越多。隨著雷達技術的發展和成熟,雷達液位計將會逐步成為化工儲罐液位測量的主要測量方式。


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