差壓變送器在高真空高溫強(qiáng)腐蝕測(cè)量液位中應(yīng)用

摘要：主要介紹了雙法蘭遠(yuǎn)傳差壓變送器在高奧空高溫、強(qiáng)腐蝕系皖中測(cè)液位時(shí)所遇到的悶題及改進(jìn)獵施。
1前言
　　眾所周知，化工、化肥等行業(yè)的工藝過(guò)程均比較復(fù)雜,有些工藝裝置.工藝設(shè)備及工藝操作條件較為特殊.有時(shí),若使用常規(guī)的自動(dòng)化儀表進(jìn)行測(cè)量控制，會(huì)遇到一些意想不到的困難,給工藝正常操作帶來(lái)一定的難度,甚至還會(huì)導(dǎo)致誤操作。經(jīng)過(guò)分析.調(diào)查、研究,按照工藝條件的實(shí)際應(yīng)用情況對(duì)其進(jìn)行一定改造后，解決了這類(lèi)難題。
2現(xiàn)象及原因分析
2.1現(xiàn)象
　　在TDI生產(chǎn)中,為了防止產(chǎn)生塔釜液抽干或?qū)⒌蛯铀灞桓貉蜎](méi),破壞再沸器的熱循環(huán)系統(tǒng)，必須對(duì)塔釜液位進(jìn)行控制,使它維持在一定范圍內(nèi)緩慢變化.如圖1所示。
 
　　液位變送器采用了常規(guī)的電容式雙法蘭遠(yuǎn)傳差壓變送器。該變送器投運(yùn)開(kāi)始一個(gè)多月內(nèi)測(cè)量、控制較為正常。運(yùn)行一段時(shí)間后，六臺(tái)儀表均無(wú)法使用,導(dǎo)致工藝不能正常運(yùn)行,頻繁出現(xiàn)系統(tǒng)誤報(bào)警直至聯(lián)鎖停車(chē),造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。
2.2原因分析
儀表概況
　　一次儀表選用通用的抗腐蝕哈氏合金膜片的帶雙向遠(yuǎn)傳裝置的防爆型電容式差壓變送器。
　　經(jīng)試驗(yàn),該儀表在正壓或常壓系統(tǒng)或者.真空度較低的系統(tǒng)中,均可較正確地實(shí)現(xiàn)液位測(cè)量。選用不同的按液部件材質(zhì)可實(shí)現(xiàn)耐高溫、耐腐蝕.這類(lèi)儀表為目前國(guó)內(nèi)使用較普遍、精度高的一種。.
針對(duì)這類(lèi)儀表在使用中出現(xiàn)的現(xiàn)象,主要有以下幾方面因素造成;
a.儀表生產(chǎn)廠未進(jìn)行儀表的負(fù)靜壓試.驗(yàn)。由于國(guó)內(nèi)大多數(shù)儀表生產(chǎn)廠在儀表出廠前只進(jìn)行正向靜壓試驗(yàn).有時(shí)可高達(dá)31.0MPa(G)。而不進(jìn)行高負(fù)壓靜壓試驗(yàn)。當(dāng)工藝操作壓力達(dá)到510mmHg(68KPa)的高真空狀態(tài)下,也即絕壓低到一定程度時(shí).正負(fù)壓室兩膜片由于機(jī)加工、安裝等因素造成的不對(duì)稱(chēng)性.導(dǎo)致膜片彈性變形不平衡,引起壓力差的附加值增加.從而出現(xiàn)假液位:指示跑大(或小)。
b.遠(yuǎn)傳裝置中填充液不穩(wěn)定或有可能部分汽化。
　　儀表遠(yuǎn)傳裝置中所用填充液一般為.DC200或Syltherm800硅油。通常,大家對(duì)硅油的-個(gè)最為深刻的印象可能就是它的“耐高溫"性。實(shí)際上.“耐高溫”這個(gè)術(shù)語(yǔ)使用時(shí)常常不太嚴(yán)格,應(yīng)當(dāng)明確當(dāng)我們說(shuō)一種鈞質(zhì)能經(jīng)受某一溫度時(shí)的確切含義。這個(gè)術(shù)語(yǔ)常常表示一些性能試驗(yàn)的結(jié)果,而這些試驗(yàn)是多種多樣的，從在試管中加熱幾分鐘到實(shí)際工作策件下嚴(yán)格試驗(yàn)數(shù)千小時(shí).變化很大。
　　盡管硅油具有諸多的優(yōu)越的物理化學(xué)性能，如優(yōu)越的粘溫性;較高的閃點(diǎn)和燃點(diǎn);低的揮發(fā)性等等。但在特定的實(shí)際工況下,有些性能即出現(xiàn)不穩(wěn)定或產(chǎn)生大的變化。
　　甲基硅油的拂點(diǎn)、揮發(fā)度依賴(lài)于其粘度或分子量,圖2表示了甲基硅油揮發(fā)度與粘度的關(guān)系.當(dāng)粘度低于25CS(試驗(yàn)溫度設(shè)定在25[不變)時(shí),隨粘度降低,揮發(fā)性顯著提高,沸點(diǎn)同時(shí)也一樣顯著降低.熱膨脹系數(shù)隨之增大。從圖3又可看出,其粘度在壓力升高時(shí)顯著增大。換言之,當(dāng)壓力降低時(shí)，則顯著減少。因而,當(dāng)硅油用于高溫并高真空系統(tǒng).時(shí)，壓力降低很顯薯、溫度又高，其粘度隨之減小很多,從而導(dǎo)致硅油的揮發(fā)性增大、沸點(diǎn)降低、熱膨脹性增大,出現(xiàn)硅油部分汽化.體積膨脹.致使壓力敏感膜片變形.而兩膜片之變形又不可能均衡，出現(xiàn)附加的壓差,形成假液位。
c.變送器遠(yuǎn)傳裝置中膜片的密封用O型圈(氟橡膠>能被硅油部分溶解,產(chǎn)生變形,也影響了膜片的位置,造成測(cè)量誤差。
d.變送器安裝位置的影響。由于安裝條件限制.變送器位于上下兩取壓法蘭中間,對(duì)于高真空系統(tǒng)，由于變送器毛細(xì)管內(nèi)填充液的自重存在(盡管不大),但也勢(shì)必影響測(cè)量效果。
 
3改進(jìn)措施及效果
3.1改進(jìn)措施
　　介于上述原因的分析,我們采取了以下幾方面措施:
a.與儀表生產(chǎn)廠聯(lián)系、協(xié)商。將遠(yuǎn)傳裝置進(jìn)行重新加工、裝配,嚴(yán)格條件.出廠校驗(yàn)時(shí)，按我方要求除校驗(yàn)正常指標(biāo)外,增加負(fù)靜壓試驗(yàn)。所加的壓力及考驗(yàn)時(shí)間應(yīng)考慮實(shí)際應(yīng)用工況條件。
b.在我們的建議下,廠方對(duì)填充液進(jìn)行了改型(也可采用摻合辦法).提高了硅油的熱穩(wěn)定性及壓力穩(wěn)定性。同時(shí).嚴(yán)格硅油的填充條件.以期延長(zhǎng)硅油的穩(wěn)定壽命。.
c.將遠(yuǎn)傳裝置中的氟橡膠O型圈更換為銅O型圈,以免在高溫下,硅油溶解橡膠中的增塑劑,造成0型圈變形及硬化(若仍用橡膠圈,可在硅油中摻入一定比例的酯類(lèi)油或者用與硅油不互溶的橡膠增塑劑)。
d.安裝位置的改進(jìn)。將變送器置于取壓下法蘭以下100mm處或盡可能低的位置。這樣,由于填充液的自重,可緩解一部分真空對(duì)變送器的影響。
3.2效果
　　采取以上措施改造后,現(xiàn)六臺(tái)儀表重新投運(yùn)一年多,運(yùn)行狀況良好。此改造與更換為射線式料位計(jì)或哈氏合金浮筒液位計(jì)方案相比較,可節(jié)約一大部分資金。
4結(jié)束語(yǔ)
　　針對(duì)有些用戶(hù)特殊的工藝條件,尤其是高真空.高溫系統(tǒng),建議廠家在儀表出廠校驗(yàn).中,按用戶(hù)要求,增加負(fù)靜壓試驗(yàn).同時(shí)對(duì)填充液作一些技術(shù)性改進(jìn),以便使其產(chǎn)品更廣泛、更方便地用于工業(yè)生產(chǎn),提高自動(dòng)化檢測(cè)、控制水平。