雙法蘭差壓變送器綜合了材料應用、機械加工和計算機智能等技術的應用,以其耐腐蝕、耐污等鮮明特點,在各行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的應用越來越廣。本文結合實際應用經(jīng)驗,為保障雙法蘭差壓變送器長期穩(wěn)定運行,介紹其在液位和流量測量過程中選型、安裝及與其它專業(yè)配合的注意事項。
1 構成和工作原理
一臺雙法蘭變送器由智能差壓變送器、膜片密封件和帶有充灌液的毛細管連接件3 部分組成。當過程壓力變化時,膜片密封件的膜片發(fā)生位移,被測壓力通過充灌液和毛細管管路,將壓力的變化傳導至智能變送器檢測元件,從而實現(xiàn)過程壓力的檢測。因智能變送器本體與過程介質(zhì)得到有效隔離,可實現(xiàn)對高粘稠、高溫、易結晶、易凝固、腐蝕性、污物較多等介質(zhì)的測量。
2 在液位參數(shù)測量中的應用
根據(jù)壓強公式P=ρhg,在容器某點的壓力與介質(zhì)密度和高度成正比的原理,利用壓力變送器檢測某處壓強,便能計算出液面或界面的高度。在生產(chǎn)過程中,液位控制一般作為過程控制參數(shù),對檢測儀表的可靠性、穩(wěn)定性要求高,精度要求不高,并且介質(zhì)密度基本穩(wěn)定,因此使用雙法蘭變送器或壓力變送器檢測該點壓強,便可直接反映該點液位高度。在煉化裝置中,法蘭變送器已基本取代了打隔離液的差壓變送器測量液位模式。典型應用在各種臥罐、塔器液位過程參數(shù)測量。比如分餾塔液位、回流罐液(界)位、原料罐液位、汽包液位等。在應用選型時可注意以下事項 。
2.1 介質(zhì)溫度
充灌液的選擇應根據(jù)過程介質(zhì)溫度的不同選用不同規(guī)格,以羅斯蒙特1199 系列為例,DC200 硅油可耐溫-45℃~205℃,DC704 硅油可耐溫0℃~315℃。不同充灌液其密度也不同,在進行負遷移計算時需要注意。同時還需注意耐高溫的充灌液,其粘度也大,環(huán)境溫度低于其正常使用范圍可能對測量有影響。
2.2 腐蝕性
根據(jù)過程介質(zhì)腐蝕性特點選擇不同膜片材質(zhì)。在煉廠一般選用316L材質(zhì)便能滿足應用,含硫化氫的氫氣介質(zhì),膜片需要鍍金。
2.3 測量范圍
測量范圍大于15m,為減少充灌液傳遞滯后帶來的影響,盡量選用內(nèi)徑大的毛線管。
2.4 結晶介質(zhì)
可選用插入式雙法蘭變送器,因插入式變送器生產(chǎn)過程中無法拆卸維修,建議提前與設計單位溝通,在設備留有開口安裝兩套遠處液位計。在液化氣脫硫單元和MTBE單元的結晶位置設計了雙套遠處液位計,使用良好。
2.5 過程法蘭口徑
雙法蘭膜片密封件的直徑是膜片剛度的重要影響因素,直接影響其溫度性能,因此建議選用盡可能大的法蘭尺寸,在應用中選用DN80 即滿足要求。
2.6 壓力
為避免充灌液蒸發(fā)為氣態(tài),必須考慮充灌液溫度與蒸汽壓的關系。充灌液提供的溫度使用范圍是指大氣壓力條件下的范圍,在真空條件下,溫度應用范圍要變窄。以DC704 硅油為例,大氣壓力條件下,高耐溫為315℃,但在真空條件下,高耐溫為200℃。因此在介質(zhì)工況為真空條件下,必須考慮降溫措施,比如減壓塔液位的測量和選型。
2.7 安裝
除插入式雙法蘭外,建議液位計引壓管線向上傾斜,可避免引壓管內(nèi)積存污物,并且不影響測量精度??商崆芭c設計單位溝通,設備制造過程中完成。但需注意引壓管線傾斜后,其它類型液位計不便于選用。
3 在流量參數(shù)測量中的應用
主要應用在差壓式流量測量,一般與楔式流量計、平衡式流量計等非標流量計配套使用。變送器與流量計直接安裝,取消引壓管線,利用管線自身溫度可減少打隔離液、防凍凝等維護成本,通過合理選型,能達到很好的使用精度,這種模式的應用越來越廣。在應用選型時可注意以下事項:
1) 選型應用注意事項必須考慮介質(zhì)溫度、介質(zhì)腐蝕性。
2) 結晶介質(zhì)可考慮選用插入式,但必須注意插入長度只要穿過流量計內(nèi)壁即可,以避免過長影響介質(zhì)流過流量計時流動狀態(tài)發(fā)生變化。在流量計和法蘭變送器訂貨時需統(tǒng)一考慮。
3) 流量測量要求較高的精度,毛線管內(nèi)徑盡可能大,長度盡可能短。
4) 安裝。在規(guī)范中要求介質(zhì)為液體的流量計引壓管應在與水平向下45°范圍內(nèi),根據(jù)實際使用經(jīng)驗,建議水平取壓或在水平方向向上傾斜10°左右安裝。這樣安裝的優(yōu)點是基本不影響測量精度,同時避免在管線中積存污物,在停工吹掃過程中,污物和介質(zhì)自流到管線內(nèi),避免積存介質(zhì),減少檢修過程留下的隱患。
4 其它注意事項
1) 雙法蘭變送器產(chǎn)品樣本推薦選用較大直徑的膜片以大限度減少溫度影響,選用短的毛細管以減少溫度影響與響應時間;選擇內(nèi)徑較大的毛細管以改善時間響應或內(nèi)徑較小的毛細管改善溫度性能;選擇粘度小,熱膨脹系數(shù)小,同時能滿足過程的充灌液。
2) 在靜壓高的工況下,需由廠家提供和確認膜片密封件和毛細管及連接件的耐壓范圍。
5 結束語
雙法蘭變送器初始引進時,因成本較高,在使用中受到一定限制,但隨著國外技術的引進、國內(nèi)裝備水平的提高,成本逐步降低,同時國家對生產(chǎn)裝置安全穩(wěn)定運行需求的提高,使得其應用得到很大推廣。
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