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,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。