某公司九陽罐區使用了9臺隔膜密封式差壓變送器對甲胺/DMF系統的產品貯罐液位進行測量,但由于遠傳儀表存在問題,其液位指示一直低于現場就地液位計指示,這給操作室工藝人員判斷現場貯“罐的實際液位帶來了很大的麻煩,往往需要操作人員親自去現場核實后才能實施物料進哪個貯罐。為保證遠傳儀表與現場就地液位計一一對應,為工藝操作人員及時提供準確的操作參數,保證化工生產的安全穩定運行,經認真研究,提出了切實的解決方案,實施后效果令人滿意。
隔膜密封式差壓變送器由差壓變送器、毛細管和帶密封隔膜的雙法蘭組成。密封隔膜的作用是防止管道中的介質直接進入差壓變送器,它與變送器之間靠注滿液體(一般采用硅油)的毛細管連接起來,膜片受壓后產生微小變形,變形位移或頻率通過毛細管的液體傳遞給變送器,由變送器處理后轉換成輸出信號。該變送器可用于測量液體、氣體和蒸汽的流量、液位、密度和壓力。
2.隔膜密封式差壓變送器隔膜密封部的正確安裝
隔膜密封式差壓變送器隔膜密封部的正確安裝是儀表測量準確的前提條件。液罐側的過程法蘭、墊圈是用戶自備的,因此在選擇墊圈時一定要考慮物料的腐蝕性,還要確保墊圈的內徑大于隔膜密封圈面,如果使用墊圈內徑小于隔膜墊圈內徑,墊圈可能影響隔膜的正常動作而引起誤差。進行液罐的液位測量時,ZUI低液位(零點)應設定在距離高壓側膜片密封部的中心50mm以上的地方。按HIGH以及LOW標所示,將法蘭隔膜部安裝在液罐的高、低壓側。為減小環境溫度差的影響,可將高壓側的毛細管束在一起并固定,以防止風以及振動等的影響(超長部分的毛細管應卷在一起固定)。安裝作業過程中,盡可能地不要對膜片密封部施加封入液的落差壓。注意不要損傷接液膜片的表面。由于膜片面凸起約1mm,如果將膜片面朝下放置則可能弄傷膜片表面。不要扭曲,擠壓毛細管,也不要對它施加過大的應力。安裝密封部時毛細管村套管朝下。變送器的安裝位置盡量在高壓側遠傳法蘭隔膜密封部的下方。
3.隔膜密封式差壓変送器的遷移量
對差壓變送器來說需不需要正負遷移(主要是測量液位時用到),關鍵在于變送器就位后,在液位處于儀表零位(工藝設計ZUI低液位)時,分析差壓變送器正、負壓室受力情況,若正壓室壓力大于負壓室壓力,即壓差為正差壓,則需零位正遷移(零位下調),反之則需零位負遷移(零位上調)。
雙法蘭液位計的負遷移量,主要是遷移掉負壓室法蘭高于正壓室法蘭那段毛細管液柱壓差△p。若儀表零位就在正壓室法蘭處,則負遷移量就是△p;若儀表零位在正壓室法蘭以上h距離,則負遷移量為△p-phg,若此時控制液位范
圍為H,則考慮遷移量后的測量范圍為-(△p-phg)~-(△p-phg)+pHg。雙法蘭液位計負遷移量等于兩法蘭間距乘以毛細管中硅油密度。
4.儀表選擇量程時考慮的問題及安裝使用后存在的問題
EJA型隔膜密封式差壓變送器有2種測量量程的膜盒:M型25~100kPa;H型25~500kPa。根據設計院出具的儀表數據表對儀表進行選型。為提高儀表測量精度,保證儀表長期工作在測量量程的1/3~2/3,選擇M型膜盒的差壓變送器。根據設計院的設計,罐區產品貯罐預留液位計法蘭間距為11.6m,數據表儀表量程為0~100kPa,使用說明書的儀表測量范圍為-100+200kPa,實際測量液位時儀表需要負遷移。
儀表負遷移量Po=Hog
量程△=Hpg
范圍-Hpog~(Hpg-Hpog)
式中P0-負遷移量,kPa
H一測量高度,mm;
po一毛細管充灌液密度,g/cm3;
g一重力加速度,m/s2
p一被測介質密度,g/(cm3。
H=11.6m,p0=1.07g/cm,代入公式計
算可得;儀表負遷移量為121.6kPa。但由于儀表測量范圍的限制,用手操器設置時儀表負遷移量ZUI大能設置到-107.79kPa,因此不可避免地就會出現儀表測量值與實際液位之間的誤差。
5.遠傳液位儀表與現場就地顯示儀表刻度不符合的解決方案
提高儀表零位與實際液位相對照的原則:現場遠傳儀表下限值設置到-107.79kPa,再計算
出下限值對應的實際液位高度,即儀表零位對應的液位高度距下法蘭中心的距離。根據公式P0=HP0g計算算,P0=107.79kPa時,H=10.28m,所以儀表負遷移至-107.79kPa時對應的液位高度為1.32m,這就是說當液位指示0時,實際液位高度為1.32m。儀表量程計算時按照貯罐法蘭間距為10.28m計算,H=10.28m實際液體密度p=0.616g/cm',g=9.8m/s2,根據公式△p=Gpg,計算出儀表量程為62.058kPa,因此儀表實際測量范圍為:-107.79-45.732kPa。調整后儀表對應的液位:當儀表指示****時,液位高度是設備上法蘭中心位置1.6m;當液位指示0時,液位高度是設備下法蘭中心位置以上1.32m。
6.結語
通過對遠傳液位計的測量原理進行分析和儀表準確度的調試,以及現場設備測量范圍的確定,隔膜密封式差壓變送器終于在07年9月投人正常使用,使用過程中沒有出現過指示不正常,與現場就地液位儀表指示一致,減少了現場操作人員的工作量,為生產工藝調整提供了可靠的操作參數。
