摘要：液位檢測作為二甲醚球罐中二甲醚儲存的度量手段，為生產(chǎn)裝置的安全穩(wěn)定運行提供重要依據(jù)。對于直徑為18m，操作壓力為10kg的球罐，為其選擇一個測量準(zhǔn)確、安裝方便、維護(hù)簡單，而且經(jīng)濟(jì)實惠的測量方案不易。針對直徑為18m的二甲醚球罐在運行過程中發(fā)現(xiàn)原導(dǎo)波雷達(dá)液位計測量數(shù)據(jù)不穩(wěn)，在球罐在正常運行時對現(xiàn)場液位計進(jìn)行改裝，并分析了它們存在的問題。依據(jù)二甲醚球罐的結(jié)構(gòu)特點和操作要求，選擇差壓式液位計用于二甲醚球罐的液位檢測，在近幾年實際生產(chǎn)和二甲醚的裝車中，更適合操作人員、管理考核以及安全管理的需求。

式（1）中，H—二甲醚液體高度；ρ—二甲醚密度；g—當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/div>

 

由式（1）可得，ΔP=Pb2-Pb1=Hρg。通過查二甲醚密度與溫度對照表，溫度變化對液態(tài)二甲醚的密度影響不大，這樣可以把二甲醚密度和重力加速度作為已知量。因此，差壓變送器（LT202）測得的差壓與二甲醚液體高度成正比，通過LT202測量得到取壓口b2和b1的差壓就能計算出二甲醚液位的高度。

 

2.2差壓變送器的選型與設(shè)置

差壓變送器的選型通常根據(jù)安裝條件、環(huán)境條件、儀表性能、經(jīng)濟(jì)性和應(yīng)用介質(zhì)等方面考慮，選型原則如下：

1）主要依據(jù)以被測介質(zhì)的性質(zhì)指標(biāo)為準(zhǔn)，以節(jié)約資金、便于安裝和維護(hù)為參考。

2）要考慮介質(zhì)對膜盒金屬的腐蝕。一定要選好膜盒材質(zhì)，否則使用后很短時間就會將外膜片腐蝕壞，法蘭也會被腐蝕壞造成設(shè)備和人身事故，所以材質(zhì)選擇非常重要。變送器的膜盒材質(zhì)有普通不銹鋼、304不銹鋼、316L不銹鋼、鉭膜盒材質(zhì)等。

3）要考慮被測介質(zhì)的溫度。如果溫度一般為200℃～400℃，要選用高溫型，否則硅油會產(chǎn)生汽化膨脹，使測量不準(zhǔn)。

4）要考慮設(shè)備工作壓力等級，變送器的壓力等級必須與應(yīng)用場合相符合。從經(jīng)濟(jì)角度上講，外膜盒及插入部分材質(zhì)比較合適，但連接法蘭可以選用碳鋼、鍍鉻，這樣會節(jié)約很多資金。

5）從經(jīng)濟(jì)角度上來講，選用變送器時，只要不是易結(jié)晶介質(zhì)都可以采用普通型變送器，而且對于低壓易結(jié)晶介質(zhì)也可以加吹掃介質(zhì)來間接測量（只要工藝允許用吹掃液或氣），應(yīng)用普通型變送器要求維護(hù)人員多次進(jìn)行定時檢查，包括各種導(dǎo)壓管是否泄漏、吹掃介質(zhì)是否正常、保溫是否良好等。只要維護(hù)做得好，大量使用普通型變送器一次性投資會節(jié)約很多。

 

根據(jù)以上原則綜合考慮，通過查找EJA智能變送器選型樣本，結(jié)合ΔP=Hρg可以計算出液位變送器（LT202）的量程為：ΔP=Hρg=18×0.661×9.8=116.6（KPa），2臺二甲醚球罐液位計變送器選擇的型號為：EJA110A-EHS3B-

87DD，用HART協(xié)議通信器將差壓變送器的量程范圍設(shè)為：0KPa～116.6KPa。

 

2.3二甲醚球罐遠(yuǎn)傳液位計DCS部分改進(jìn)

二甲醚球罐的液位是一項重要的控制參數(shù)，由于二甲醚裝置生產(chǎn)負(fù)荷發(fā)生變化以及對外灌裝，二甲醚球罐的庫存多少會引起球罐內(nèi)二甲醚液位的波動，特別是近幾年來國家各級安管部門對重大危險源的監(jiān)管力度越來越大。二甲醚球罐是球體，液位的高度與儲存的體積不成正比，通過液位的高度不能反映球罐實時儲存的實際噸數(shù)。原DCS中只顯示球罐高度，不能滿足生產(chǎn)管理和操作的需求，后對DCS程序進(jìn)行修改來增加儲存體積、噸數(shù)的顯示及控制。利用牛頓非常好定律、質(zhì)量計算公式和球缺的體積公式

 

G二甲醚=mg=V球缺ρg=πH2（R-H/3）ρg

式（2）中，R—二甲醚球罐的半徑；H—二甲醚液位高度；ρ—二甲醚密度；g—當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/div>

 

在DCS程序組態(tài)中，修改模擬量輸入信號LT202對應(yīng)的量程范圍為：0m～18m。式（2）中π、R、ρ和g都是定值，H是變量。啟動組態(tài)操作界面中二次計算功能，算出二甲醚的實時重量G。為了便于操作及考核的需要，在流程圖畫面上分別添加二甲醚液體積V和二甲醚液重量G顯示，非常后對組態(tài)程序進(jìn)行保存、編譯、下裝及傳送。

 

3改造后的優(yōu)點

改造后的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾方面：

1）維護(hù)方面，比改造前更簡單方便。關(guān)掉截止閥后，能直接拆除液位變松器進(jìn)行維護(hù)和更換等檢修，而雷達(dá)液位計和超聲波液位計需置換球罐后才能拆除維護(hù)，對于干簧管變送器液位則需登高進(jìn)行維護(hù)。

2）價格方面，1臺知名合資品牌的差壓變送器只需5000元左右，而雷達(dá)液位計和超聲波液位計國產(chǎn)的就需幾萬元，知名合資品牌更貴。

3）穩(wěn)定性，差壓變送器測量值受干擾比雷達(dá)液位計和超聲波液位計要少，不易受外界干擾而波動。

4）通信方面，差壓變送器只需HART協(xié)議的通信器就能調(diào)試，而雷達(dá)液位計和超聲波液位計等需專用的通信軟件。

 

4結(jié)語

通過對2臺4000m3二甲醚球罐遠(yuǎn)傳液位計進(jìn)行改造，達(dá)到了改造目的，相比改造前的故障率有所降低，DCS畫面上的顯示更準(zhǔn)確具體，實現(xiàn)了對2臺二甲醚球罐二甲醚儲量的實時監(jiān)測，減少了人工計算和誤差，對于確保二甲醚球罐安全平穩(wěn)長周期運行具有重要意義。

 

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