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    磁翻板液位计测量中失灵的原因分析及防范措施

    发表时间:2017-07-03   点击次数:  技术支持:15601403222
            磁翻板液位计的安装方式有两种,侧装式磁翻板液位计和顶装式磁翻板液位计,在丙烯生产中磁翻板液位计可以作为一种主要的液位测量仪表,磁翻板的优点很多,测量结果直观,但有时也会产生失灵的现象出现,本文针对磁翻板液位计在测量过程中测量失灵做一个简要的介绍,以帮助读者在遇到同样的情况时能够正确地处理。
    1 液位计失灵的过程及现象 
      1.1 丙烯贮槽受料过程  
      在中盐华祥盐化工公司环氧氯丙烷项目试运行,氯丙烯装置开车过程中,液态丙烯从球罐经高速离心泵打入被氮气置换后的丙烯受槽, 开泵10 min 后,丙烯受槽磁翻板液位计刻度为零,再观察10 min,刻度仍无变化。随即检查丙烯输送泵(流量:10 m3/h,扬程:200 m)及管线阀门开启状况,泵的出口压力及电机电流均处于正常输送状态, 又对输送管道及丙烯受槽进出口阀门进行检查, 阀门开关状态正确无误,罐体侧面出口阀门有结霜现象,丙烯受槽压力表显示0.42 MPa,温度约为5 ℃,上述现象充分说明受槽内已有丙烯进入。  
      1.2 液位计失灵的处理  
      经分析是液位计失灵,立即停止输送丙烯,关闭受槽所有进出口阀门,处理液位计。将液位计测量管底阀门打开后, 有少量丙烯流出并冒出白雾。拆下盲板,发现浮子被卡在测量管内,把整个液位计拆下,将两头盲板全打开,用覫45 无缝钢管从上端将浮子用大锤冲出, 发现浮子已发生形变成麻花状, 不能上下浮动而造成了磁翻板液位计失灵。 
      2 原因分析  
      2.1 液位计的型号及工作原理 
       2.1.1 型号及工作条件  
      丙烯受槽为卧式罐, 液位计为立式安装磁翻板液位计,测量长度为1.5 m;型号为UHZ-50/C;材质为304 不锈钢;工艺条件为工作压力1.6 MPa;工作温度40 ℃丙烯密度为478.9 g/cm3。  
      2.1.2 工作原理  
      根据浮力原理,浮子内封闭了一定体积的气体,在测量管内,随液位的升降而上下浮动,浮子内的永久磁钢通过磁耦合作用, 驱动红、白色翻柱翻转180°。液位上升时,翻柱由白色转为红色;下降时,由红色转为白色,从而实现液位的指示。  
      2.2 浮子变形的原因分析  
      正常情况下,浮子为圆柱形,两头椭圆封头圆柱体焊接牢固,内部密闭一定的空气,浮子成麻花形说明有力的作用。液位计应耐1.6 MPa,而当时罐内压强仅显示0.42 MPa(表压),不应发生形变,**发生变化的是罐内温度,受料前为30 ℃,受料后受料槽温度为-5 ℃。浮子是一个密闭了一定气体的耐压容器, 温度变化改变了它内部的压强, 内部原始压强P0应约为101.33 kPa,假设内腔体积(V)在整个过程中不变,属于等容变化,温变后内部压强为P,根据克拉帕龙方程:PV=nRT,得出P0V/T0= PV/T式中,P0-受料前密闭在浮子内的压力;V-浮子容积(不变);T0-受料前浮子内气体的温度(K);P-受料后密闭在浮子内的压力;T-受料后浮子内气体的温度(K)。P=P0T/T0,T=-5+273=268(K),T0=30+273=303(K)。则P=P0T/T0≈0.88 P0, 也就是说浮子内部已呈负压状态,真空度约为0.12 个大气压(12.16 kPa),浮子在内外压强差的作用下发生了形变。  
      2.3 分析结论  
      丙烯在进入受槽后, 受槽内部瞬间发生了温度变化,导致磁翻板液位计浮子内的压强迅速降低,形成负压状态,在外压强力的作用下发生了形变,卡在测量管内,不能上下浮动,导致失灵。  
      3 避免浮子变形的措施  
      3.1 受槽温变的原因分析  
      丙烯受槽内温度变化的原因是丙烯在受槽内迅速气化。丙烯球罐压强为1.15 MPa(表压),丙烯的温度约为29 ℃, 而丙烯受槽内受料时的压强仅0.15 MPa(表压),液态丙烯进入受槽后迅速气化,开始时,气化潜热达16.68 kJ/mol,使得受槽内温度迅速降低,受槽压力为0.42 MPa 时,对应的平衡温度约为4.8℃,受料时受槽内压强降低,丙烯迅速气化导致受槽温变。  
      3.2 预防措施  
      浮子变形,部件损坏的实质是工艺操作问题。用惰性气体(氮气)增大受料槽内的压强,避免受料时发生温变,液态丙烯在饱和蒸汽分压(表压)为1.0~1.2 MPa 时,对应温度为20~30 ℃,为此,在丙烯受槽接受丙烯前, 将惰性气体的压强升至1.05~1.1 MPa,再受料时就不会发生温变了。实践证明,受料前压强在0.8 MPa 以上即可,随着丙烯的逐渐进入,受槽内压力逐渐升高,浮子不会形变,受槽内液体越来越多,浮子逐渐浮起。受料完毕排放惰性气体时要缓慢,避免大量丙烯随之气化,这时,即便有少量的丙烯气化,也不会给罐内造成大的温差变化。  
      4 其他易挥发液体受料的提示  
      在氯碱生产过程中,沸点低、易气化的物料相当多,比如液氨、液氯以及液体氟利昂等有机类物料,在管道输送和刚开始进入受料槽,压力不合适时,都存在瞬间气化的现象, 温变不仅使液位计浮子发生形变,对罐体也会产生应力变化,对其他附件也会有影响,因此,采用加压受料的方式,可避免类似事件发生。

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