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解決高溫型磁翻板液位計(jì)亂磁及浮子卡死問題的新型設(shè)計(jì)安裝
高溫型磁翻板液位計(jì)(又名磁浮子液位計(jì))作為一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝方便,運(yùn)行穩(wěn)定,觀測(cè)直觀的液位儀表,在各類工業(yè)領(lǐng)域,特別是在石油化工行業(yè)有著較為廣泛的應(yīng)用。但是高溫型磁翻板液位計(jì)在工作過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)遇到兩種比較棘手的問題,那就是高溫型磁翻板液位計(jì)面板的“亂磁”和“浮子卡死”問題,因?yàn)?strong>高溫型磁翻板液位計(jì)利用的是磁耦合原理及浮力原理工作的,因此對(duì)于磁力的影響與測(cè)量介質(zhì)中液相的影響較為明顯,在上述兩種因素不穩(wěn)定時(shí),易對(duì)高溫型磁翻板液位計(jì)的工作狀態(tài)產(chǎn)生影響。本文針對(duì)于“亂磁”及“浮子卡死”這兩種現(xiàn)象進(jìn)行了比較詳細(xì)的分析,提出了解決這些問題的新式安裝結(jié)構(gòu),描述了新的安裝結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。
1、常規(guī)高溫型磁翻板液位計(jì)存在的“亂磁”問題
在煉油化工生產(chǎn)過(guò)程中,液位計(jì)是使用*多的現(xiàn)場(chǎng)儀表之一。高溫型磁翻板液位計(jì)因其成本低、測(cè)量范圍可以做得很大、指示清晰、壓力等級(jí)高、安全性好等諸多優(yōu)點(diǎn)廣泛用于煉油化工裝置中。但如果高溫型磁翻板液位計(jì)因?yàn)榇配摰男阅懿环€(wěn)定,使用一段時(shí)間后,磁性減弱,浮子中的磁鋼和指示器中的小磁鋼之間失去磁連接作用,使指示器不能進(jìn)行磁跟隨而失去指示作用,由于指示器中的若干小磁鋼磁性減弱程度不同而產(chǎn)生“亂磁”現(xiàn)象(又稱花屏),這是早期高溫型磁翻板液位計(jì)產(chǎn)生亂磁現(xiàn)象的主要原因。
近幾年來(lái),隨著一些有實(shí)力、重質(zhì)量的儀表生產(chǎn)廠的技術(shù)進(jìn)步,磁鋼的磁性得以增強(qiáng),磁穩(wěn)定性得以提高,由于上述原因引起的“亂磁”現(xiàn)象逐漸減少,而另一種不易被察覺的原因逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。
在使用常規(guī)高溫型磁翻板液位計(jì)測(cè)量液化烴類易汽化介質(zhì)的液位時(shí),穩(wěn)定狀態(tài)下,被測(cè)介質(zhì)的氣相和液相相互轉(zhuǎn)化達(dá)到平衡。這時(shí),如果由儲(chǔ)罐內(nèi)抽出液體時(shí),液面上部空間增大,氣相壓力降低,就會(huì)有一部分液體汽化為氣體來(lái)平衡這個(gè)壓力,這時(shí)液相中(特別是液位計(jì)下部伴熱處)就會(huì)有大量氣泡產(chǎn)生,小氣泡在上升過(guò)程中聚變成大氣泡,大氣泡進(jìn)人常規(guī)高溫型磁翻板液位計(jì)的測(cè)量室,就可能造成一個(gè)上升的氣相段,氣相段在上升過(guò)程中遇到浮子時(shí),氣相要在浮子周圍穿過(guò),同時(shí)浮子在重力作用下在氣相中墜落,這時(shí)因?yàn)楦∽舆\(yùn)動(dòng)速度過(guò)快而與測(cè)量室外部的指示器失去磁連接作用,造成“亂磁”現(xiàn)象。
還有,在正常生產(chǎn)的密閉管路中,有時(shí)由于各種原因也會(huì)在某種液相中混雜許多大小不等的氣泡,嚴(yán)重時(shí)甚至也會(huì)產(chǎn)生“氣相段”。這些液相中混雜的氣相的出現(xiàn)會(huì)隨著生產(chǎn)上的變化而變化,如果某個(gè)安裝有常規(guī)高溫型磁翻板液位計(jì)的設(shè)備的進(jìn)料管路與液位計(jì)的相對(duì)位置有利于氣泡進(jìn)人液位計(jì),當(dāng)混雜著氣相的液相進(jìn)人這個(gè)設(shè)備時(shí),氣相就會(huì)進(jìn)人高溫型磁翻板液位計(jì)的測(cè)量室,如果是一些分散的小氣泡進(jìn)人,由于高溫型磁翻板液位計(jì)的測(cè)量室內(nèi)的介質(zhì)密度發(fā)生變化,浮子所受的浮力就會(huì)發(fā)生變化,浮子的位置就要改變,高溫型磁翻板液位計(jì)指示器所指示的液位值就會(huì)產(chǎn)生或大或小的誤差,就是說(shuō),這種情況干擾了高溫型磁翻板液位計(jì)的正常指示;如果是很大的氣泡或一個(gè)“氣相段”進(jìn)人了高溫型磁翻板液位計(jì)測(cè)量室內(nèi),也會(huì)產(chǎn)生如前面測(cè)量液化烴時(shí)所述的“亂磁”現(xiàn)象。
上面這些導(dǎo)致常規(guī)高溫型磁翻板液位計(jì)不能正常工作的現(xiàn)象的發(fā)生都是由于液位計(jì)測(cè)量的液相介質(zhì)中混雜的氣相對(duì)液位計(jì)的沖擊所造成的。要想使高溫型磁翻板液位計(jì)正常工作,就必須對(duì)它加以改造,讓它能適應(yīng)這種沖擊。
2、常規(guī)高溫型磁翻板液位計(jì)存在的“浮子卡死”問題
現(xiàn)場(chǎng)的常規(guī)高溫型磁翻板液位計(jì)運(yùn)行一段時(shí)間后,經(jīng)常發(fā)生浮子卡住的現(xiàn)象,造成液位計(jì)失靈,俗稱“浮子卡死”。這是因?yàn)槊荛]管道中經(jīng)常有一些焊渣和銹蝕的鐵屑等鐵磁性物質(zhì),尤其是在裝置某部分進(jìn)行了焊接、切割等檢修工作之后更是如此。這些物質(zhì)在物流和浮子強(qiáng)磁場(chǎng)的作用下由接管進(jìn)人高溫型磁翻板液位計(jì)的測(cè)量室內(nèi),然后吸附在浮子上,因?yàn)楦∽优c測(cè)量室內(nèi)壁之間的空隙很小,當(dāng)鐵磁性雜質(zhì)過(guò)多或有大顆粒的雜質(zhì)時(shí),浮子就被卡住。因液位計(jì)安裝時(shí)可以將接管內(nèi)的雜質(zhì)清除,所以防止雜質(zhì)進(jìn)人接管從而進(jìn)人液位計(jì)是解決這一問題的關(guān)鍵。
3、新式安裝結(jié)構(gòu)及其作用
高溫型磁翻板液位計(jì)的新式安裝結(jié)構(gòu)能抵御氣相的沖擊和防止鐵磁性雜質(zhì)掉人接管,這主要體現(xiàn)在新型接管部件上,見圖to
如圖1所示,高溫型磁翻板液位計(jì)的下部接管略伸人設(shè)備內(nèi)部一小段,在接管的這一段上設(shè)一上開槽孔型水封結(jié)構(gòu),正常運(yùn)行時(shí),無(wú)論液位在何處,該結(jié)構(gòu)保證在液位計(jì)下部接管中始終充滿液相,當(dāng)存在氣相沖擊時(shí),
圖1高溫型磁翻板液位計(jì)的新舊安裝結(jié)構(gòu)對(duì)比氣相總是要向上方或斜上方運(yùn)動(dòng),這樣,氣相就不能置換掉下部接管中的液相,也就不能進(jìn)人液位計(jì)測(cè)量室,就避免了氣泡對(duì)測(cè)量的干擾以及“亂磁”現(xiàn)象的產(chǎn)生。
新式安裝結(jié)構(gòu)的上、下接管的材質(zhì)都選用非鐵磁性的不銹鋼材質(zhì),避免接管被浮子的強(qiáng)磁場(chǎng)磁化。上接管略伸人設(shè)備內(nèi)部,管端打成向下的坡口,作用是防止掉落的雜質(zhì)進(jìn)人接管;下接管因上開槽孔結(jié)構(gòu)更易雜質(zhì)掉人,必須在上開槽孔結(jié)構(gòu)的上部適當(dāng)位置加一蓋板,如圖1。只要坡口的角度以及蓋板的位置和尺寸適當(dāng),就能防止鐵磁性雜質(zhì)進(jìn)人接管,就可以防止浮子卡住的現(xiàn)象。
4、采用新式安裝結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
由于常規(guī)高溫型磁翻板液位計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中存在著上面提到的問題,我廠許多裝置和罐區(qū)都將故障的高溫型磁翻板液位計(jì)更換為石英管式液位計(jì)。例如我廠液化烴罐區(qū)就全部采用石英管式液位計(jì)來(lái)測(cè)量球罐的液位,新式安裝結(jié)構(gòu)可以防止“亂磁”和“浮子卡死”現(xiàn)象,就可以用來(lái)帶替石英管式液位計(jì)。表1是以使用在一座1000耐液化烴球罐為例的兩種液位計(jì)的部分?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)比。
從表中可以看出,采用新式安裝結(jié)構(gòu)的高溫型磁翻板液位計(jì)的整體效果大大優(yōu)于石英管式液位計(jì),采用新式安裝結(jié)構(gòu),解決了限制其應(yīng)用的“亂磁”和“浮子卡死”兩大問題,等于克服了高溫型磁翻板液位計(jì)的弱點(diǎn),擴(kuò)大了高溫型磁翻板液位計(jì)的適用范圍,提高了液位計(jì)適應(yīng)工藝變化和特殊工況的能力,使高溫型磁翻板液位計(jì)可以在廣泛的液位測(cè)量場(chǎng)合更可靠地工作。
采用新式結(jié)構(gòu)的高溫型磁翻板液位計(jì)由于下接管內(nèi)始終充滿液體,顯示器要比常規(guī)尺寸短一個(gè)接管直徑的長(zhǎng)度。另外,因溫度越高磁鋼退磁越嚴(yán)重,所以即使采用新式結(jié)構(gòu)也要避免在高溫場(chǎng)所使用高溫型磁翻板液位計(jì)。
5、實(shí)際應(yīng)用
該新型安裝結(jié)構(gòu)在中油集團(tuán)錦西石化分公司儲(chǔ)運(yùn)廠液化氣罐區(qū)819號(hào)球罐上長(zhǎng)時(shí)間實(shí)驗(yàn)表明:應(yīng)用新型安裝結(jié)構(gòu)的高溫型磁翻板液位計(jì)在各種操作條件下工作都非常穩(wěn)定、可靠,說(shuō)明這一安裝結(jié)構(gòu)是成功的。隨后,在液化氣罐區(qū)新建的兩座1000m“球罐上全部設(shè)計(jì)采用了該新式安裝結(jié)構(gòu)。既保證了液位的可靠測(cè)量,而且每罐至少比采用石英管式液位計(jì)節(jié)省投資6萬(wàn)元人民幣。