硫磺回收装置的液位测量装置故障分析及处理

来源: 发布时间:2022-01-05 浏览次数:

  摘要:为了保证炼油厂的核心环保装置三联合硫磺回收装置的平稳运行,笔者阐述了UTD型电动浮筒液位变送器、平衡容器、吹气式液位计、智能差压变送器4种液位测量装置的结构与工作原理,分析了其常见故障,提出了处理方法,有效提高了三联合硫磺回收装置的硫磺回收率,为解决同类装置长周期运行问题提供了技术思路,具有一定的借鉴意义。

  在三联合硫磺回收装置中,用于测量液位的装置有UTD型电动浮筒液位变送器、平衡容器、吹气式液位计、智能差压变送器、UDE型射频导纳液位变送器等,其中使用非常多的液位测量装置是UTD型电动浮筒液位变送器。在具体应用过程中,各类装置经常出现故障,导致装置测量不准确,影响了整套装置的平稳运行[1-3]。为了确保三联合硫磺回收装置安全平稳运行,笔者结合测量装置运行的实际情况,深入探讨其影响因素,分析其常见故障并提出处理方法,同时为解决同类装置长周期运行问题提供技术思路。

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  1UTD型电动浮筒液位变送器故障分析及处理

  1.1结构与工作原理

  UTD型电动浮筒液位变送器结构见图1。

  在图1中,电源电压为直流24V,电流为4~20mA。由图1可以看出,当风筒的内筒受到液位体向上的浮力F1后,通过杠杆的作用使应力传感器受到一个向下的力F2为

  F2=L1F1/L2=k0F1.(1)

  应力传感器的转换电流I与力的关系为

  I=k1F2=k0k1F1=kF1.(2)

  经分析可知,转换电流I与内筒的浮力F1成线性关系。

  1.2常见故障分析及处理方法

  1)变送器故障。该故障的现象是液位指示不准,忽大忽小,用小螺丝刀调校量程指针,发现量程指针不动。此时需要更换变送器并重新校验浮筒,才能投入生产。

  2)传感器故障。该故障的现象是液位指示在某一位置不动。经过笔者多次拆卸研究,发现在好的传感器中,褐绿、褐红、褐浅红、红绿、黄绿等两线间电阻均为2.9k。只要通过万用表测量上述各线之间的电阻是否为2.9k,便可

  以确定传感器好坏,从而减少拆装传感器的劳动,为生产赢得时间。

  3)浮筒脱落故障。该故障的现象是液位指示始终位于非常大值。其原因是限制钉或吊杆螺母脱

  落。此时需紧固限制钉或吊杆螺母方可正常使用。

  4)浮筒破裂与浮筒入水故障。该故障的现象是液位指示始终位于非常小值。此时需要更换配套浮筒,或者更换整台液位变送器。

  2平衡容器故障分析及处理

  三联合硫磺回收装置车间的汽包液位测量原来是用UTD型电动浮筒液位变送器,在实际使用中由于汽包内水温超过200℃,压力达到4MPa,因此汽包内产生大量的蒸汽,对内浮筒影响很大,容易出现假液位现象,造成多次错误操作。改进设计后采用平衡容器(见图2),由于平衡容器内没有可动部件,因而克服了高压力蒸汽对其的影响,从而可以稳定地测出液位。平衡容器在投用前,要先将负引压管灌满水,并在表头或分布式控制系统(DistributedControlSystem,DCS)上实行负迁移后才能投用。此外,在平衡容器使用过程中,还要注意检查注水孔及各处连接口有没有泄漏。

  3吹气式液位计故障分析及处理

  3.1结构与工作原理

  吹气式液位计结构见图3。压缩空气经过过滤器和减压阀,根据被测液位的情况,将气压降到某一数值P1,经过节流元件降到P2,再经过转子流量计,非常后压缩空气由容器内的导气管下端敞口处逸出。当导管下端有微量气泡逸出时导管内的气压几乎与封液压力相等,当液位上升或下降时,封液压力随之升高或下降,致使从导管逸出的气量也要随之减少或增加。由于节流元件的稳流作用,供气量是恒定不变的,则导管内的压力势必随液封压力的升降而升降,因此变送器可以随时指示出液位的变化。气体流量的大小一般以在非常高液体时仍有气泡逸出为宜,流量过大,则流经导管的压降变大,这样会引入较大的测量误差;流量过小,又会造成测量滞后。

  3.2常见故障分析及处理方法

  一是导气管的正压下端、负压下端被硫磺堵塞,现象是吹气式液位计显示偏大或显示非常大值,需要用蒸汽吹扫,吹通后才能正常使用。二是导气管被腐蚀穿孔,液位计显示不准,需更换导气管。

  4智能差压变送器故障分析及处理

  在三联合硫磺回收装置车间中使用的智能差压变送器包括双法兰、单法兰、远传毛细管。

  4.1智能差压变送器的工作原理

  智能差压变送器结构见图4。差压作用在膜盒内,当差压产生变化时,推动正压室、负压室的膜头移动,使正压室膜头与中间固定电极之间的电容量发生变化,通过内部电路将电容转换成电流变化。智能差压变送器根据生产的需要,要先进行正迁移或压管灌水,并在表头或DCS上进行迁移后才能投用。

  4.2常见故障分析及处理方法

  一是零点迁移。现象为显示不准,需要调整零点以排除故障。二是接头泄漏。现象为显示不准,需要紧固接头或更换三阀组,并且调整零点。三是毛细管穿孔造成传压介质(硅油)泄漏。现象为测量不准,需要更换变送器。四是金属膜盒被测介质凝结。现象为测量不准,需要清洗金属膜盒才能测量准确。

  5结束语

  三联合硫磺回收装置是炼油厂环保装置的核心,因此保证其平稳运行很有必要。通过对装置运行故障的分析,并提出相应处理措施,有效提高了三联合硫磺回收装置的硫磺回收率,对同类装置的平稳、长周期运行具有一定的借鉴意义。



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