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改进型金属管浮子流量计在炼化装置中的应用

发布日期:2017-09-19  来源:  作者:  浏览次数:
【导读】:本文简述了金属管浮子流量计的工作机理和构成情况,重点讨论了改进型金属管浮子流量计在炼化硫磺及苯酐装置中的应用情况,以及与其他流量测量装置相比存在的优点。......

 摘要:本文简述了金属管浮子流量计的工作机理和构成情况,重点讨论了改进型金属管浮子流量计在炼化硫磺及苯酐装置中的应用情况,以及与其他流量测量装置相比存在的优点。

 
        在炼油化工生产中,流量检测的方法有很多,有浮力法、静压法、微波法等,获得广泛使用。在流量测量中,有浮球、浮筒流量计、差压变送器,到目前为止导波流量计的使用也日益广泛。但对化工生产中有些特殊介质,如凝固点高、易结晶的介质,上述常规测量就很难适应。如某化工厂的60kt/a苯酐装置,其粗苯酐预处理和精馏部分设计使用的导波雷达流量计,一部分仪表使用情况不理想,误差大。导波流量计输出电流经常处于最大化。同时流量又没有可对比参考点(设计时现场没有玻璃板和浮子流量计),给工艺生产操作带来了一定的困难。仪表维护工作量大。开工初期,要经常拆装导波流量计,同时还要25吨汽车起重配合,维修费用大,也给安全生产带来了重大隐患(粗苯酐预处理和精馏部分采用负压状态下生产,如果进入一定数量空气便会产生自燃和闪爆)。针对上述存在的问题和工艺特点,对一些使用不好的导波雷达流量计的流量测量进行了改装。决定采用改进型的金属式方法测量苯酐流量。
 
1 金属式流量测量原理
1.1 常规金属式流量测量原理
        常规金属式流量测量中金属采用限流孔板限流,通过限流孔板气体进入正负引压导管,同时进入差压变送器正负压室。由于引压导管负压管装在罐顶部,所以变送器负压室检测到的压力始终是罐顶部的压力。而引压管的正压管通向罐的底部。所以变送器正压室所接受到的压力为罐压力和流量高度变化的静压之和,从而实现了流量的测量。这种方法的流量测量也有一个缺陷,限流孔板孔径小,加工误差大,使正负压室的金属不容易调到一致。实际使用中,仪表输出误差大,故障判断难。常规金属式流量测量原理图如图1所示。
常规金属管流量测量原理示意
1.2 改进型金属管浮子流量计测量原理
        改进型金属管浮子流量计测量原理和原金属式流量测量基本一致。只是把金属管中的限流孔板改为可调式的微型转子流量计。另因工艺介质需求,把空气改为氮气,往引压管内金属,并保持吹向正、负引压管的氮气流量一致。改进型金属管浮子流量计测量原理图如图2所示。
改进型金属管浮子流量计测量原理示意
1.3 投运步骤及操作要点
        首先确定各管线和阀门有无泄漏:可以通过肥皂水测试可见管线接口及连接处,对于不可见管线(如插入液相内的管子),可以通过观察流量计的附子和压力情况在判断——确认无泄漏是决定金属法测量是否成功或精度的最关键一步。注意检查时,应将差压变送器部分连接进去一起试验。
 
        投用仪表:投用时先加大风量,对管线进行放空吹扫,目的是将管线中可能存在的介质残液全部吹净。吹扫时间根据管线长度凭经验掌握,一般在0.5~1min。当吹扫彻底后,缓缓地打开气、液相的根部球阀1、2,并通过减压阀稳定好金属的流量(一般让浮子处于流量计标尺的中间位置上)。至此,金属管浮子流量计便能正常工作了。
 
2 改进型金属式流量测量在苯酐介质中应用情况
        苯酐:低于137℃时产生凝固结晶,结晶后硬度较高。在苯酐装置的实际生产中,塔、容器中的粗苯酐在液相状态的温度高于137℃,但在塔容器的上部空间温度不一定能达到137℃,苯酐气容易在金属表面结晶。而苯酐装置的粗苯酐预处理和精馏部分实际工况是在负压状态下生产操作的。(抽真空产生负压)因此用改进型的金属式流量测量方法,解决了抽真空使苯酐在容器的顶部产生结晶的问题。(金属式流量测量的正负压导管装在容器的顶
部和底部,又有一定的气体压力从检测口吹出来,因此不受苯酐气凝固结晶影响。)而原来导波流量计使用不成功的主要原因是苯酐气附在导波流量计的导波杆上,使两根导波杆搭桥,因而输出了一个假信号。原来导波流量计测量,往往开始还能用一下,随着时间增加,导波流量计的检测杆上结晶增多,流量计输出电流增加,直到最大而无法使用。
 
        改进型金属式流量测量仪表从改造以来首先用于苯酐预处理部分的1#、2#预处理容器的苯酐流量测量。其中1#预处理容器的苯酐流量测量已运行多年,从不产生故障,流量测量准确。2#预处理容器的流量测量也很准确,有时因容器内的电动搅拌机转动产生杂质,而使金属口产生堵塞现象。这时,只要疏通一下就可以恢复正常。
 
3 改进型金属式流量测量在其他装置不同介质中的应用
        改进型金属式流量测量在苯酐介质应用成攻后,又扩展到其他介质的流量测量。如装置内环保部分、酸水浓缩部分中二个酸水浓缩罐的流量测量。而罐的流量也有2个特征:酸水中含有苯酐粉末;酸水在罐中浓缩时蒸汽从罐底部加入到酸水中,使罐上部形成的泡沫达800mm左右的假流量。这两个工艺特征,如用导波流量计测量则会形成假流量输出;如用常规的差压变送器从罐上、下部取压,则引压管会被酸水中的苯酐粉末堵死,形成故障。由于酸水浓缩罐流量测量的这两个特征,在设计使用流量测量时,经有关专家讨论同意,还是选用改进型金属式流量测量方法。从罐顶部插入吹起管。这个方法不受虚假流量影响,也解决了引压管堵的问题。投用一年多来,流量测量准确,没有发生一起故障。
 
4 结束语
        改进型金属式流量测量方法,经过两年多的实际应用,并在不同介质的应用,特别是在凝固点高,易结晶的苯酐应用、液硫池和含有粉末的酸水中应用,甚至在负压管道流量计中测量也可较好的使用。这个方法不仅能测量特殊介质流量,也能测量一些普通介质的流量。并且安装费用少,结构简单。改进型金属式流量测量方法克服了原来金属式流量测量精度低、误差大的缺陷。同时能通过金属式的转子流量计的气体流量变化分析金属量及引压管内的情况。

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