磁翻板液位計在天然氣脫硫過濾器液位測量效果

介紹了原料氣過濾分離器液位采用雙法蘭差壓變送器測量在生產過程中數據經常出現波動的現象, 從測量原理、設備安裝、儀表校驗、工藝運行等多個方面分別進行了分析, 鑒于過濾器介質密度的不確定性并處于高靜壓, 建議選用導波雷達液位計或遠傳磁翻板液位計測量過濾器液位。

  中石化普光天然氣凈化廠三個聯合裝置于2009年10月相繼投產運行, 脫硫裝置原料氣過濾分離器設有遠傳雙法蘭差壓式液位計和磁翻板液位計, 變送器的測量范圍為0 ～ 4.43 KPa, 測量間距為500 mm。在一聯合投產調試過程中, 發現三個過濾分離器的液位計工作不正常, 測量數據波動特別大, 甚至無法檢測到實際液位, 但沒有引起重視。在二聯合投產后, 這三個過濾器的液位檢測也出現相同的問題, 因此引起了高度關注。

在三聯合投產前的調試過程中, 對這三個過濾分離器進行了常壓下液位建立。在0 %、25%、50 %、75 %、100 %五點參照磁浮子液位計對遠傳液位計進行了調試, 并反復對兩種液位計進行了比較, 兩種液位計檢測的結果相吻合。但在三聯合投產后, 三個過濾分離器的液位檢測出現了和一、二聯合一樣的現象。凈化廠有多個塔和罐都用雙法蘭差壓式變送器來檢測液位, 但這些變送器能正常的工作, 準確的檢測到實際的液位, 針對此問題對測量波動原因進行分析。

1　原因分析

1.1　雙法蘭差壓式液位變送器在三種情況下輸出值穩定　　

(1)將一臺現場波動特別大的變送器121 -LT-10210拆下, 用FLUKE744 及壓力模塊在常壓下進行了校驗, 校驗數據見表1:此表的最大誤差為0.016, 滿足精度要求。

(2)現場雖然同一點安裝了兩臺變送器, 但是安裝人員在安裝時不規范, 兩臺變送器的上、下法蘭不在同一水平面上, 這樣變送器的量程就會發生變化。在現場測量到上、下法蘭相差最大5 cm, 根據公式:

ΔP=ρgh

ΔP=9.8· 990.9· (0.5 +0.05)

ΔP=5340.95 Pa

ΔP=5.34 KPa

h———上下法蘭的高度差, 設計為0.5 M;

g———為重力加速度9.8 m3 /s2 ;

ρ———為介質密度　最大為990.9 Kg/m3

由于上下法蘭安裝的誤差, 可選或測量值比設計值4.85 KPa高出0.485 KPa, 相對誤差達10%。即使同一取壓點, 由于法蘭安裝位置不在同一水平面, 兩臺變送器輸出值誤差就更大了。

2　建　議

在生產中, 鑒于過濾器介質密度的不確定性, 以及在高靜壓下不適使用微差壓雙法蘭液位變送器檢測液位, 建議進行改進, 選用導波雷達液位計或遠傳磁翻板液位計。

(1)因為導波雷達液位計的工作原理是導波雷達發出的高頻微波脈沖沿著探測組件(鋼纜或鋼棒)傳播, 遇到被測介質, 由于介電常數突變, 引起反射, 一部分脈沖能量被反射回來。發射脈沖與反射脈沖的時間間隔與發射點到被測介質的距離成正比。

關系式如下:

D=CT/2

式中:D———雷達液位計到液面的距離;

C———光速;

T———電磁波運行時間

雷達液位計記錄脈沖波經歷的時間, 而電磁波的傳輸速度為常數, 則可算出液面到雷達發射點的距離, 從而知道液面的液位。

(2) 遠傳磁翻板液位計是以磁浮子為測量元件, 經磁系統耦合將受壓或敝口容器中的被測介質液位傳遞至指示器的液位或界位測量儀表;其工作原理也與介質密度無關。