| 差壓變送器在石化罐區中取源管路的敷設要求-華恒儀表廠(chǎng)家 |
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華恒儀表
| 2019-09-09 點(diǎn)擊量：
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在石油化工行業(yè)的罐區，儲罐種類(lèi)繁多，包括:球罐、內浮頂罐和固定頂罐。儲罐的容量大小不等。存儲的介質(zhì)有粘度大且流動(dòng)性差的原油和渣油，有介電常數較小的液化烯烴，有腐蝕性強的酸性物質(zhì)等。
對于這些儲罐的液位測量，常用的有法蘭式差壓變送器，針對法蘭式差壓變送器的原理、特點(diǎn)以及在石化罐區不同儲罐和不同介質(zhì)中的適用性，以獲得更加準確的測量結果，保證裝置的正常和安全生產(chǎn)。
單法蘭變送器是根據液位產(chǎn)生的壓力與液位高度成正比的原理進(jìn)行液位測量的，通過(guò)壓力反映液位的高度H，即H = p /ρg，其中ρ 是介質(zhì)密度，p 為液體產(chǎn)生的壓力?？梢?jiàn)，液位的高度和介質(zhì)的密度有關(guān)聯(lián)，但密度往往隨溫度變化而變化，從而使液位也發(fā)生變化。表1 是乙醇壓力為50kPa 時(shí)，在不同溫度下對應的液位高度?？梢钥闯?，不同溫度導致密度不同，對液位高度的測量結果影響也很大。
對于帶壓儲罐，單法蘭差壓變送器不再適用。儲罐底部的壓力是罐內壓力與液體產(chǎn)生壓力之和，單法蘭差壓變送器無(wú)法區分是液位變化還是儲罐內壓力變化引起的液位高度變化。在這種情況下可使用雙法蘭差壓變送器，在儲罐頂部氣相空間的位置設置一個(gè)取壓口，通過(guò)上下兩個(gè)取壓口之間的壓力差來(lái)測量液位。單﹑雙法蘭差壓變送器的價(jià)格比雷達差壓變送器、伺服差壓變送器和光導差壓變送器要便宜得多，對于液位測量要求不高的儲罐建議采用此類(lèi)液位計。
另外，不同型號的單、雙法蘭差壓變送器都適用于粘稠、易結晶、強腐蝕或劇毒性的介質(zhì)。2 000m3 的渣油常壓儲罐，由于工藝對液位測量精度要求不高，就使用的是插入筒式單法蘭液位計，現場(chǎng)使用狀況良好
1-差壓液位變送器的取源閥;2-冷凝容器;3-差壓變送器;4-就地液位計;H-液位變化范圍;h-差壓變送器的上下取源口距離(圖1中);h1-冷凝容器取源口與差壓變送器上取源口距離(圖2中);h2-冷凝容器取源口與差壓變送器下取源口距離;M-變送器下取源口與差壓變送器正壓口之間的距離;L-ZUI低液位與差壓變送器下取源口距離由圖可以看出:
h= h1+h2 (1)
假定:γ1為被測介質(zhì)在操作溫度、壓力下的比重;γ2為隔離液或工藝泠凝液比重;γ3為差壓變送器下取源口至差壓變送器正壓口之間的被測介質(zhì)在環(huán)境溫度下的比重(忽略設備上部氣相介質(zhì)的影響)。設:差壓變送器量程為p1,負遷移量為p2。圖1:(正確安裝的測量結果)
P1=γ1 *H (2)
P2=γ2*(h+M)-γ1*L-γ3*M (3)
遷移后的量程范圍(對應0~1 0 0%):-P2~-P2+P1 (4)
將等式(2)、(3)代入整理后得
γ1*L+γ3*M-γ2*(h+M)~γ1*(L+H)+γ3*M-γ2-(h+M) (5)
從上式可以看出:各參數都是固定的,從設計到施工調校都能準確無(wú)誤的完成,確保測量結果與實(shí)際液位的一致性圖2:(不正確安裝的測量結果)
P1=γ1*H 同等式(2) p2=γ2*(h2+M+h1*Y)-γ1*L-γ3*M (6)
遷移后的量程范圍(對應0~1 00%)-P2~+-P2+P1 同等式(4) 將等式(2)、(6)代入整理后得
γ1*L+γ3*M-γ2*(h2+M+h1*Y)~γ1*(H+L)+γ3*M-γ2*(h2+M+h1*Y) (7)
Y為h1的液位系數,其值為0~1,在開(kāi)車(chē)的ZUI初階段冷凝液在h1段的液位為0,即Y的值為0;隨著(zhù)工藝裝置生產(chǎn)時(shí)間的延長(cháng),工藝冷凝液在h1段的液位逐漸升高,即Y值逐漸增大到1。由于Y值從0增大到1的時(shí)間難以預測,而現場(chǎng)施工調試時(shí)往往忽略了這一變化過(guò)程,簡(jiǎn)單地認為Y值為0(調試時(shí)的值),且固定不變。將Y=0代入等式(6)得調校后的實(shí)際負遷移量為P2=γ2*(h2+M)-γ1*L-γ3*M (8)
與等式(6)相比負遷移量的值減少了γ2*h1*Y將Y=0代入等式(7),得調校后的實(shí)際量程范圍為
Y1*L+γ3*M-γ2*(h2+M)~γ1*(H+L)+γ3*M-γ2*(h2+M)
經(jīng)數學(xué)整理分析(在此不作贅述)后可知:儀表測量結果因此比實(shí)際液位值偏小。相對誤差為
γ2*h1*Y*100/γ1*H% (10)
為了說(shuō)明錯誤安裝方法的影響程度,先作如下假設γ1=γ2=γ3=1(與水的比重),h1的值根據安裝的實(shí)際情況一般為200mm。工藝裝置運行段時(shí)間后Y值為1。將此假設代入等式(10)得相對誤差為20000/H% (11)
當液位范圍是0~2000mm時(shí),相對誤差為10%。
正常的可接受的系統測量誤差約為量程的(1~2)%,錯誤的安裝導致誤差太大在實(shí)際的工程設計施工過(guò)程中的分工如圖1~2的分工線(xiàn)所示:p代表管道布置,1代表儀表。由儀表綜合工藝條件后向管道布置提出系統條件,從工藝設備到差壓變送器和就地指示液位計的取源根部閥部分的測量管路由管道布置負責設計,從取源根部閥到差壓變送器和就地指示液位計的測量管路由儀表負責設計。因此,管道布置和儀表兩個(gè)及施工單位都應注意:儀表取源口應水平敷設,按垂直角度敷設會(huì )導致很大的測量誤差。
西安華恒儀表制造有限公司坐落于美麗的秦嶺北麓比鄰太平森林公園入口—西安市高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區科技企業(yè)加速器，主營(yíng)西安單法蘭液位計,西安雙法蘭液位計,西安磁致伸縮液位計,西安衛生型壓力變送器,西安高精度壓力變送器，hart475手操器,靜壓式液位計,投入式液位計，一個(gè)將科技企業(yè)由外延式擴張進(jìn)入內涵式擴張的助推器。同時(shí)以西安儀表基地為依托，是專(zhuān)業(yè)從事工業(yè)自動(dòng)化儀表及系統的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售和服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)。
公司擁有一支卓越的高層次專(zhuān)業(yè)技術(shù)團隊，公司現有員工108人，包括研發(fā)人員13人，客座教授3名，高級工藝師3人，高級工程師5人，工程技術(shù)人員23人，專(zhuān)職檢驗員6人。其中包括經(jīng)驗豐富的技術(shù)開(kāi)發(fā)、工藝設計和質(zhì)量管理人員。主要技術(shù)人員先后多次接受過(guò)美國ROSEMOUNT公司的技術(shù)培訓，有三十多年的儀器儀表生產(chǎn)及研發(fā)經(jīng)驗。早在上世紀九十年代初期，已經(jīng)開(kāi)始致力于HART協(xié)議儀表的探索和研發(fā)，是國內智能儀表及HART協(xié)議技術(shù)的開(kāi)拓者，領(lǐng)航者。近年來(lái)，公司又與西安交通大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)和西安理工大學(xué)等高校建立了緊密的技術(shù)合作關(guān)系，合作項目有油氣兩相流，多相流，高性能發(fā)動(dòng)機測試 ，風(fēng)洞試驗裝置等項目。
公司的主要產(chǎn)品有SMART斯瑪特系列壓力變送器、液位(界位)儀表、流量計、溫度傳感器和多參量變送器，產(chǎn)品計量資質(zhì)，防爆資質(zhì)齊全，整個(gè)生產(chǎn)系統通過(guò)ISO9000質(zhì)量認證體系認證。研發(fā)的智能磁致伸縮液位變送器，雙隔離靜壓式水準儀，風(fēng)荷載變送器等產(chǎn)品獲得多項發(fā)明，得到市場(chǎng)的一致好評。
公司采用多元化的經(jīng)營(yíng)思想，在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工業(yè)自動(dòng)化儀表及裝置的同時(shí)，也在儀表控制系統集成，儀表及設備成套，安裝調試及維修服務(wù)，技術(shù)培訓及咨詢(xún)等方面有突出的業(yè)績(jì)。代表項目有在彩虹集團玻璃燒結動(dòng)能控制系統，漢江藥業(yè)鍋爐技術(shù)改造等。
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