| 差壓變送器在石化罐區(qū)中取源管路的敷設(shè)要求-華恒儀表廠家 |
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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(qū)，儲(chǔ)罐種類繁多，包括:球罐、內(nèi)浮頂罐和固定頂罐。儲(chǔ)罐的容量大小不等。存儲(chǔ)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(shù)較小的液化烯烴，有腐蝕性強(qiáng)的酸性物質(zhì)等。
對(duì)于這些儲(chǔ)罐的液位測(cè)量，常用的有法蘭式差壓變送器，針對(duì)法蘭式差壓變送器的原理、特點(diǎn)以及在石化罐區(qū)不同儲(chǔ)罐和不同介質(zhì)中的適用性，以獲得更加準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，保證裝置的正常和安全生產(chǎn)。
單法蘭變送器是根據(jù)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(cè)量的，通過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。可見，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?jí)毫?0kPa 時(shí)，在不同溫度下對(duì)應(yīng)的液位高度?？梢钥闯?，不同溫度導(dǎo)致密度不同，對(duì)液位高度的測(cè)量結(jié)果影響也很大。
對(duì)于帶壓儲(chǔ)罐，單法蘭差壓變送器不再適用。儲(chǔ)罐底部的壓力是罐內(nèi)壓力與液體產(chǎn)生壓力之和，單法蘭差壓變送器無法區(qū)分是液位變化還是儲(chǔ)罐內(nèi)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(chǔ)罐頂部氣相空間的位置設(shè)置一個(gè)取壓口，通過上下兩個(gè)取壓口之間的壓力差來測(cè)量液位。單﹑雙法蘭差壓變送器的價(jià)格比雷達(dá)差壓變送器、伺服差壓變送器和光導(dǎo)差壓變送器要便宜得多，對(duì)于液位測(cè)量要求不高的儲(chǔ)罐建議采用此類液位計(jì)。
另外，不同型號(hào)的單、雙法蘭差壓變送器都適用于粘稠、易結(jié)晶、強(qiáng)腐蝕或劇毒性的介質(zhì)。2 000m3 的渣油常壓儲(chǔ)罐，由于工藝對(duì)液位測(cè)量精度要求不高，就使用的是插入筒式單法蘭液位計(jì)，現(xiàn)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(jì);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(cè)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(cè)介質(zhì)在環(huán)境溫度下的比重(忽略設(shè)備上部氣相介質(zhì)的影響)。設(shè):差壓變送器量程為p1,負(fù)遷移量為p2。圖1:(正確安裝的測(cè)量結(jié)果)
P1=γ1 *H (2)
P2=γ2*(h+M)-γ1*L-γ3*M (3)
遷移后的量程范圍(對(duì)應(yīng)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(shù)都是固定的,從設(shè)計(jì)到施工調(diào)校都能準(zhǔn)確無誤的完成,確保測(cè)量結(jié)果與實(shí)際液位的一致性圖2:(不正確安裝的測(cè)量結(jié)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(duì)應(yīng)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(shù),其值為0~1,在開車的ZUI初階段冷凝液在h1段的液位為0,即Y的值為0;隨著工藝裝置生產(chǎn)時(shí)間的延長(zhǎng),工藝?yán)淠涸趆1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(yù)測(cè),而現(xiàn)場(chǎng)施工調(diào)試時(shí)往往忽略了這一變化過程,簡(jiǎn)單地認(rèn)為Y值為0(調(diào)試時(shí)的值),且固定不變。將Y=0代入等式(6)得調(diào)校后的實(shí)際負(fù)遷移量為P2=γ2*(h2+M)-γ1*L-γ3*M (8)
與等式(6)相比負(fù)遷移量的值減少了γ2*h1*Y將Y=0代入等式(7),得調(diào)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(shù)學(xué)整理分析(在此不作贅述)后可知:儀表測(cè)量結(jié)果因此比實(shí)際液位值偏小。相對(duì)誤差為
γ2*h1*Y*100/γ1*H% (10)
為了說明錯(cuò)誤安裝方法的影響程度,先作如下假設(shè)γ1=γ2=γ3=1(與水的比重),h1的值根據(jù)安裝的實(shí)際情況一般為200mm。工藝裝置運(yùn)行段時(shí)間后Y值為1。將此假設(shè)代入等式(10)得相對(duì)誤差為20000/H% (11)
當(dāng)液位范圍是0~2000mm時(shí),相對(duì)誤差為10%。
正常的可接受的系統(tǒng)測(cè)量誤差約為量程的(1~2)%,錯(cuò)誤的安裝導(dǎo)致誤差太大在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)施工過程中的分工如圖1~2的分工線所示: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(tǒng)條件,從工藝設(shè)備到差壓變送器和就地指示液位計(jì)的取源根部閥部分的測(cè)量管路由管道布置負(fù)責(zé)設(shè)計(jì),從取源根部閥到差壓變送器和就地指示液位計(jì)的測(cè)量管路由儀表負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)。因此,管道布置和儀表兩個(gè)及施工單位都應(yīng)注意:儀表取源口應(yīng)水平敷設(shè),按垂直角度敷設(shè)會(huì)導(dǎo)致很大的測(cè)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)開發(fā)區(qū)科技企業(yè)加速器，主營(yíng)西安單法蘭液位計(jì),西安雙法蘭液位計(jì),西安磁致伸縮液位計(jì),西安衛(wèi)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(jì),投入式液位計(jì)，一個(gè)將科技企業(yè)由外延式擴(kuò)張進(jìn)入內(nèi)涵式擴(kuò)張的助推器。同時(shí)以西安儀表基地為依托，是專業(yè)從事工業(yè)自動(dòng)化儀表及系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)。
公司擁有一支卓越的高層次專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，公司現(xiàn)有員工108人，包括研發(fā)人員13人，客座教授3名，高級(jí)工藝師3人，高級(jí)工程師5人，工程技術(shù)人員23人，專職檢驗(yàn)員6人。其中包括經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)開發(fā)、工藝設(shè)計(jì)和質(zhì)量管理人員。主要技術(shù)人員先后多次接受過美國(guó)ROSEMOUNT公司的技術(shù)培訓(xùn)，有三十多年的儀器儀表生產(chǎn)及研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。早在上世紀(jì)九十年代初期，已經(jīng)開始致力于HART協(xié)議儀表的探索和研發(fā)，是國(guó)內(nèi)智能儀表及HART協(xié)議技術(shù)的開拓者，領(lǐng)航者。近年來，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(xiàng)目有油氣兩相流，多相流，高性能發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試 ，風(fēng)洞試驗(yàn)裝置等項(xiàng)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(jì)、溫度傳感器和多參量變送器，產(chǎn)品計(jì)量資質(zhì)，防爆資質(zhì)齊全，整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)通過ISO9000質(zhì)量認(rèn)證體系認(rèn)證。研發(fā)的智能磁致伸縮液位變送器，雙隔離靜壓式水準(zhǔn)儀，風(fēng)荷載變送器等產(chǎn)品獲得多項(xiàng)發(fā)明，得到市場(chǎng)的一致好評(píng)。
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(tǒng)集成，儀表及設(shè)備成套，安裝調(diào)試及維修服務(wù)，技術(shù)培訓(xùn)及咨詢等方面有突出的業(yè)績(jī)。代表項(xiàng)目有在彩虹集團(tuán)玻璃燒結(jié)動(dòng)能控制系統(tǒng)，漢江藥業(yè)鍋爐技術(shù)改造等。
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