合成1101E液位儀表測(cè)量問題處理
故障現(xiàn)象日產(chǎn)千噸合成氨裝置中，吸收搭1101E的控制尤為重要。為了保證液位測(cè)量的準(zhǔn)確性，將液位開關(guān)LIA157改為雙法蘭式差壓液位計(jì)。取壓點(diǎn)在原高液位報(bào)警開關(guān)及低液位報(bào)警開關(guān)的取壓點(diǎn)上。開工初期LIA157與LRC91測(cè)量對(duì)應(yīng)較好,后來隨著生產(chǎn)平穩(wěn),兩者測(cè)量偏差越來越大,最大時(shí)相差約20%之多。
由于LRC91受沖洗水壓力波動(dòng)及儀表維護(hù)人員本身原因影響,有時(shí)也存在測(cè)量誤差。這樣,由于LIA157及LRC91都有問題,給工藝生產(chǎn)帶來了難度。操作人員無法正確判斷工藝狀況,因此造成了生產(chǎn)波動(dòng)。
故障分析 利用搶修的機(jī)會(huì),對(duì)1101E的測(cè)量儀表進(jìn)行了檢查校對(duì),更換了LRC91、清洗了LIA157雙法蘭差壓變送器的取壓膜盒,并重新核對(duì)了LIA157與LRC91的測(cè)量范圍,確保兩者一致。經(jīng)過調(diào)整后, LRC91與LIA157的指示值還是有偏差。但偏差是在50%以上出現(xiàn),并隨著測(cè)量值的增加偏差越來越大。
通過同工藝技術(shù)人員校對(duì)玻璃板液面計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn),液位較低時(shí)儀表液位計(jì)與玻璃板液面計(jì)相差很小,液位較高時(shí)兩者相差很大。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)見表3-1。
注:表中數(shù)據(jù)是在玻璃板液面計(jì)經(jīng)常結(jié)晶,一直沖洗的情況下得到的。
通過查1101E的原始設(shè)備結(jié)構(gòu)圖了解到, 1101E的進(jìn)氣位置在LRC91的46.7%位置,這樣當(dāng)液位在46.7%以上時(shí),由于進(jìn)氣的影響玻璃板的液位不能正確反映實(shí)際的液位。
1101E設(shè)備結(jié)構(gòu)及儀表取壓位置見圖3-5,圖中單位是mm
根據(jù)1101E設(shè)備結(jié)構(gòu)及儀表取壓位置(見圖3-5)及工藝玻璃板液面計(jì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)(見表3-1)分析, LRC91與LIA157的指示偏差實(shí)際存在。現(xiàn)分析如下。
(1)由于LRC91、LIA157均采用差壓法測(cè)量液位,因此,從差壓法測(cè)量液位的原理上進(jìn)行分析。
根據(jù)1101E的設(shè)備結(jié)構(gòu)可知,工藝氣進(jìn)氣分布器的位置在LRC91的46.7%位置。因此,當(dāng)液位超過46.7%時(shí),液面將超過進(jìn)氣分布器。由于工藝氣的壓力很高,因此,必然會(huì)將液體吹起,并且液位越高吹起的液體越高。這一點(diǎn)從玻璃板液位計(jì)測(cè)量數(shù)據(jù)表3-1中可以體現(xiàn)出來,因此,液體中必然存在氣體部分或氣泡。
設(shè)被測(cè)介質(zhì)中氣泡的體積為V。;被測(cè)介質(zhì)(帶氣泡)的總測(cè)量高度H;被測(cè)介質(zhì)中實(shí)際液體(不帶氣泡)的測(cè)量高度h; 1101E的斷面面積S;被測(cè)介質(zhì)中實(shí)際液體體積為V=hS;被測(cè)介質(zhì)中實(shí)際液體(設(shè)計(jì))密度為ρ；被測(cè)介質(zhì)中實(shí)際液體重量為G= Vρ
很顯然:
V+ Vo = HS
被測(cè)介質(zhì)(帶氣泡)的密度為:ρ0=G/(V+ Vo)=G/(HS)
從差壓變送器的測(cè)量看(不考慮遷移):
上式中,ρ是設(shè)計(jì)的介質(zhì)密度,因此，儀表所測(cè)差壓是實(shí)際液體的差壓,所測(cè)的數(shù)據(jù)為實(shí)際介質(zhì)平穩(wěn)時(shí)所對(duì)應(yīng)的高度。
(2)從1101E設(shè)備結(jié)構(gòu)及儀表取壓位置(3-5)中可以看出,LIA157負(fù)壓取壓位置在LRC91的86.7%處。因此,當(dāng)設(shè)備內(nèi)(帶氣泡)液面高度超過LRC91的86.7%處(LIA157負(fù)壓位置)時(shí),由于LIA157負(fù)壓位置以上的液體產(chǎn)生的壓力也作用于它的負(fù)壓側(cè),因此,LIA157差壓變送器無法測(cè)量其負(fù)壓側(cè)以上的液體。同樣道理,LRC91也無法測(cè)量其負(fù)壓側(cè)以上的液體高度。因此,位于LRC91負(fù)壓側(cè)與LIA157負(fù)壓側(cè)之間的液柱就成為了LRC91與LIA157測(cè)量指示值的偏差。鑒于此, LRC91的測(cè)量值是達(dá)不到最大的。經(jīng)計(jì)算,最高時(shí)LIA157應(yīng)比LRC91低近20% (457/2286=19,99%)。
故障處理 儀表自身方面影響測(cè)量的主要因素是儀表的沖洗水。采用以下方法解決沖洗水對(duì)測(cè)量的影響。
由于LRC91采用的是帶沖洗水的差壓變送器,在儀表運(yùn)行期間,沖洗水一直進(jìn)行沖洗,沖洗水量大小由儀表人員手動(dòng)操作。因?yàn)闆_洗水的工作壓力在4-10MPa之間,而差壓變送器的測(cè)量范圍只有28kPa。因此,人為操作不當(dāng)(沖洗水打偏),以及沖洗水壓力的變化,將會(huì)影響到LRC91的正確測(cè)量。針對(duì)這種情況,在沖洗水管道上安裝了恒節(jié)流孔,用以增加沖洗水流通的阻力來控制沖洗水流量,從而減少人為操作不當(dāng)及沖洗水壓力波動(dòng),對(duì)液位測(cè)量造成的影響。
另外,根據(jù)上述分析,確認(rèn)2臺(tái)儀表的偏差產(chǎn)生于取壓點(diǎn)的不同，在1999年大檢修中將LIA157汽相取壓點(diǎn)上移到與LRC91汽相位置相同的取壓點(diǎn)后, LIA157與LRC91測(cè)量對(duì)應(yīng)得非常好，解決了這一測(cè)量問題。
