| 差压变送器在石化罐区中取源管路的敷设要求-华恒仪表厂家 |
| 信息来源： 华恒仪表 | 2019-09-09 点击量： 6407 |
在石油化工行业的罐区，储罐种类繁多，包括:球罐、内浮顶罐和固定顶罐。储罐的容量大小不等。存储的介质有粘度大且流动性差的原油和渣油，有介电常数较小的液化烯烃，有腐蚀性强的酸性物质等。
对于这些储罐的液位测量，常用的有法兰式差压变送器，针对法兰式差压变送器的原理、特点以及在石化罐区不同储罐和不同介质中的适用性，以获得更加准确的测量结果，保证装置的正常和安全生产。
法兰式差压变送器
单法兰变送器是根据液位产生的压力与液位高度成正比的原理进行液位测量的，通过压力反映液位的高度H，即H = p /ρg，其中ρ 是介质密度，p 为液体产生的压力。可见，液位的高度和介质的密度有关联，但密度往往随温度变化而变化，从而使液位也发生变化。表1 是乙醇压力为50kPa 时，在不同温度下对应的液位高度。可以看出，不同温度导致密度不同，对液位高度的测量结果影响也很大。
对于带压储罐，单法兰差压变送器不再适用。储罐底部的压力是罐内压力与液体产生压力之和，单法兰差压变送器无法区分是液位变化还是储罐内压力变化引起的液位高度变化。在这种情况下可使用双法兰差压变送器，在储罐顶部气相空间的位置设置一个取压口，通过上下两个取压口之间的压力差来测量液位。单﹑双法兰差压变送器的价格比雷达差压变送器、伺服差压变送器和光导差压变送器要便宜得多，对于液位测量要求不高的储罐建议采用此类液位计。
另外，不同型号的单、双法兰差压变送器都适用于粘稠、易结晶、强腐蚀或剧毒性的介质。2 000m3 的渣油常压储罐，由于工艺对液位测量精度要求不高，就使用的是插入筒式单法兰液位计，现场使用状况良好
1-差压液位变送器的取源阀;2-冷凝容器;3-差压变送器;4-就地液位计;H-液位变化范围;h-差压变送器的上下取源口距离(图1中);h1-冷凝容器取源口与差压变送器上取源口距离(图2中);h2-冷凝容器取源口与差压变送器下取源口距离;M-变送器下取源口与差压变送器正压口之间的距离;L-ZUI低液位与差压变送器下取源口距离由图可以看出:
h= h1+h2 (1)
假定:γ1为被测介质在操作温度、压力下的比重;γ2为隔离液或工艺泠凝液比重;γ3为差压变送器下取源口至差压变送器正压口之间的被测介质在环境温度下的比重(忽略设备上部气相介质的影响)。设:差压变送器量程为p1,负迁移量为p2。图1:(正确安装的测量结果)
P1=γ1 *H (2)
P2=γ2*(h+M)-γ1*L-γ3*M (3)
迁移后的量程范围(对应0~1 0 0%):-P2~-P2+P1 (4)
将等式(2)、(3)代入整理后得
γ1*L+γ3*M-γ2*(h+M)~γ1*(L+H)+γ3*M-γ2-(h+M) (5)
从上式可以看出:各参数都是固定的,从设计到施工调校都能准确无误的完成,确保测量结果与实际液位的一致性图2:(不正确安装的测量结果)
P1=γ1*H 同等式(2) p2=γ2*(h2+M+h1*Y)-γ1*L-γ3*M (6)
迁移后的量程范围(对应0~1 00%)-P2~+-P2+P1 同等式(4) 将等式(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为h1的液位系数,其值为0~1,在开车的ZUI初阶段冷凝液在h1段的液位为0,即Y的值为0;随着工艺装置生产时间的延长,工艺冷凝液在h1段的液位逐渐升高,即Y值逐渐增大到1。由于Y值从0增大到1的时间难以预测,而现场施工调试时往往忽略了这一变化过程,简单地认为Y值为0(调试时的值),且固定不变。将Y=0代入等式(6)得调校后的实际负迁移量为P2=γ2*(h2+M)-γ1*L-γ3*M (8)
与等式(6)相比负迁移量的值减少了γ2*h1*Y将Y=0代入等式(7),得调校后的实际量程范围为
Y1*L+γ3*M-γ2*(h2+M)~γ1*(H+L)+γ3*M-γ2*(h2+M)
经数学整理分析(在此不作赘述)后可知:仪表测量结果因此比实际液位值偏小。相对误差为
γ2*h1*Y*100/γ1*H% (10)
为了说明错误安装方法的影响程度,先作如下假设γ1=γ2=γ3=1(与水的比重),h1的值根据安装的实际情况一般为200mm。工艺装置运行段时间后Y值为1。将此假设代入等式(10)得相对误差为20000/H% (11)
当液位范围是0~2000mm时,相对误差为10%。
正常的可接受的系统测量误差约为量程的(1~2)%,错误的安装导致误差太大在实际的工程设计施工过程中的分工如图1~2的分工线所示:p代表管道布置,1代表仪表。由仪表综合工艺条件后向管道布置提出系统条件,从工艺设备到差压变送器和就地指示液位计的取源根部阀部分的测量管路由管道布置负责设计,从取源根部阀到差压变送器和就地指示液位计的测量管路由仪表负责设计。因此,管道布置和仪表两个及施工单位都应注意:仪表取源口应水平敷设,按垂直角度敷设会导致很大的测量误差。
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