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        壓縮機(jī)氣體分液罐的故障分析及解決方法

        2013-07-05 05:33:32張小勤
        關(guān)鍵詞:液位測(cè)量故障

        張小勤

        (廣東石油化工學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院,廣東 茂名 525000)

        0 引言

        新氫壓縮機(jī)是加氫類裝置的關(guān)鍵設(shè)備,它的安全運(yùn)行對(duì)裝置的正常生產(chǎn)至關(guān)重要,而新氫壓縮機(jī)的氣體分液罐是把氫氣中夾帶的液體分離出來的設(shè)備,作用是保證新氫壓縮機(jī)吸入的氫氣不帶液,避免新氫壓縮機(jī)汽缸發(fā)生液擊造成爆炸事故,因此,分液罐的液位準(zhǔn)確測(cè)量是很重要的。3#柴油加氫裝置新氫壓縮機(jī)氣體分液罐的液位測(cè)量儀表是浮筒液位計(jì),在剛投用時(shí)液位計(jì)能很好地反映液位的變化,正確測(cè)量。但是最近幾年,浮筒液位計(jì)頻繁出現(xiàn)了測(cè)量不跟蹤、測(cè)量值波動(dòng)等問題,給工藝操作人員帶來麻煩,也給新氫壓縮機(jī)的安全運(yùn)行帶來隱患。為了解決問題,在對(duì)浮筒液位計(jì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行了多方面的原因分析后,提出了整改方案。

        1 故障原因分析

        1.1 儀表原因分析

        導(dǎo)致浮筒液位計(jì)測(cè)量故障的儀表原因有很多,常見的有以下幾個(gè)方面:

        (1)浮筒本體穿孔。浮筒在工作過程中,受介質(zhì)腐蝕的影響,時(shí)間長了會(huì)導(dǎo)致浮筒穿孔的情況。

        浮筒上部出現(xiàn)穿孔,介質(zhì)液面沒有浸泡到該部位,開始并無影響,但隨著時(shí)間的延長,筒內(nèi)凝液不斷增加,浮筒重量增加,造成測(cè)量值偏低。

        浮筒中部穿孔,所測(cè)介質(zhì)液面低于滲漏點(diǎn)時(shí),對(duì)浮筒的影響與上部穿孔相同;介質(zhì)液位高于穿孔處時(shí),介質(zhì)直接滲入浮筒內(nèi),浮筒重量增加,測(cè)量值偏低。

        浮筒底部穿孔,液體很快進(jìn)入浮筒內(nèi),浮筒重量迅速增加,測(cè)量值快速下降。但此種現(xiàn)象會(huì)隨時(shí)間的延長而變慢,因?yàn)榻橘|(zhì)進(jìn)入浮筒內(nèi),筒內(nèi)上部空氣受到壓縮,當(dāng)壓縮到一定程度時(shí),內(nèi)部壓力等于外部壓力時(shí),介質(zhì)再也不能進(jìn)入其中,此時(shí)測(cè)量值就會(huì)穩(wěn)定下來,但嚴(yán)重偏離液位實(shí)際值。

        (2)浮筒脫落。浮筒一旦脫落,扭力管沒受到浮筒自身重量的作用,沒有向下位移,浮筒液位計(jì)輸出最大值,是虛假值。造成浮筒脫落的原因大多是固定浮筒的銷釘受介質(zhì)腐蝕而斷掉,或浮筒處于振動(dòng)工作環(huán)境中,扭力管受長期振動(dòng)的影響,出現(xiàn)疲勞斷裂,浮筒脫落。

        (3)污物掛壁對(duì)浮筒測(cè)量的影響。由于生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性和原料的多變性,浮筒使用一段時(shí)間后,會(huì)出現(xiàn)浮筒測(cè)量不準(zhǔn),或指示值在某一示值不變化的現(xiàn)象,造成這種情況的原因一般是污物或結(jié)晶使浮筒與外套卡住,使浮筒不能自由活動(dòng),造成失靈。

        1.2 工藝原因分析

        3#柴油加氫裝置新氫壓縮機(jī)是向裝置反應(yīng)系統(tǒng)輸送新鮮氫氣的設(shè)備,由于新氫氣帶液量少,壓縮機(jī)的氣體分液罐長期料空,浮筒的工作環(huán)境由此改變,而且隨著時(shí)間的推移,浮筒銹蝕嚴(yán)重,導(dǎo)致了液位計(jì)測(cè)量故障的增多。

        (1)浮筒沒有得到液體浸泡的穩(wěn)定作用,容易受氣體流動(dòng)的影響,造成測(cè)量值波動(dòng)、測(cè)量不準(zhǔn)等。每當(dāng)測(cè)量值出現(xiàn)波動(dòng)時(shí),關(guān)閉浮筒液位計(jì)的正、負(fù)引壓閥,故障現(xiàn)象便消失,見圖1和圖2。

        圖1 浮筒穿孔部位示意圖

        圖2 測(cè)量值針鋒波動(dòng)趨勢(shì)圖

        (2)浮筒時(shí)而被浸泡、但大多時(shí)間處于料空的工作環(huán)境,容易被銹蝕、卡死,造成測(cè)量值不跟蹤的故障。浮筒液位計(jì)每次出現(xiàn)不跟蹤的現(xiàn)象時(shí),對(duì)其進(jìn)行沖洗處理可令其正常工作一段時(shí)間,但不久故障重復(fù)出現(xiàn)。

        經(jīng)以上分析可知,3#柴油加氫裝置新氫壓縮機(jī)氣體分液罐的液位測(cè)量儀表頻頻出現(xiàn)故障的主要原因還是氣體分液罐長期處于料空狀態(tài),改變了浮筒液位計(jì)本身的工作環(huán)境造成的。

        2 故障解決方案與工作情況分析

        通過對(duì)氣體分液罐的工況的分析,實(shí)施用雙法蘭液位計(jì)替換原浮筒液位計(jì)的改造方案。分液罐引壓閥法蘭接口滿足雙法蘭液位計(jì)的替換安裝,適合雙法蘭液位計(jì)的使用條件。

        2.1 雙法蘭液位計(jì)的工作原理

        雙法蘭差壓液位計(jì)通常由法蘭式受壓膜片、充滿硅油的毛細(xì)管和變送器組成(見圖3)。它的工作原理是容器內(nèi)不同的液位高度即液柱產(chǎn)生的靜壓由受壓膜片感知,通過充滿在毛細(xì)管內(nèi)的硅油傳遞到差壓變送器,再由差壓變送器測(cè)出靜壓的大小,由此得到液位的高度。

        圖3 測(cè)量值頻繁波動(dòng)趨勢(shì)圖

        2.2 雙法蘭液位計(jì)的應(yīng)用分析

        由于雙法蘭液位計(jì)的法蘭受壓膜片能隔離工藝介質(zhì),填充在毛細(xì)管里的硅油能傳遞壓力,沒有可動(dòng)部件,高壓氣體的流動(dòng)和介質(zhì)的腐蝕性對(duì)其不會(huì)造成影響,因此它的應(yīng)用范圍廣,適宜于測(cè)量腐蝕性、粘稠性和含懸浮物的液體液面或界面。但它也有不足,測(cè)量范圍受毛細(xì)管長度的限制,常用的有3m和6m的規(guī)格;測(cè)量過程接液溫度不能過高;在高壓下應(yīng)用有技術(shù)參數(shù)的要求等。具體技術(shù)參數(shù)見表1和表2。

        表1 雙法蘭液位計(jì)溫度指標(biāo)

        2.3 分液罐的工作狀況

        3#柴油加氫裝置新氫壓縮機(jī)分液罐的工作壓力為5.2Mpa,工作溫度為40℃,介質(zhì)為氫氣,罐體下部有給安裝液位測(cè)量儀表用的法蘭式上、下引壓閥,測(cè)量范圍為300mm。其外觀見圖4。

        圖4 雙法蘭液位計(jì)示意圖

        2.4 方案實(shí)施效果

        改造后的雙法蘭液位計(jì)工作到現(xiàn)在已有六個(gè)多月,目前工作狀況良好,測(cè)量值的曲線趨勢(shì)圖5。

        圖5 分液罐外觀圖

        3 結(jié)束語

        儀表發(fā)生故障的原因多種多樣,不管是工藝原因還是儀表本身的原因,最終都是通過儀表表現(xiàn)出來。只有正確了解儀表的工作原理,熟悉儀表的適用場合,才能合理地應(yīng)用,發(fā)揮每一臺(tái)儀表應(yīng)有的性能,降低儀表的故障率,維持好生產(chǎn)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。

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