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磁翻板液位计在天然气脱硫过滤器液位测量效果分析
  介绍了原料气过滤分离器液位采用双法兰差压变送器测量在生产过程中数据经常出现波动的现象, 从测量原理、设备安装、仪表校验、工艺运行等多个方面分别进行了分析, 鉴于过滤器介质密度的不确定性并处于高静压, 建议选用导波雷达液位计或远传磁翻板液位计测量过滤器液位。
  中石化普光天然气净化厂三个联合装置于2009年10月相继投产运行, 脱硫装置原料气过滤分离器设有远传双法兰差压式液位计和磁翻板液位计, 变送器的测量范围为0 ~ 4.43 KPa, 测量间距为500 mm。在一联合投产调试过程中, 发现三个过滤分离器的液位计工作不正常, 测量数据波动特别大, 甚至无法检测到实际液位, 但没有引起重视。在二联合投产后, 这三个过滤器的液位检测也出现相同的问题, 因此引起了高度关注。
在三联合投产前的调试过程中, 对这三个过滤分离器进行了常压下液位建立。在0 %、25%、50 %、75 %、100 %五点参照磁浮子液位计对远传液位计进行了调试, 并反复对两种液位计进行了比较, 两种液位计检测的结果相吻合。但在三联合投产后, 三个过滤分离器的液位检测出现了和一、二联合一样的现象。净化厂有多个塔和罐都用双法兰差压式变送器来检测液位, 但这些变送器能正常的工作, 准确的检测到实际的液位, 针对此问题对测量波动原因进行分析。
1 原因分析
1.1 双法兰差压式液位变送器在三种情况下输出值稳定  
(1)将一台现场波动特别大的变送器121 -LT-10210拆下, 用FLUKE744 及压力模块在常压下进行了校验, 校验数据见表1:此表的最大误差为0.016, 满足精度要求。
(2)现场虽然同一点安装了两台变送器, 但是安装人员在安装时不规范, 两台变送器的上、下法兰不在同一水平面上, 这样变送器的量程就会发生变化。在现场测量到上、下法兰相差最大5 cm, 根据公式:
ΔP=ρgh
ΔP=9.8· 990.9· (0.5 +0.05)
ΔP=5340.95 Pa
ΔP=5.34 KPa
h———上下法兰的高度差, 设计为0.5 M;
g———为重力加速度9.8 m3 /s2 ;
ρ———为介质密度 最大为990.9 Kg/m3
由于上下法兰安装的误差, 可选或测量值比设计值4.85 KPa高出0.485 KPa, 相对误差达10%。即使同一取压点, 由于法兰安装位置不在同一水平面, 两台变送器输出值误差就更大了。
2 建 议
在生产中, 鉴于过滤器介质密度的不确定性, 以及在高静压下不适使用微差压双法兰液位变送器检测液位, 建议进行改进, 选用导波雷达液位计或远传磁翻板液位计。
(1)因为导波雷达液位计的工作原理是导波雷达发出的高频微波脉冲沿着探测组件(钢缆或钢棒)传播, 遇到被测介质, 由于介电常数突变, 引起反射, 一部分脉冲能量被反射回来。发射脉冲与反射脉冲的时间间隔与发射点到被测介质的距离成正比。
关系式如下:
D=CT/2
式中:D———雷达液位计到液面的距离;
C———光速;
T———电磁波运行时间
雷达液位计记录脉冲波经历的时间, 而电磁波的传输速度为常数, 则可算出液面到雷达发射点的距离, 从而知道液面的液位。
(2) 远传磁翻板液位计是以磁浮子为测量元件, 经磁系统耦合将受压或敝口容器中的被测介质液位传递至指示器的液位或界位测量仪表;其工作原理也与介质密度无关。
3 结 语
无论是雷达液位计还是远传磁浮子液位计都能准确地检测到净化厂SR-101A/B/C过滤器的液位。雷达液位计精度高, 测量精确, 但价格昂贵, 一台雷达液位计要2-3万人民币。远传磁翻板液位计具有结构简单, 检测功能齐全、读数直观、醒目, 尤其适用强腐蚀性、易燃易爆等场合优点, 价格便宜。因其性价比高, 所以选择远传磁翻板液位计。
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