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对双法兰龙8量程常规设定法的改进与推广
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对双法兰龙8量程常规设定法的改进与推广

时间:2016-09-10 10:08:26
        在石油化工生产中,物位测量对保证设备的正常运行,工艺的稳定都起着至关重要的作用。例如油罐液位测量控制不好,会出现抽空或溢油“冒顶”事故;油气分离器液位偏高或偏低会出现“跑油”、“窜气”事故,严重影响后续设备的生产和安全。因此,我们应该对物位的测量引起足够的重视。那么我们在测量液位时如何才能有效可靠地保证所测值是准确的呢?这就是我们所要关心和解决的问题。对此,文章对工业生产中常用到的双法兰液位龙8的成功应用进行深入分析,并就当使用条件或工艺介质发生变化后如何快速、准确设定其测量范围进行阐述,而此改进方法在惠州炼油厂中也得到了成功应用。
双法兰液位龙8是在普通的龙8基础上增加了一个远传密封装置构成的,所以也叫远传式龙8或隔膜密封式龙8。远传密封装置是由法兰膜盒、毛细管和毛细管内的填充液三部分
组成。工作时,被测介质作用在法兰膜盒的隔离膜片上,使膜片产生变形,然后通过毛细管内的填充液,将压力传到龙8的敏感元件上,经转换,仪表便输出相应的信号[1]。当在下列情况时,应考虑使用龙8/膜片密封件系统:
(1)过程的温度是在龙8正常操作量程范围之外,而且用引压管路不能把温度调整到那些温度极限值内;
(2)过程是腐蚀性,而且照理要求频繁地更换龙8或要求不寻常的结构材料;
(3)过程含悬浮的固体颗粒或者是粘滞性的液体,可能会堵塞引压管路;
(4)应用情况要求采用卫生的连接结构;
(5)过程需要从连接结构中进行更容易的清洗,以避免批处理之间的污染;
(6)客观上需要更换充液引压管以减少某些应用场合下的维修工作,如在充液引压管不稳定或经常需要重新充灌液体的地方;
(7)现实需要进行密度或界面测量;
(8)过程介质可能会在龙8或引压管路里冻结或固化。
2 法兰龙8与普通龙8的比较
(1)在普通的龙8中,被测介质通过导压管而进入龙8测量室。如果被测介质是粘稠液体,则容易堵塞导压管。而法兰龙8则用毛细管代替导压管,堵塞现象便不会存在,因为毛细管
是密封的,它里面的填充液是经过挑选的,化学物理性能稳定,不会像导压管内的介质那样,易凝冻,易汽化,因而不必像普通龙8那样加灌隔离液,安装隔离器、冷凝器等辅助设备。这样,测量精度便可提高,同时减少了静密封点,维护工作量大大减少。
(2)因法兰膜盒离龙8本体远,所以仪表的接液温度可以提高,应用范围可扩大。
(3)对仪表本身来说,由于法兰龙8比普通龙8多了一个远传密封装置,因而仪表的结构较为复杂,精度下降,故障的可能性增加。
3 双法兰液位龙8量程设定方法
3.1 常规迁移量计算设定
常规理论计算法的使用条件:首先工艺介质达到与设计要求
一致,其次现场取压法兰高度与设计一致,然后必须知道双法兰
毛细管内填充液的密度。
(1)根据设计的介质密度,取压法兰间距(所测液面高度),计
算出仪表量程值:
ΔP = Hρg
(2)假设液位在非常低点,计算仪表的零点迁移量:
正压侧受压:
P +=P0;
负压侧受压:
 
或者,将双法兰的取压一次阀关闭,打开正负压的放空阀,将此时仪表的差压值作为仪表的零点迁移量,理论上此时的差压值与计算所得迁移量相等。但若遇到双法兰没有安装放空装置时,此时这种方法失效。
(3)计算仪表上限值:
 
3.2 改进设定方法一(一元一次方程法)
该方法的使用条件:首先工艺介质要求达到和设计一致,其次现场取压法兰高度与设计一致,然后就地液位计所指示液位真实。
(1)根据设计的介质密度,取压法兰间距(所测液面高度),算出仪表量程:ΔP = Hρg
(2)直接将双法兰液位龙8投用,读取当前差压值P。
(3)对照相应就地液位计算出一液位百分数A%。
(4)根据已知条件求出仪表下限PL 与上限PH:
 
4 改进设定方法与常规计算法比较
常规计算法:是把现场的一切工艺条件均假定为与设计一致的情况下进行,但结果往往是偏差太大。首先工艺介质无法保证
与设计完全一致,时常会出现偏差,尤其是新装置在运行初期,这种设定方法更是显现出一定的不足,要想其测量准确,非常重要的一步是需工艺提交介质的实际密度,但是得经过化验分析等一系列过程才能取得,甚至有些情况通过现场的采样取得并不能真实反映实际工况。其次,由于双法兰龙8本身的结构,再加上现场安装方式等方面因素,种种误差累积在一起后,直接造成液位指示与就地液位计偏差很大,偏差可高达10 %以上,造成工艺人员经常要求仪表维护人员确认液位的真实性,增加了维护工作量,而且此方法对人员专业素质要求较高,如果对液位测量没有清晰的认识,那么设置出来的量程无法足测量要求。
 
一元一次方程法和二元一次方程组法:都充分利用了差压龙8本身的差压测量功能和就地液位计的直读性功能,避免因多次计算产生的误差,从而更准确地进行液位测量。但是一元一次方程法未能避免介质密度误差问题,故而也存在着一定的局限性,而二元一次方程组法则很好地解决了工艺介质发生变化的问题,也避免了双法兰本身结构与安装方式等因素带来的误差,经过这种改进方法的应用,可以让龙8与就地液位计两者的指示偏差远远小于5 %,从而可以很准确地测量液位,相应地减少了维护量。此外,这两种方法均有效地绕过对迁移量的过分强调,很好地解决了新入行仪表专业的人员因迁移量问题的困扰,就算是新手也能很好地解决液位测量问题,从而大大减小了对人员专业素质的要求。
5 结束语
双法兰差压龙8在测量液位时,只要选型和设定正确,那么一旦投用后,基本上是免维护的,如果出现与就地液位计对应不上的情况,那么应首先检查就地液位计是否存在问题,再次考虑工艺方面的原因,非常后再检查双法兰液位龙8本身是否有损坏。如果仪表本身状况良好,则可以用改进的方法进行设定,以解决液位指示不准的问题。当然此方法对于界位测量同样适用,同时,该方法可以推广到其他普通差压式液位龙8,均能取得良好的效果。
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