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摘要：闡述尿素裝置各種液位計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)及液位計(jì)測(cè)量不準(zhǔn)的危害，分析液位計(jì)測(cè)量不準(zhǔn)的原因，提出改進(jìn)措施和避免類(lèi)似問(wèn)題發(fā)生的幾點(diǎn)體會(huì).

關(guān)鍵詞：尿素裝置；液位計(jì)；故障處理

1概述

中國(guó)石油塔里木油田公司石化分公司年產(chǎn)80萬(wàn)噸尿素裝置引進(jìn)意大利Snamprogetti公司的氨汽提尿素專(zhuān)利技術(shù)，大顆粒尿素裝置引進(jìn)日本TEC公司噴射流化床造粒專(zhuān)利技術(shù)，日產(chǎn)大顆粒尿素2660t，該裝置使用的液位計(jì)主要有以下幾種。①電容式液位計(jì)：用于中低壓分解塔（中壓分解器液位槽、低壓分解器液位槽、真空預(yù)濃縮器液位槽、真空分離器液位槽）上的液位測(cè)量：②雙法蘭液位計(jì)：用于二氧化碳?jí)嚎s機(jī)段間分離器、中壓吸收塔、尿素水解塔和液氨儲(chǔ)槽液位測(cè)量：③單法蘭液位計(jì)：用于甲醛罐等設(shè)備液位測(cè)量；④磁致伸縮液位計(jì)：用于解吸塔、中壓惰性氣體洗滌塔、甲銨冷凝器、汽提塔蒸汽冷凝液分離器、蒸汽冷凝液儲(chǔ)槽、中壓分解塔用蒸汽冷凝液分離器和低壓分解器用蒸汽冷凝液分離器等設(shè)備的液位測(cè)量：⑤導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)：用于碳銨密閉排放槽、尿素溢流槽、事故地下排放槽等罐液位測(cè)量；⑥鈷60核料位計(jì)：用于甲銨分離器和汽提塔液位測(cè)量：⑦浮筒液位計(jì)：用于二氧化碳?jí)嚎s機(jī)表冷器液位測(cè)量；⑧超聲波料位計(jì)：主要用于大顆粒裝置料位測(cè)量。

尿素裝置自2010年5月19日運(yùn)行以來(lái)，某些關(guān)鍵部位的液位計(jì)測(cè)量不準(zhǔn)，甚至無(wú)法測(cè)量，如中壓分解器液位槽、低壓分解器液位槽、真空預(yù)濃縮器液位槽、真空分離器液位槽上的電容式液位計(jì)長(zhǎng)期滿(mǎn)液位：二氧化碳?jí)嚎s機(jī)二段、三段、四段出口分離器液位計(jì)波動(dòng)大，易損壞，無(wú)法投自動(dòng)控制，對(duì)壓縮機(jī)影響非常大，以至于造成壓縮機(jī)跳車(chē)停產(chǎn)：甲醛罐單法蘭液位計(jì)指示不準(zhǔn)，無(wú)法參考：解吸塔和中壓惰性氣體洗滌塔等液位計(jì)時(shí)好時(shí)壞測(cè)量不穩(wěn)定等。經(jīng)統(tǒng)計(jì)共有15塊關(guān)鍵液位計(jì)運(yùn)行不可靠，長(zhǎng)期制約尿素裝置運(yùn)行的平穩(wěn)性，給操作人員帶來(lái)很大的操作隱患。

關(guān)鍵液位計(jì)指示不準(zhǔn)，會(huì)造成工藝物料中斷，壓力波動(dòng)大，無(wú)法投自動(dòng)控制，工藝操作人員操作困難，影響產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)級(jí)品率，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起跳車(chē)停產(chǎn)等事故。因此，有必要針對(duì)尿素裝置的特點(diǎn)和介質(zhì)特性，分析研究液位計(jì)測(cè)量不準(zhǔn)的原因，選用適合測(cè)量的液位計(jì)，目的是在開(kāi)、停工期間和正常生產(chǎn)期間都能夠正確指示容器液位，達(dá)到操作平穩(wěn)，運(yùn)行可靠。

2液位計(jì)測(cè)量不準(zhǔn)的原因及改進(jìn)措施

針對(duì)尿素裝置介質(zhì)特性（介質(zhì)腐蝕性、溫度、壓力、相變、結(jié)晶、密度梯度等）、容器特點(diǎn)、安裝部位、振動(dòng)程度、環(huán)境影響等因素分析造成液位計(jì)測(cè)量不準(zhǔn)的原因，提出改進(jìn)建議。

1）中低壓分解塔等電容式液位計(jì)長(zhǎng)期滿(mǎn)液位問(wèn)題。電容式液位計(jì)的測(cè)量原理是通過(guò)電容值的變化來(lái)測(cè)定液位值，原設(shè)計(jì)中未考慮到尿液易結(jié)晶，結(jié)晶后在電容式液位計(jì)測(cè)量桿上包裹了厚厚的一層尿液結(jié)晶體，使得電容值發(fā)生了變化，產(chǎn)生了測(cè)量誤差，始終測(cè)量出的是滿(mǎn)液位。所以原因主要是儀表選型錯(cuò)誤，電容式液位計(jì)不適合測(cè)量易結(jié)晶、易掛料的液體液位。

射頻導(dǎo)納液位計(jì)是基于電容式的一種防掛料更可靠、更準(zhǔn)確、適用性更廣泛的料位測(cè)量技術(shù)，射頻是2kHz到1MHz的正弦波信號(hào)，與電容不同：導(dǎo)納包含容抗和阻抗，與電容式液位計(jì)相比，增加了射頻信號(hào)和阻抗信號(hào)，克服了電容式液位計(jì)由于測(cè)量桿掛料造成的電容誤差。正是由于射頻導(dǎo)納物位計(jì)增加了射頻信號(hào)和阻抗信號(hào)，當(dāng)有掛料時(shí)，沒(méi)有電壓差，雖然容抗變化了，但是阻抗未發(fā)生變化，再通過(guò)2kHz到1MHz的正弦波射頻信號(hào)耦合、過(guò)濾、放大，利用未變化的阻抗信號(hào)抵消掛料引起的容抗偏差，最后得到真實(shí)的液位信號(hào)，這樣可以很好的消除掛料引起的測(cè)量誤差。因此，射頻導(dǎo)納物位計(jì)能夠更好的測(cè)量易結(jié)晶、易掛料介質(zhì)的物位。

2011年4月購(gòu)買(mǎi)了2臺(tái)射頻導(dǎo)納液位計(jì)，更換了原來(lái)電容式液位計(jì)。但是使用不久即出現(xiàn)了故障，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)是變送器損壞。原來(lái)該表是懸空倒裝在罐底，振動(dòng)非常大，且上方經(jīng)常有液體泄漏污染了表體。后將該表更換成分體式，用導(dǎo)線把變送器引到附近環(huán)境良好的地方，避免了振動(dòng)和液體污染。目前中低壓分解塔電容式液位計(jì)都已經(jīng)更換成射頻導(dǎo)納液位計(jì)，運(yùn)行良好。

2）二氧化碳?jí)嚎s機(jī)段間分離器液位計(jì)波動(dòng)大，易損壞。自開(kāi)工到2012年7月底，出現(xiàn)故障多次，更換過(guò)3塊新的雙法蘭液位計(jì)。損壞的主要原因是設(shè)備自帶的雙法蘭液位計(jì)是霍尼韋爾公司的雙法蘭液位計(jì)，該公司雙法蘭液位計(jì)并不常用，只在這里用到6臺(tái)。出現(xiàn)過(guò)膜片破裂、測(cè)量值突變、測(cè)量值達(dá)到高限等現(xiàn)象，由于是帶聯(lián)鎖控制，很容易造成壓縮機(jī)跳車(chē)，因此，現(xiàn)在已經(jīng)有4臺(tái)更換成EJA雙法蘭液位計(jì)。自從2012年更換后未出現(xiàn)故障。為了避免液位計(jì)故障造成壓縮機(jī)跳車(chē)，建議把段間液位測(cè)量改成二選二液位測(cè)量。

3）甲醛罐單法蘭液位計(jì)指示不準(zhǔn)，無(wú)法使用。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和判斷，發(fā)現(xiàn)甲醛液體由于環(huán)境溫度變化導(dǎo)致甲醛凝結(jié)，堵死單法蘭測(cè)量面，造成無(wú)法測(cè)量液位。雖然甲醛罐內(nèi)部有伴熱管線，但是伴熱不均勻，仍然造成甲醛凝結(jié)無(wú)法測(cè)量。建議更換成非接觸式導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)，安裝在甲醛罐頂部。

4）解吸塔和中壓惰性氣體洗滌塔上的磁致伸縮液位計(jì)時(shí)好時(shí)壞，測(cè)量不穩(wěn)定。主要原因是：磁致伸縮液位計(jì)由于溫度高（超過(guò)100℃），磁浮子磁性逐漸減弱：安裝位置不合適，冬季溫度低，介質(zhì)結(jié)晶堵塞上下截止閥等綜合因素。

2011年8月檢修期間更換成雙法蘭差壓變送器，更換后一直運(yùn)行很好。

5）導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)、核料位計(jì)、浮筒液位計(jì)和超聲波料位計(jì)運(yùn)行一直平穩(wěn)可靠，選型合適，測(cè)量準(zhǔn)確。

3應(yīng)用體會(huì)

尿素裝置運(yùn)行2年多來(lái)，儀表設(shè)備暴露的問(wèn)題通過(guò)整改逐漸完善，目前有了很大的改進(jìn)?？偨Y(jié)應(yīng)用效果，得出一些體會(huì)，希望今后在新裝置建設(shè)時(shí)期和運(yùn)行中能夠避免類(lèi)似問(wèn)題重復(fù)出現(xiàn)。

1）進(jìn)行相似類(lèi)型裝置液位測(cè)量使用情況的調(diào)研，借鑒好的測(cè)量方法，根據(jù)測(cè)量原理和環(huán)境狀況選用適應(yīng)性強(qiáng)的儀表。

2）大膽選用國(guó)產(chǎn)新型儀表設(shè)備，特別是更科學(xué)便捷的測(cè)量?jī)x表。國(guó)內(nèi)儀表生產(chǎn)廠家供貨周期短，售后服務(wù)及時(shí)，解決問(wèn)題快捷，可優(yōu)先考慮選用。

3）規(guī)范儀表安裝施工，嚴(yán)格遵照儀表生產(chǎn)廠家的要求安裝儀表，杜絕由于安裝不符合要求造成的儀表測(cè)量誤差，同時(shí)做好儀表保溫伴熱措施，確保滿(mǎn)足儀表工作環(huán)境要求。

4）關(guān)鍵液位儀表，特別是帶聯(lián)鎖的液位儀表最好采用三選二或二選二方式，避免儀表本身故障原因造成裝置跳車(chē)。