氨合成装置仪表设计选型探讨.pdf

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1、墨麦旦口综述口Doi：10．3969／j．issn．1671-1041．2013．03．001氨合成装置仪表设计选型探讨王海兵，陆海霞(航天长征化学工程股份有限公司兰州分公司兰州730050)摘要：本文首先给出了氨合成装置现场仪表设计选型严禁采用铜及铜合金材料的化学机理，提出了氨合成装置中温度、流量、液位、控制阀等仪表的设计选型方案。文章还详细介绍了多点式热电偶、表面热电偶、平衡流量计、均速管流量计、质量流量计、远传双法兰液位计、外浮筒液位开关、高压角阀、高压蝶阀等检测及控制仪表，说明这几种仪表在氨合成装置中的具体应用情况。关键词：氨合成装置；禁铜；温度仪表；流量仪表；液位仪

2、表；控制阀；仪表选型中图分类号：TH8l文献标志码：ADiscussiononthefieldinstrumentdesigninammoniasynthesisWANGHai—bing，LUHai—xia(ChangzhengEngineeringCo．，Limited．LanzhouBranch，Lanzhou，730050，China)Abstract：Thispaperfirstlygivesthechemicalmechanismofammoniasynthesisfieldinstrumentdesignselectioninwhichtheuseofcopper

3、andcopperalloymaterialsisstrictlyprohibitedtheuseofcopperandcopperalloymaterials．Italsoproposedsthetemperature，flow，liquidlevel，controlvalveselectionofthedesignscheme．Additionalyitilntroducesindetailthemultipointthermocouple，sufacethermocouple，averagevelocitytubeflowmeter，bbalancedflowmeter

4、，thermalmassflowmeter，remotedoubleflangelevelmeter，theouterfloatliquidlevelswitch，highpressureanglevalve，highpressurebutterflyvalveetc，andexplainsthesetypesofmeasuringapplianceinsyntheticammoniainstallmentconcreteapplicationsituation．Keywords：ammoniasynthesis；fOrbjddencopper；temperatureinst

5、rument；flowmeter；levelmeter；controlvalve；instrumentdesign0引言漏甚至导致爆炸，所以对该类设备在运行过程中的温度控绝大多数金属和合金如不锈钢、铝、铅、镁、贵金制要求非常高。属等对湿和干的氨气、液氨和氨水都有良好的耐蚀性。但热电偶的结构形式分为高温氧化铝瓷珠绝缘的多点式铜和所有的铜合金是一个例外，遭受湿和干的氨及氨水的热电偶和单点式铠装热电偶。多点式热电偶适用于生产现严重腐蚀，生成可溶的络合物，并产生危险的应力腐蚀破场存在温度梯度不显著，需同时测量多个位置或位置的多裂，反应方程式及电离方程式如下：处测量”。2cu+gNH3

6、+02+2H2O=2[Cu(NH3)4](0H)2(1)多点式热电偶有多支多点铠装热电偶和单支多点铠装Cu+NH02+H20—’【cu(NH3)4]2++0H一(2)热电偶，其铠装热电偶与固定法兰及接线盒组成一体。法在有氨存在任何环境，即使在只含微量氨的大气中，兰短管上可以设有散热片，以免接线盒温度过高。铠装热都可能发生应力腐蚀。所以氨合成装置现场仪表设计选型电偶有单支、双支，最多可达18支，每支内的热电偶点数第一注意要点就是严禁采用铜及铜合金材料。有单点、2A，最多可达36点。笔者参与了国内几套氨合成装置的工程设计，其中现氨合成塔内部的温度检测采用多支多点式热电偶，分场仪表

7、的选型设计存在多样性及复杂性。本文结合国内某度号为K，所有热电偶集中接至安装在合成塔顶部的防爆接煤化集团公司单套60万吨／年总氨项目，采用国际先进的瑞线箱内。士Casale流程工艺，介绍氨合成装置使用的主要现场仪表的1．2表面热电偶选型设计。表面热电偶主要用于锅炉管壁、炉壁、合成塔及其他1温度仪表圆柱体表面温度测量，采用3-6mm的铠装元件作为测温探头，引线至成热电偶接线盒，测温端焊接或用螺钉固定1．1多点式热电偶在不锈钢感温片上，将带有与表面相吻合的曲面的感温片大化肥合成塔、变换炉、精馏塔、存储罐等装