浅析外测液位计在石化行业的应用.pdf

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1、554化工自动化及仪表第39卷浅析外测液位计在石化行业的应用黄凯’程虎2(1．中国恩菲工程技术有限公司，北京100038；2．兰州石化公司动力厂，兰州730060)摘要通过简要介绍西安定华电子有限公司研发生产的外测液住计在冀中能源金牛化工氯乙烯球罐、EDC罐和液氯卧罐上应用的现状，阐述了外测液住计的工作原理、特点和安装要求。关键词外测液位计原理安装中图分类号TH86文献标识码B文章编号1000—3932(2012)04-0554-03西安定华电子有限公司(以下简称定华电子)研制开发的ELL系列外测液位计，采用其自主发明的微振动分析原理，从容器外部测量液位高度。该液位计在液位测量过程中不接触介质

2、，真正实现隔离式测量，特别使得石油、石化及化工等诸多行业内易燃易爆、强腐蚀性、剧毒及高纯度等介质的液位测量更加安全、方便和环保。定华电子早在1992年便发明了外测液位计微振动分析原理，于1997年开始试生产ELL系列外测液位计，并反复试验、不断改进完善产品性能，于2000年正式推向市场。经过十多年的持续发展，ELL系列数十种型号外测液位计已广泛应用于国内外石油、化工及石化等行业的近千家企业，获得国内主流设计单位的广泛认可，同时成为诸多单位压力容器液位测量指定的专用仪表，并多次应用于军方市场。1应用现状PVC树脂为冀中能源集团有限责任公司金化主要产品，PVC树脂生产的重要原材料为氯乙烯、EDC和

3、液氯，由于氯乙烯、EDC和液氯不但具有剧毒性、易燃、易爆和强腐蚀特点，而且其储槽具有压力特性，采用常规的液位计进行液位测量非常不理想，企业长期以来被生产过程中氯乙烯、EDC和液氯储槽液位的安全精确测量而困扰。例如，企业最初安装的钢带液位计，由于罐内介质的腐蚀性，造成液位计的浮子和钢带断裂损坏而不能使用，随后采用差压变送器进行辅助测量(差压法测量是基于上、下两个压力测量值的差值而得出液位压力，再根据公式P=pgh计算出其液位高度)，由于引压接口易堵塞或产生负压，导致液位经常无法正常测量。另外，由于氯乙烯球罐的特殊性，不便进行开孔和动火，由于介质的性质及安全等特殊条件的限制，很多其他原理仪表不能准

4、确测量或测量不够稳定，液位测量问题一直未得到彻底解决。2001年4月，首次在直径为15．7m的氯乙烯球罐上安装试用了第一台ELL-FI-E型外测液位计，此仪表真正实现了隔离测量，使得液位测量非常安全。且安装、调试极为简便不影响正常生产，仪表使用至今工作正常，同年12月，在另一个球罐也安装了ELL—FI．E型外测液位计，但此外测液位计的测量值受到外界温度变化的影响而不够稳定，且偶尔出现低液位报警故障，现场操作工需补充耦合剂才能保证仪表的正常工作。该现象引起定华电子研发及管理人员的高度重视，针对此问题进行了现场考察和深入分析，得出：a．外界温度漂移导致ELL．FI．E型外测液位计的测量误差较大；b

5、．由于液位计的测量探头与罐体接触的位置容易进水并出现锈蚀，导致信号衰减加剧，因此造成仪表出现误报现象。针对ELL．FI．E型外测液位计存在的问题及成因，定华电子进行了深入研究与反复试验，并于2002年推出新一代的ELL—FI-TE型外测液位计。此液位计较ELL—FI．E型外测液位计新增加了一个温度补偿探头，专门针对温度漂移引起的仪表测量误差进行精确补偿；同时在仪表探头与罐体接触处采用了特殊的防水密封措施，避免了水及收稿日期：2012-02-06(修改稿)第4期黄凯等．浅析外测液位计在石化行业的应用555尘埃等各种杂质的进入，有效解决了仪表误报的问题。2002年7月，在直径9．2m的氯乙烯球罐上

6、安装了3台ELL．FI．TE型外测液位计，在使用跟踪过程中发现，经过改进的新仪表测量基本实现了零误差，同时大大降低了仪表维护的工作量。2008年，在新建的两个直径为15．7m的氯乙烯球罐上，选用了两台新一代的ELL—FI—AE型外测液位计，此液位计增加了自动校准功能，使得液位测量不再受外界环境温度的影响，而且仪表具有实时校准功能，使得仪表测量精度进一步提高到0．2％F·S。经过一年的使用，各台仪表工作均正常稳定，得到现场工作人员的高度认可，并于2009年再次在新建项目的氯乙烯和液氯储罐上安装了8台ELL-FI—AE外测液位计。2工作原理定华电子所研发生产的外测液位计为智能化的现场变送器式仪表，

7、仪表由主机(隔爆型)和测量头两部分组成，主机安装在被测容器附近。其工作原理为：测量头紧贴在容器外壁上，检测容器壁上的微小机械振动，变为电信号传入仪表主机，在主机内将信号变为数字后送入CPU，使用定华电子研发的人工智能算法对其分析，计算出液面高度。从容器壁外侧检测到的微小机械振动波形的特性是由液体振动特性和容器振动特性决定的，此振动波形经算法处理后可以得到其液位特征量Y。液面的测量高度为h。：h。=