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1、554化工自動化及儀表第39卷淺析外測液位計(jì)在石化行業(yè)的應(yīng)用黃凱’程虎2(1．中國恩菲工程技術(shù)有限公司，北京100038；2．蘭州石化公司動力廠，蘭州730060)摘要通過簡要介紹西安定華電子有限公司研發(fā)生產(chǎn)的外測液住計(jì)在冀中能源金?；ぢ纫蚁┣蚬?、EDC罐和液氯臥罐上應(yīng)用的現(xiàn)狀，闡述了外測液住計(jì)的工作原理、特點(diǎn)和安裝要求。關(guān)鍵詞外測液位計(jì)原理安裝中圖分類號TH86文獻(xiàn)標(biāo)識碼B文章編號1000—3932(2012)04-0554-03西安定華電子有限公司(以下簡稱定華電子)研制開發(fā)的ELL系列外測液位計(jì)，采用其自主發(fā)明的微振動分析原理，從容器外部測量液位高度。該液位計(jì)在液位測量過程中不接觸介質(zhì)

2、，真正實(shí)現(xiàn)隔離式測量，特別使得石油、石化及化工等諸多行業(yè)內(nèi)易燃易爆、強(qiáng)腐蝕性、劇毒及高純度等介質(zhì)的液位測量更加安全、方便和環(huán)保。定華電子早在1992年便發(fā)明了外測液位計(jì)微振動分析原理，于1997年開始試生產(chǎn)ELL系列外測液位計(jì)，并反復(fù)試驗(yàn)、不斷改進(jìn)完善產(chǎn)品性能，于2000年正式推向市場。經(jīng)過十多年的持續(xù)發(fā)展，ELL系列數(shù)十種型號外測液位計(jì)已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外石油、化工及石化等行業(yè)的近千家企業(yè)，獲得國內(nèi)主流設(shè)計(jì)單位的廣泛認(rèn)可，同時(shí)成為諸多單位壓力容器液位測量指定的專用儀表，并多次應(yīng)用于軍方市場。1應(yīng)用現(xiàn)狀PVC樹脂為冀中能源集團(tuán)有限責(zé)任公司金化主要產(chǎn)品，PVC樹脂生產(chǎn)的重要原材料為氯乙烯、EDC和

3、液氯，由于氯乙烯、EDC和液氯不但具有劇毒性、易燃、易爆和強(qiáng)腐蝕特點(diǎn)，而且其儲槽具有壓力特性，采用常規(guī)的液位計(jì)進(jìn)行液位測量非常不理想，企業(yè)長期以來被生產(chǎn)過程中氯乙烯、EDC和液氯儲槽液位的安全精確測量而困擾。例如，企業(yè)最初安裝的鋼帶液位計(jì)，由于罐內(nèi)介質(zhì)的腐蝕性，造成液位計(jì)的浮子和鋼帶斷裂損壞而不能使用，隨后采用差壓變送器進(jìn)行輔助測量(差壓法測量是基于上、下兩個(gè)壓力測量值的差值而得出液位壓力，再根據(jù)公式P=pgh計(jì)算出其液位高度)，由于引壓接口易堵塞或產(chǎn)生負(fù)壓，導(dǎo)致液位經(jīng)常無法正常測量。另外，由于氯乙烯球罐的特殊性，不便進(jìn)行開孔和動火，由于介質(zhì)的性質(zhì)及安全等特殊條件的限制，很多其他原理儀表不能準(zhǔn)

4、確測量或測量不夠穩(wěn)定，液位測量問題一直未得到徹底解決。2001年4月，首次在直徑為15．7m的氯乙烯球罐上安裝試用了第一臺ELL-FI-E型外測液位計(jì)，此儀表真正實(shí)現(xiàn)了隔離測量，使得液位測量非常安全。且安裝、調(diào)試極為簡便不影響正常生產(chǎn)，儀表使用至今工作正常，同年12月，在另一個(gè)球罐也安裝了ELL—FI．E型外測液位計(jì)，但此外測液位計(jì)的測量值受到外界溫度變化的影響而不夠穩(wěn)定，且偶爾出現(xiàn)低液位報(bào)警故障，現(xiàn)場操作工需補(bǔ)充耦合劑才能保證儀表的正常工作。該現(xiàn)象引起定華電子研發(fā)及管理人員的高度重視，針對此問題進(jìn)行了現(xiàn)場考察和深入分析，得出：a．外界溫度漂移導(dǎo)致ELL．FI．E型外測液位計(jì)的測量誤差較大；b

5、．由于液位計(jì)的測量探頭與罐體接觸的位置容易進(jìn)水并出現(xiàn)銹蝕，導(dǎo)致信號衰減加劇，因此造成儀表出現(xiàn)誤報(bào)現(xiàn)象。針對ELL．FI．E型外測液位計(jì)存在的問題及成因，定華電子進(jìn)行了深入研究與反復(fù)試驗(yàn)，并于2002年推出新一代的ELL—FI-TE型外測液位計(jì)。此液位計(jì)較ELL—FI．E型外測液位計(jì)新增加了一個(gè)溫度補(bǔ)償探頭，專門針對溫度漂移引起的儀表測量誤差進(jìn)行精確補(bǔ)償；同時(shí)在儀表探頭與罐體接觸處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期黃凱等．淺析外測液位計(jì)在石化行業(yè)的應(yīng)用555塵埃等各種雜質(zhì)的進(jìn)入，有效解決了儀表誤報(bào)的問題。2002年7月，在直徑9．2m的氯乙烯球罐上

6、安裝了3臺ELL．FI．TE型外測液位計(jì)，在使用跟蹤過程中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過改進(jìn)的新儀表測量基本實(shí)現(xiàn)了零誤差，同時(shí)大大降低了儀表維護(hù)的工作量。2008年，在新建的兩個(gè)直徑為15．7m的氯乙烯球罐上，選用了兩臺新一代的ELL—FI—AE型外測液位計(jì)，此液位計(jì)增加了自動校準(zhǔn)功能，使得液位測量不再受外界環(huán)境溫度的影響，而且儀表具有實(shí)時(shí)校準(zhǔn)功能，使得儀表測量精度進(jìn)一步提高到0．2％F·S。經(jīng)過一年的使用，各臺儀表工作均正常穩(wěn)定，得到現(xiàn)場工作人員的高度認(rèn)可，并于2009年再次在新建項(xiàng)目的氯乙烯和液氯儲罐上安裝了8臺ELL-FI—AE外測液位計(jì)。2工作原理定華電子所研發(fā)生產(chǎn)的外測液位計(jì)為智能化的現(xiàn)場變送器式儀表，

7、儀表由主機(jī)(隔爆型)和測量頭兩部分組成，主機(jī)安裝在被測容器附近。其工作原理為：測量頭緊貼在容器外壁上，檢測容器壁上的微小機(jī)械振動，變?yōu)殡娦盘杺魅雰x表主機(jī)，在主機(jī)內(nèi)將信號變?yōu)閿?shù)字后送入CPU，使用定華電子研發(fā)的人工智能算法對其分析，計(jì)算出液面高度。從容器壁外側(cè)檢測到的微小機(jī)械振動波形的特性是由液體振動特性和容器振動特性決定的，此振動波形經(jīng)算法處理后可以得到其液位特征量Y。液面的測量高度為h。：h。=