液氨罐液面磁反轉板液位計

控制方案概述

為了解決硫丹工廠液氨罐液位鏈控制液位不正確且不穩定的問題

比較了磁板液位計、差壓式液位計、型外液位計各種原理在液位計現場的實際應用情況，采用z后用外液位計測量液氨罐液位的方法，有效解決了液氨罐液位測量不準確不穩定的問題，z終于實現了液氨罐液位鏈

摘要:某化工廠主要生產偶氮類分散染料蛋糕，目前合成生產線為11條，日產量為30t/d，自2012年起新建硫廠，該廠主要生產原料為液氨、硫酸。 液氨是常用的非水溶劑和制冷劑，也是水以外的z常用的無機溶劑，但由于揮發性和腐蝕性，液氨貯藏時發生事故的概率也相當高。 我公司液氨用量平均約60t/d，液氨罐3支，容積108時，高3.5m，長約12m的臥式碳鋼罐體。

硫鐵廠液氨用量大，出入液頻繁。 安裝在原罐上的差壓式液位變送器和磁板液位計的液位數據波動頻繁，誤差大，罐內液氨液位不能有效控制，存在嚴重的安全隱患，為了確保液氨的貯存和使用安全，本公司為了消除安全隱患

1 .現場基本案例1.1流程和設備說明

如圖1所示，罐的液氨的進出方式是，首先，液氨運輸車使液氨落入罐內，再從罐內毆打液氨，將罐的高度設定為4200mm，罐內的警戒水平設定為3800mm，通常在工藝罐的外部涂抹防腐涂料 罐內存在液氨氣象，罐內的壓力不受外部溫度的影響，在罐周圍設置淋浴，夏天高溫時打開淋浴，降低罐內液氨的溫度。

對每個容器設置磁反轉板液位計( LIA15101B、LIA15102B、LI15103B )，如圖2所示。 雙凸緣式壓差電平變送器( LIA15101A、LIA15102A、LI15103A )如圖3所示，實時測量容器內的電平高度。

1.2液位計測量說明

磁反轉板液位計

是在浮力原理和磁性藕的協助下開發的，當測量容器液位上升時，液位儀主體管的磁性浮子也上升，浮子內的y悠久磁鋼通過磁禍結合傳遞到磁反柱指示器，紅、白反柱反轉為1800，液位上升時反柱從白變化為紅，液位下降時反柱從紅變化為白 相鄰2個顯示板的軸向間距離為lOmm，因此液位顯示分辨率為1lOmm。 本公司使用的i1M/C/N/160(250)/SL型磁反轉板液位計具備遠傳液位寄存器，采用標準信號的20m:A傳達給DCS上位機。

其次，采用羅斯蒙特3051CD2A型差壓式液位寄存器和磁反轉板液位計進行了測量比較:差壓式液位寄存器改變容器內液位時，液柱產生的靜壓也根據變化原理工作。 差壓變送器一端與液相連接，另外一端與氣相連接。 容器上部空間是干燥氣體，設其壓力為p

P1=P+H&rho； g

P=P2

公式:

△P=P1-P2=H&rho； g

公式中的h電平的高度。

&rho； 媒體密度。

g一重力加速度。

P1、P2分別為差壓式液位寄存器的正、負壓室的壓力。

根據被檢液氨的已知密度，差壓式液位寄存器測量的橫壓與液位高度成比例，將測量液位高度轉換為測量差壓I21

在生產使用中，現場的實際情況下，由于罐體沒有保溫層，罐體內的液氨受外界溫度的影響很大。 在罐內的液氨中，存在罐的頂部為氣相、罐底部為液相、中間部為氣液混合相這三種物理現象。 冬季環境溫度對罐內液氨溫度的影響小，罐內液氨氣化狀態較穩定，液位也較穩定，但夏季環境溫度高，罐內氣化現象明顯，壓力波動大，測得的液位誤差大。 磁板液位計也發生同樣的問題，容器內的氣液混合相增大，磁板的磁浮在2-1 SCM之間變動。 這兩種液位計在測量中受外界氣溫的影響，測量的液位數據誤差較大。 直接影響現場液氨的安全管理水平，特別是在罐中運輸液氨時，液位監測失去了正確的參考性，無法進行聯鎖控制，給生產帶來了嚴重而不可忽視的安全隱患。

1.3新型物位測量儀的選擇

差壓式液位變送器，磁反轉板液位計

的測量不準確不穩定，為了保證工廠正常的技術生產，公司考慮增設其他水平的測量儀器，在新水平的測量儀器的選擇和應用中，必須滿足以下幾點

1 )液氨罐區為防爆區域，設置時盡量避免火災。

2 )液氨罐內存在液氨，置換過程緩慢，耗時費力。 盡量不影響工廠的正常生產。

3 )液氨罐屬于三種壓力容器，改造手續復雜，盡量不改變罐的結構。

4 )精度高，能滿足連鎖要求。 測量誤差不得大于士0.5%-.

通過設計院了解，經過慎重論證，z終于選擇了生產的ELL型外部液位計，如圖4所示，這種外部液位計完全滿足現場情況要求，特別是在防爆區域禁止火災，禁止罐體開口，在不影響生產的前提下安裝測量。

2外部液位計的實用化2.1在生產應用中的比較

結合近1年的使用和DCS中液位的歷史趨勢圖、現場的液位數據，外測液位計在液氨罐的液位測量過程中具有高可靠性、高精度等特點。

如圖5所示。 圖5中的綠色曲線表示ELL外測液位計的液位曲線，藍色曲線表示磁盤液位計的液位曲線，粉紅色曲線表示差壓式液位寄存器的液位曲線，通過同意液位零位移，從圖4、圖5可見同樣的外界環境的影響的情況下12 )，綠色曲線相對于紫色、藍色曲線穩定，外測液位計受外界溫度、壓力變化的影響小 紫色曲線、藍色曲線均存在較大的跳躍現象，磁盤液位計和差壓式液位變送器受外界氣溫、壓力變化的影響較大。

根據容器容積表，可以用已知的液位高度檢測對應的容積，反之也可以用容器容積逆算液位高度:表z中分別記錄3種儀表的輸入液體數據，通過對這5組數據進行比較分析，在液氨容器的供給過程中參照容器表高度，差壓式液位寄存器的誤差z 外測液位計與罐表液位數據z相近，其測量精度得到了現場工藝部門的認可。

2.2工藝生產的優化

在工廠的工藝生產中，液氨從罐內輸送到使用反應釜為止

表I相同狀況下的液位數據比較表

在Table1Inthesamecondition、thedataofliquidlevelcomparisontable中，該過程由DCS遠程控制，在罐內液位低于某設定值時停止液氨泵( P1210和P12105$ )。 。 在未安裝ELL外液位計之前，該鏈接程序是由磁反轉板液位計執行的

測量的液位為控制數值，但由于磁盤液位計測量的變動頻率較大，因此該鏈控制頻繁成為問題，影響工藝生產的正常運行，存在嚴重的生產安全隱患，因此要求公司停止使用該控制程序，手動操作運輸泵的啟動停止，增加作業人員的工作強度

通過長時間使用ELL外液位計，其測定的穩定性、安全性及精度得到現場領導和技術人員的認可，再次啟用上述鏈接程序uyi，將該控制程序的水平監視對象從原來的磁盤水平變更為外液位計( LI15101C和LI15102C )。

2.3外部液位計的使用效果

首先，外部液位計的顯示容易理解，并且以毫米為單位，特別是在DCS顯示屏幕上容易讀取數據，實際上，如圖7中所示，適于以長度為單位測量水平。

其次，該外側液位計具有校準測頭，校準測頭安裝在容器的側壁上，當水平達到該校準測頭的高度時自動校準，儀表系統得到系數，用該系數修正測量值，減小誤差，進一步減輕公司內儀表工作的維護量，這是z特殊可靠的地方

再次，外部液位計的測量穩定性、準確性、可靠性，消除了液氨儲存和使用中安全隱患的紹興市安全生產監督局、紹興市特殊設備管理機構分別來我公司指導高風險化工原料的儲存和使用情況，在現場比較液位計，給予其他液位計的贊賞，《中國化工企業液氨使用安全管理規定》 液氨貯存至少需要采用兩種不同測量原理的液位計” 的雙曲馀弦值。

z后，有效改善工藝生產控制，控制工藝生產的液氨用量，使成品硫酸金純度更高、更好。 建立了安全生產的長期機制，提高了液氨貯藏的本質安全水平。

2.4外液位計的推進性

通過該液位計的實際測量應用，儀表部門和技術部可考慮液氨制冰廠，推進該液位計，液氨制冰廠均分新、老兩區，廠內液氨工藝與罐100m'； 液氨儲存罐有幾套，這兩個罐都采用了舊的液面水平監測方法的連通器結霜法，沒有用于在各罐的側部配置DN10的配管，從配管結霜的高度分析罐內液氨的位置，進行液面水平的比較的電子設備。 為了提高公司流程的自動控制和生產安全的可靠性，在公司項目單內實施，實現自動控制高水平的*大企業2

3結束語本文根據實際生產過程，通過對

比較了磁反轉板液位計、差壓式液位計、外部液位計三種原理的儀表使用效果，充分證明外部液位計比其他兩種液位計更適合在液氨罐中使用:眾所周知，技術標準是z高自主知識產權的表現形式。 2009年西安電子發明外測儀已進入國家行業標準的中國化工行業標準自制安裝相冊(標號HGiT21581-2010 )，成為國內各大化工、石油化學設計院、VCM、液氨、丙烯酸、液化石油氣等液罐水平測量儀器，為廣大用戶提供了重大的危險源水平

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