摘 要：雙法蘭變送器綜合了材料應(yīng)用、機(jī)械加工和計(jì)算機(jī)智能等技術(shù)的應(yīng)用，以其耐腐蝕、耐污等鮮明特點(diǎn)，在各行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣。本文結(jié)合實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，為保障雙法蘭變送器長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，介紹其在液位和流量測(cè)量過(guò)程中選型、安裝及與其它專(zhuān)業(yè)配合的注意事項(xiàng)。
0 引言
雙法蘭變送器以工作可靠、安裝方便、適用工況范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，在煉化企業(yè)得到越來(lái)越廣泛的適用。正確地選型、安裝和應(yīng)用，對(duì)保障變送器長(zhǎng)周期準(zhǔn)確穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。結(jié)合實(shí)際使用情況和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，以羅斯蒙特變送器為例介紹雙法蘭變送器在液位和流量測(cè)量的應(yīng)用。
1 構(gòu)成和工作原理
一臺(tái)雙法蘭變送器由智能差壓變送器、膜片密封件和帶有充灌液的毛細(xì)管連接件3 部分組成。當(dāng)過(guò)程壓力變化時(shí)，膜片密封件的膜片發(fā)生位移，被測(cè)壓力通過(guò)充灌液和毛細(xì)管管路，將壓力的變化傳導(dǎo)至智能變送器檢測(cè)元件，從而實(shí)現(xiàn)過(guò)程壓力的檢測(cè)。因智能變送器本體與過(guò)程介質(zhì)得到有效隔離，可實(shí)現(xiàn)對(duì)高粘稠、高溫、易結(jié)晶、易凝固、腐蝕性、污物較多等介質(zhì)的測(cè)量。
2 在液位參數(shù)測(cè)量中的應(yīng)用
根據(jù)壓強(qiáng)公式P=ρhg，在容器某點(diǎn)的壓力與介質(zhì)密度和高度成正比的原理，利用壓力變送器檢測(cè)某處壓強(qiáng)，便能計(jì)算出液面或界面的高度。在生產(chǎn)過(guò)程中，液位控制一般作為過(guò)程控制參數(shù)，對(duì)檢測(cè)儀表的可靠性、穩(wěn)定性要求高，精度要求不高，并且介質(zhì)密度基本穩(wěn)定，因此使用雙法蘭變送器或壓力變送器檢測(cè)該點(diǎn)壓強(qiáng)，便可直接反映該點(diǎn)液位高度。在煉化裝置中，法蘭變送器已基本取代了打隔離液的差壓變送器測(cè)量液位模式。典型應(yīng)用在各種臥罐、塔器液位過(guò)程參數(shù)測(cè)量。比如分餾塔液位、回流罐液（界）位、原料罐液位、汽包液位等。在應(yīng)用選型時(shí)可注意以下事項(xiàng) 。
2.1 介質(zhì)溫度
充灌液的選擇應(yīng)根據(jù)過(guò)程介質(zhì)溫度的不同選用不同規(guī)格， 以羅斯蒙特1199 系列為例，DC200 硅油可耐溫-45℃～ 205℃，DC704 硅油可耐溫0℃～ 315℃。不同充灌液其密度也不同，在進(jìn)行負(fù)遷移計(jì)算時(shí)需要注意。同時(shí)還需注意耐高溫的充灌液，其粘度也大，環(huán)境溫度低于其正常使用范圍可能對(duì)測(cè)量有影響[1]。
2.2 腐蝕性
根據(jù)過(guò)程介質(zhì)腐蝕性特點(diǎn)選擇不同膜片材質(zhì)。在煉廠一般選用316L 材質(zhì)便能滿(mǎn)足應(yīng)用，含硫化氫的氫氣介質(zhì)，膜片需要鍍金。
2.3 測(cè)量范圍
測(cè)量范圍大于15m，為減少充灌液傳遞滯后帶來(lái)的影響，盡量選用內(nèi)徑大的毛線管。
2.4 結(jié)晶介質(zhì)
可選用插入式雙法蘭變送器，因插入式變送器生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)法拆卸維修，建議提前與設(shè)計(jì)單位溝通，在設(shè)備留有開(kāi)口安裝兩套遠(yuǎn)處液位計(jì)。在濱陽(yáng)公司液化氣脫硫單元和MTBE單元的結(jié)晶位置設(shè)計(jì)了雙套遠(yuǎn)處液位計(jì)，使用良好。
2.5 過(guò)程法蘭口徑
雙法蘭膜片密封件的直徑是膜片剛度的最重要影響因素，直接影響其溫度性能，因此建議選用盡可能大的法蘭尺寸，在應(yīng)用中選用DN80 即滿(mǎn)足要求。
2.6 壓力
為避免充灌液蒸發(fā)為氣態(tài)，必須考慮充灌液溫度與蒸汽壓的關(guān)系。充灌液提供的溫度使用范圍是指大氣壓力條件下的范圍，在真空條件下，溫度應(yīng)用范圍要變窄。以DC704 硅油為例，大氣壓力條件下，最高耐溫為315℃，但在真空條件下，最高耐溫為200℃。因此在介質(zhì)工況為真空條件下，必須考慮降溫措施，比如減壓塔液位的測(cè)量和選型[1]。
2.7 安裝
除插入式雙法蘭外，建議液位計(jì)引壓管線向上傾斜，可避免引壓管內(nèi)積存污物，并且不影響測(cè)量精度。可提前與設(shè)計(jì)單位溝通，設(shè)備制造過(guò)程中完成。但需注意引壓管線傾斜后，其它類(lèi)型液位計(jì)不便于選用。
3 在流量參數(shù)測(cè)量中的應(yīng)用
主要應(yīng)用在差壓式流量測(cè)量，一般與楔式流量計(jì)、平衡式流量計(jì)等非標(biāo)流量計(jì)配套使用。變送器與流量計(jì)直接安裝，取消引壓管線，利用管線自身溫度可減少打隔離液、防凍凝等維護(hù)成本，通過(guò)合理選型，能達(dá)到很好的使用精度，這種模式的應(yīng)用越來(lái)越廣。在應(yīng)用選型時(shí)可注意以下事項(xiàng)：
1) 選型應(yīng)用注意事項(xiàng)必須考慮介質(zhì)溫度、介質(zhì)腐蝕性。
2) 結(jié)晶介質(zhì)可考慮選用插入式，但必須注意插入長(zhǎng)度只要穿過(guò)流量計(jì)內(nèi)壁即可，以避免過(guò)長(zhǎng)影響介質(zhì)流過(guò)流量計(jì)時(shí)流動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。在流量計(jì)和法蘭變送器訂貨時(shí)需統(tǒng)一考慮。
3) 流量測(cè)量要求較高的精度，毛線管內(nèi)徑盡可能大，長(zhǎng)度盡可能短。
4) 安裝。在規(guī)范中要求介質(zhì)為液體的流量計(jì)引壓管應(yīng)在與水平向下45°范圍內(nèi)，根據(jù)實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，建議水平取壓或在水平方向向上傾斜10°左右安裝。這樣安裝的優(yōu)點(diǎn)是基本不影響測(cè)量精度，同時(shí)避免在管線中積存污物，在停工吹掃過(guò)程中，污物和介質(zhì)自流到管線內(nèi)，避免積存介質(zhì)，減少檢修過(guò)程留下的隱患[2]。
4 其它注意事項(xiàng)
1) 雙法蘭變送器產(chǎn)品樣本推薦選用較大直徑的膜片以最大限度減少溫度影響，選用短的毛細(xì)管以減少溫度影響與響應(yīng)時(shí)間；選擇內(nèi)徑較大的毛細(xì)管以改善時(shí)間響應(yīng)或內(nèi)徑較小的毛細(xì)管改善溫度性能；選擇粘度最小，熱膨脹系數(shù)最小，同時(shí)能滿(mǎn)足極端過(guò)程的充灌液[1]。
2) 在靜壓高的工況下，需由廠家提供和確認(rèn)膜片密封件和毛細(xì)管及連接件的耐壓范圍。
5 結(jié)束語(yǔ)
雙法蘭變送器初始引進(jìn)時(shí)，因成本較高，在使用中受到一定限制，但隨著國(guó)外技術(shù)的引進(jìn)、國(guó)內(nèi)裝備水平的提高，成本逐步降低，同時(shí)國(guó)家對(duì)生產(chǎn)裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行需求的提高，使得其應(yīng)用得到很大推廣。
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