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關于四氟磁翻板液位計的“亂磁”及“浮子卡死”兩種現象分析

發布時間:2021-08-23 09:01:36??點擊次數:620次

四氟磁翻板液位計(又名磁浮子液位計)作為一種結構簡單,安裝方便,運行穩定,觀測直觀的液位儀表,在各類工業領域,特別是在石油化工行業有著較為廣泛的應用。但是四氟磁翻板液位計在工作過程中,經常會遇到兩種比較棘手的問題,那就是四氟磁翻板液位計面板的“亂磁”和“浮子卡死”問題,因為四氟磁翻板液位計利用的是磁耦合原理及浮力原理工作的,因此對于磁力的影響與測量介質中液相的影響較為明顯,在上述兩種因素不穩定時,易對四氟磁翻板液位計的工作狀態產生影響。本文針對于“亂磁”及“浮子卡死”這兩種現象進行了比較詳細的分析,提出了解決這些問題的新式安裝結構,描述了新的安裝結構的特點。
1常規四氟磁翻板液位計存在的“亂磁”問題
在煉油化工生產過程中,液位計是使用最多的現場儀表之一。四氟磁翻板液位計因其成本低、測量范圍可以做得很大、指示清晰、壓力等級高、安全性好等諸多優點廣泛用于煉油化工裝置中。但如果四氟磁翻板液位計因為磁鋼的性能不穩定,使用一段時間后,磁性減弱,浮子中的磁鋼和指示器中的小磁鋼之間失去磁連接作用,使指示器不能進行磁跟隨而失去指示作用,由于指示器中的若干小磁鋼磁性減弱程度不同而產生“亂磁”現象(又稱花屏),這是早期四氟磁翻板液位計產生亂磁現象的主要原因。
近幾年來,隨著一些有實力、重質量的儀表生產廠的技術進步,磁鋼的磁性得以增強,磁穩定性得以提高,由于上述原因引起的“亂磁”現象逐漸減少,而另一種不易被察覺的原因逐漸顯現出來。
在使用常規四氟磁翻板液位計測量液化烴類易汽化介質的液位時,穩定狀態下,被測介質的氣相和液相相互轉化達到平衡。這時,如果由儲罐內抽出液體時,液面上部空間增大,氣相壓力降低,就會有一部分液體汽化為氣體來平衡這個壓力,這時液相中(特別是液位計下部伴熱處)就會有大量氣泡產生,小氣泡在上升過程中聚變成大氣泡,大氣泡進人常規四氟磁翻板液位計的測量室,就可能造成一個上升的氣相段,氣相段在上升過程中遇到浮子時,氣相要在浮子周圍穿過,同時浮子在重力作用下在氣相中墜落,這時因為浮子運動速度過快而與測量室外部的指示器失去磁連接作用,造成“亂磁”現象。
還有,在正常生產的密閉管路中,有時由于各種原因也會在某種液相中混雜許多大小不等的氣泡,嚴重時甚至也會產生“氣相段”。這些液相中混雜的氣相的出現會隨著生產上的變化而變化,如果某個安裝有常規四氟磁翻板液位計的設備的進料管路與液位計的相對位置有利于氣泡進人液位計,當混雜著氣相的液相進人這個設備時,氣相就會進人四氟磁翻板液位計的測量室,如果是一些分散的小氣泡進人,由于四氟磁翻板液位計的測量室內的介質密度發生變化,浮子所受的浮力就會發生變化,浮子的位置就要改變,四氟磁翻板液位計指示器所指示的液位值就會產生或大或小的誤差,就是說,這種情況干擾了四氟磁翻板液位計的正常指示;如果是很大的氣泡或一個“氣相段”進人了四氟磁翻板液位計測量室內,也會產生如前面測量液化烴時所述的“亂磁”現象。
上面這些導致常規四氟磁翻板液位計不能正常工作的現象的發生都是由于液位計測量的液相介質中混雜的氣相對液位計的沖擊所造成的。要想使四氟磁翻板液位計正常工作,就必須對它加以改造,讓它能適應這種沖擊。
2常規四氟磁翻板液位計存在的“浮子卡死”問題
現場的常規四氟磁翻板液位計運行一段時間后,經常發生浮子卡住的現象,造成液位計失靈,俗稱“浮子卡死”。這是因為密閉管道中經常有一些焊渣和銹蝕的鐵屑等鐵磁性物質,尤其是在裝置某部分進行了焊接、切割等檢修工作之后更是如此。這些物質在物流和浮子強磁場的作用下由接管進人四氟磁翻板液位計的測量室內,然后吸附在浮子上,因為浮子與測量室內壁之間的空隙很小,當鐵磁性雜質過多或有大顆粒的雜質時,浮子就被卡住。因液位計安裝時可以將接管內的雜質清除,所以防止雜質進人接管從而進人液位計是解決這一問題的關鍵。
3新式安裝結構及其作用
四氟磁翻板液位計的新式安裝結構能抵御氣相的沖擊和防止鐵磁性雜質掉人接管,這主要體現在新型接管部件上,見圖to
如圖1所示,四氟磁翻板液位計的下部接管略伸人設備內部一小段,在接管的這一段上設一上開槽孔型水封結構,正常運行時,無論液位在何處,該結構保證在液位計下部接管中始終充滿液相,當存在氣相沖擊時,
圖1四氟磁翻板液位計的新舊安裝結構對比氣相總是要向上方或斜上方運動,這樣,氣相就不能置換掉下部接管中的液相,也就不能進人液位計測量室,就避免了氣泡對測量的干擾以及“亂磁”現象的產生。
新式安裝結構的上、下接管的材質都選用非鐵磁性的不銹鋼材質,避免接管被浮子的強磁場磁化。上接管略伸人設備內部,管端打成向下的坡口,作用是防止掉落的雜質進人接管;下接管因上開槽孔結構更易雜質掉人,必須在上開槽孔結構的上部適當位置加一蓋板,如圖1。只要坡口的角度以及蓋板的位置和尺寸適當,就能防止鐵磁性雜質進人接管,就可以防止浮子卡住的現象。
4采用新式安裝結構的特點
由于常規四氟磁翻板液位計在實際應用中存在著上面提到的問題,我廠許多裝置和罐區都將故障的四氟磁翻板液位計更換為石英管式液位計。例如我廠液化烴罐區就全部采用石英管式液位計來測量球罐的液位,新式安裝結構可以防止“亂磁”和“浮子卡死”現象,就可以用來帶替石英管式液位計。表1是以使用在一座1000耐液化烴球罐為例的兩種液位計的部分數據對比。
從表中可以看出,采用新式安裝結構的四氟磁翻板液位計的整體效果大大優于石英管式液位計,采用新式安裝結構,解決了限制其應用的“亂磁”和“浮子卡死”兩大問題,等于克服了四氟磁翻板液位計的弱點,擴大了四氟磁翻板液位計的適用范圍,提高了液位計適應工藝變化和特殊工況的能力,使四氟磁翻板液位計可以在廣泛的液位測量場合更可靠地工作。
采用新式結構的四氟磁翻板液位計由于下接管內始終充滿液體,顯示器要比常規尺寸短一個接管直徑的長度。另外,因溫度越高磁鋼退磁越嚴重,所以即使采用新式結構也要避免在高溫場所使用四氟磁翻板液位計。
5實際應用
該新型安裝結構在中油集團錦西石化分公司儲運廠液化氣罐區819號球罐上長時間實驗表明:應用新型安裝結構的四氟磁翻板液位計在各種操作條件下工作都非常穩定、可靠,說明這一安裝結構是成功的。隨后,在液化氣罐區新建的兩座1000m“球罐上全部設計采用了該新式安裝結構。既保證了液位的可靠測量,而且每罐至少比采用石英管式液位計節省投資6萬元人民幣。

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