儀表經(jīng)驗談——如何破解催化物位測量難題

生產(chǎn)裝置的高型容器的液位、藏量以及加氫裝置反應(yīng)器的進出口壓差等測量儀表是關(guān)鍵儀表，檢測難度大。主要原因是它們正、負(fù)取壓口的距離都比較遠(yuǎn)，引壓管路長，容易引起引壓管堵塞，造成儀表失靈，引發(fā)生產(chǎn)事故，對化工生產(chǎn)裝置安全運行影響很大。如何解決這一難題？

舉個例子，廠區(qū)有一批催化裝置，通過對蠟油和渣油混合物深度加工，在高溫催化劑作用下反生裂解反應(yīng)，再通過分餾、穩(wěn)定生成汽柴油和液化氣產(chǎn)品，原料罐儲存的蠟油和渣油混合物，密度0.96/0.97，溫度138℃，原料罐高低壓測點相距24米，由于蠟油和渣油在常溫下易凝固，凝結(jié)凝固后壓力無法傳遞，經(jīng)常造成引壓管堵塞，測量不準(zhǔn)等問題；還有再生器料位測量，溫度為705℃，壓力0.32MPa，下取壓口12層，上取壓口19層，相距30米，高溫含催化劑顆粒物環(huán)境，給測量帶來很大難題，也給儀表維護和管理帶來很大的麻煩，是廠區(qū)頭號測量難題。

普通差壓變送器廣泛應(yīng)用在液位、流量等參數(shù)的測量。

由于當(dāng)時儀表技術(shù)水平的限制，在一些高型容器的液位（差壓）的測量上，采用了普通差壓變送器。

普通差壓變送器優(yōu)點：差壓變送器可以用來測量上下液位間的高度壓力,還可以用來測量流量等,也可以當(dāng)做表壓來用。缺點：（1）兩取壓點距離遠(yuǎn)，引壓管長，易堵，  造成儀表失靈。（2）引壓管長，壓力傳遞滯后，造成控制滯后，引起波動。（3）保溫伴熱管線長，耗能大。

普通差壓變送器由于引壓管過長，即使有隔離液系統(tǒng)，也會存在引壓管堵塞，隔離液流失等現(xiàn)象而造成儀表測量不準(zhǔn)，尤其是催化裝置分餾部分的液位測量，介質(zhì)是油漿，在高溫狀態(tài)下，才能保持流動，溫度低了就易堵引壓管。特別是冬天，要定期打沖洗油才能保證引壓管暢通，才保證儀表“靈、準(zhǔn)、穩(wěn)”地運行。

由于差壓變送器經(jīng)常堵，給儀表維護造成很大工作量，后替換為雙法蘭式差壓變送器。

雙法蘭式差壓變送器使用場合：雙法蘭式差壓變送器，就是變送器的法蘭直接與容器上的法蘭連接，作為敏感元件的測量元件（金屬膜片），經(jīng)毛細(xì)管與變送器測量室相連，在膜盒、毛細(xì)管和測量室所組成的密閉系統(tǒng)內(nèi)充滿硅油，作為傳壓介質(zhì)，起到變送器與被測介質(zhì)隔離的作用。

所以當(dāng)測量具有腐蝕性或含有結(jié)晶顆粒，以及粘度大，易凝固等介質(zhì)的測量時，為解決引壓管線腐蝕、堵塞、積液等問題，常用雙法蘭式差壓變送器。

雙法蘭式差壓變送器測液位優(yōu)點：（1）與差壓式取壓相比，取消了引壓管，可以避免引壓管過長而造成的引壓管堵塞故障，引壓閥則根據(jù)工藝介質(zhì)情況，加保溫、伴熱。（2）維護量減少。 缺點：（1）由于毛細(xì)管長，在檢修過程中容易被碰壞。（2）壓力傳遞滯后，造成控制滯后，引起控制波動。（3）硅油也容易受環(huán)境溫度的影響，從而引起測量誤差。北方地區(qū)要加保溫。

采用雙法蘭差壓變送器后，又出現(xiàn)了壓力傳遞滯后等問題，仍未徹底解決這一測量難題。后被推薦使用羅斯蒙特ERS儀表。

羅斯蒙特ERS儀表測量原理：ERS電子遠(yuǎn)傳儀表，是Electronic Remote Sensor的英文縮寫。它使用兩個以數(shù)字方式連接在一起的3051S壓力傳感器，取代了傳統(tǒng)的引壓管和機械毛細(xì)管。通過兩個傳感器中的一個進行差壓的計算，計算完后通過標(biāo)準(zhǔn)的兩線制4-20 mA的HART信號進行差壓傳輸至DCS系統(tǒng)。

羅斯蒙特ERS儀表（3051S）測物位優(yōu)點：（1）取消了引壓管和毛細(xì)管，將壓力變送器直接安裝在取壓口上，減少了壓力傳遞的損失，保證了測量的準(zhǔn)確，誤差大大減小。（2）專用電纜用穿線管保護，避免了在檢修過程被撞壞的危險。（3）特別適合寒冷的地區(qū)，只要一次引壓閥加保溫伴熱即可。（4）由于沒有了引壓管和毛細(xì)管，減少保溫伴熱，也達到了節(jié)能降耗的目的。（5）采用數(shù)字結(jié)構(gòu)來取代了機械部件，改善了使用性能，即使在大范圍變化的溫度下，該系統(tǒng)也可以具備更快的響應(yīng)時間和更加穩(wěn)定、可重復(fù)的測量并且測量精度可以提高十倍以上。

ERS儀表安裝要求：

（1）正負(fù)引壓端各安裝一臺壓力變送器，正壓端（下取壓口）的壓力變送器為主表，負(fù)壓端（上取壓口）的壓力變送器為付表，主表通過專用電纜為付表供電，付表將測得壓力值送回給主表，經(jīng)過主表運算得出壓差從而算出液位，再將電流信號送回DCS系統(tǒng)。

（2）引壓閥則根據(jù)工藝介質(zhì)的情況，加保溫、伴熱及沖洗部分。

由于羅斯蒙特ERS儀表具有獨特的設(shè)計和安裝方式，保證了測量的準(zhǔn)確度，同時沒有引壓管和毛細(xì)管，減少保溫伴熱，又可以適應(yīng)大范圍的溫度變化，性能更高，有效的解決了這一測量難題。