通化化工股份有限公司氨儲存工段原有4臺100 m 液氨貯槽,每臺氨貯槽都配有1套磁翻板液位計和I套外浮筒式液位計,采用計量當班排放到液氨貯槽的液位變化值,然后按手工換算的方法考核每班的氨產量。實際生產中發現:即使在生產負荷穩定的條件下,始終是白班(8:00~16:00)產量zui高、而4點班(16:00~24:00)產量zui低。通過對此問題進行現場調查研究和分析,確定是由于晝夜環境溫度變化所引起的。
1 原因分析
氨庫貯槽上的液位計,不論是現場磁翻板液位計還是電遠傳浮筒式液位計,都采取接觸式檢測方式,在貯槽的氣、液相液位接口裝配根部閥門再與連通器相連,通過檢測連通器內的液位來間接測量液氨貯槽的液位值。正常生產過程中,液位計容器內的介質始終流通,液位升降變化使得貯槽和連通器內的介質相互交換;而氨貯槽液位計只有在倒氨時液位才發生變化,平時靜止不變,相互間交換少且貯槽液位量程比較大;因此,2臺容器的介質近乎相對獨立。由于液體氨具有易氣化、介質密度隨溫度變化大的特性,當環境溫度晝夜變化時,由于連通器與氨貯槽蓄熱能量相差太大引起各自內部介質溫度升降速度不同,雖然2臺容器內部都是相同的介質,但溫度卻不一致。
即當白天環境溫度升高時,連通器由于容積小、蓄熱能量不大,因此內部介質溫度逐漸上升,而貯槽內介質因蓄熱能量巨大,其表面輻射和熱導傳遞的熱量不足以使介質溫度上升或變化不明顯,引起連通器內介質相對貯槽內的介質溫度偏高、密度偏小、液位偏高,zui終產生白班液位計測量值偏高現象。同樣原理,當4點班時,因環境溫度下降使其液位計的測量值偏高現象逐漸縮小,甚至比氨貯槽內液位值低。
2 解決辦法
(1)將4臺氨貯槽電遠傳液位計由外接浮筒式改為內插電極式電容液位計,以外測式現場磁翻板液位計作參考。在調校時,必須在現場儀表磁翻板液位計內的介質溫度與氨貯槽介質溫度相同的條件下,方可參照現場儀表進行標定,否則標定結果不準確。
(2)2008年,為了提高氨庫儲存能力,又增加了1臺650 m 液氨貯罐。為了提高液位計的測量準確性,經反復研究論證,對電遠傳液位計重新選型,改用ELL.FI.AE10M0.2JX型隔爆式外測液位計。該液位計采取非接觸式檢測方式,利用微振動原理直接測量球罐內液氨的液位,不需在容器上開孔安裝,所以無泄漏點,并可在線進行維護。安裝時,只需在外壁貼裝液位測量探頭和校準測量探頭。由于液氨貯罐內裝有校準器,儀表不斷地用校準器對長度進行自動校準,因此,調試不需用現場磁翻板液位計作為參照。應用后發現:環境溫度zui高時,現場液位計偏高220 mm,晚上隨著氣溫下降偏差也逐漸縮小甚至偏低。因此,計量考核以電遠傳液位計為準。
(3)合成崗位通過冷交換器和氨分離器排放到氨庫崗位的介質為氣液混合氨,難以用流量計進行考核。考慮在氨庫入口加裝1臺中間分離罐實現氣液分離,在液氨出口到氨庫貯槽(罐)的管線上安裝流量計,并且增設溫度補償功能,使其能夠直接計量進入氨庫液氨的質量流量,減少手工換算的工作量和人為誤差。