摘 要：在氯堿生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)液氯儲(chǔ)罐遇到液位計(jì)測(cè)量液位不準(zhǔn)確的問(wèn)題時(shí)，可以通過(guò)使用西安定華公司生產(chǎn)的ELL 外測(cè)式液位計(jì)來(lái)有效解決液氯儲(chǔ)罐液位測(cè)量不準(zhǔn)的問(wèn)題。文中介紹了結(jié)霜管液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)和ELL 外測(cè)液位計(jì)的使用效果對(duì)比，認(rèn)為采用外測(cè)液位計(jì)測(cè)量液位的方式是一種先進(jìn)、科學(xué)、安全的有效方法。

關(guān)鍵詞：ELL 外測(cè)液位計(jì)；液氯；微震動(dòng)分析

1 引 言

中鹽吉蘭泰氯堿化工有限公司是一家氯堿行業(yè)的化工企業(yè)，擁有40 萬(wàn)噸/ 年離子膜燒堿。在氯堿企業(yè)中，不可避免地會(huì)有液氯的產(chǎn)出及中間存儲(chǔ)過(guò)程。液氯化學(xué)名稱(chēng)液態(tài)氯，為黃綠色液體，沸點(diǎn)-34.6 ℃，溶點(diǎn)-103 ℃，在常壓下即氣化成氣體，吸入人體會(huì)嚴(yán)重中毒，有劇烈刺激作用和腐蝕性，在日光下與其它易燃?xì)怏w混合時(shí)發(fā)生燃燒和爆炸。液氯儲(chǔ)槽是壓力容器，同時(shí)也屬于重大危險(xiǎn)源，所以屬于重點(diǎn)管理設(shè)備。最早人們采用的是“結(jié)霜管液位計(jì)”測(cè)量方式，該方式比較直觀，屬于一種傳統(tǒng)方法，但用液位計(jì)的兩個(gè)基本指標(biāo)精度和可靠性來(lái)評(píng)判，這種測(cè)量方法不能稱(chēng)之為液位計(jì)。后來(lái)又使用了雷達(dá)液位計(jì)，由于液氯屬于液化氣體，雷達(dá)發(fā)射和接收過(guò)程中在“失波”現(xiàn)象，另外液氯中存在氯泥，會(huì)粘黏在天線上影響雷達(dá)波發(fā)射接收，導(dǎo)致測(cè)量效果不穩(wěn)定。最后通過(guò)向設(shè)計(jì)院和行業(yè)專(zhuān)家咨詢(xún)，了解到了非接觸液位測(cè)量?jī)x表——ELL 外測(cè)液位計(jì)，通過(guò)考察論證后在A 罐試用了一臺(tái)該儀表，期間測(cè)量效果滿足使用要求。最后將其余五個(gè)液氯儲(chǔ)槽液位計(jì)均換成了ELL 外測(cè)液位計(jì)。此儀表不用在液氯儲(chǔ)槽上開(kāi)孔就可以測(cè)量?jī)?chǔ)槽內(nèi)液位高度是最核心的一個(gè)特點(diǎn)。這樣一來(lái)避免因?yàn)殚_(kāi)孔過(guò)多而引起的“跑、滴、冒、漏”，提高了安全管理水平；另外由于不接觸介質(zhì)可以在線安裝、維護(hù)非常方便，保證了儀表維護(hù)人員的人身安全。所以在液氯儲(chǔ)槽液位測(cè)量方式的選擇上，外測(cè)、非接觸測(cè)量是一種最安全、最科學(xué)的測(cè)量方法。

2 液位計(jì)使用效果對(duì)比

2.1 結(jié)霜管液位計(jì)

結(jié)霜管液位計(jì)是一種比較原始的測(cè)量方法，基于連通器原理。在儲(chǔ)槽封頭頂部、底部開(kāi)孔，用一根無(wú)縫鋼將槽罐和鋼管聯(lián)通起來(lái)，由于液氯的溫度基本都在零下，所以空氣中含有的水氣就會(huì)在有液氯的位置結(jié)霜，圖1 所示是結(jié)霜管的安裝位置示意圖，該方式的優(yōu)勢(shì)就是價(jià)格便宜，直觀。

結(jié)霜管液位計(jì)最大的缺點(diǎn)就是“顯示”滯后。進(jìn)料過(guò)程：從結(jié)霜管外表面常溫到零度以下，結(jié)霜管外表面附近的水氣開(kāi)始凝結(jié)，從水液態(tài)到水凝固，影響結(jié)霜的因素有環(huán)境溫度、濕度、儲(chǔ)罐進(jìn)料速度等。由于公司地處內(nèi)蒙烏海市，常年干旱。結(jié)霜速度非常慢，有時(shí)甚至不結(jié)霜，影響觀測(cè)。出料過(guò)程：零度以下的冰被周?chē)目諝馊诨?，這個(gè)過(guò)程中結(jié)霜管液位計(jì)的顯示更是嚴(yán)重滯后，所以該方式液位計(jì)不做參考。

2.2 雷達(dá)液位計(jì)

其測(cè)量原理是依據(jù)時(shí)域反射原理，雷達(dá)液位計(jì)的電磁脈沖以一定速度在介質(zhì)頂部傳播，當(dāng)遇到被測(cè)介質(zhì)表面時(shí)，雷達(dá)液位計(jì)的部分脈沖被反射形成回波并沿相同路徑返回到脈沖發(fā)射裝置，發(fā)射裝置與被測(cè)介質(zhì)表面的距離同脈沖在其間的傳播時(shí)間成正比，經(jīng)計(jì)算得出液位高度。雷達(dá)液位計(jì)與罐內(nèi)介_(kāi)_質(zhì)氣相接觸，由于氣相介質(zhì)的電極性和存在大量液滴，具有很強(qiáng)的吸收和反射電磁脈沖能力，時(shí)有“失波”現(xiàn)象發(fā)生，造成測(cè)量不準(zhǔn)確。另外在被測(cè)介質(zhì)表面會(huì)形成一層水汽混合層，而這層不進(jìn)行液位的計(jì)算，由于雷達(dá)無(wú)法對(duì)這層波形進(jìn)行穿透，也會(huì)造成虛假液位。

2.3 ELL 外測(cè)液位計(jì)

其原理是在儲(chǔ)槽容器底部外壁吸附一個(gè)液位測(cè)量探頭，檢測(cè)容器產(chǎn)生的微小振動(dòng)。它將容器在不同液位情況下的微小振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸給儀表主機(jī)，經(jīng)過(guò)主機(jī)對(duì)不同模式的振動(dòng)波進(jìn)行濾波、判別和復(fù)雜計(jì)算后，從而得到連續(xù)準(zhǔn)確的液位值。通過(guò)4 ～ 20 mA 傳輸?shù)?a target="_blank">DCS 系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)分廠工藝控制要求設(shè)置高液位報(bào)警，嚴(yán)格地將液位控制在核實(shí)的范圍內(nèi)，保障液氯系統(tǒng)安全穩(wěn)定的生產(chǎn)。圖2 所示是外測(cè)液位計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)安裝圖。

ELL 外測(cè)液位計(jì)主要由兩部分組成，一部分是如圖3所示的液位測(cè)量探頭，另一部分是圖4 所示的儀表主機(jī)。液位測(cè)量探頭直接吸附在液氯儲(chǔ)槽底壁外側(cè)，負(fù)責(zé)采集微震動(dòng)信號(hào)；主機(jī)安裝在液氯儲(chǔ)槽旁邊，負(fù)責(zé)分析計(jì)算。液位測(cè)量探頭與主機(jī)之間由電纜進(jìn)行連接。主機(jī)供電為DC 24 V，輸出4 ～ 20 mA、HART、Modbus，可以與DCS、PLC 等二次儀表進(jìn)行通訊，儀表參數(shù)設(shè)定使用磁筆或者手操器。

ELL 外測(cè)液位計(jì)安裝非常方便，圖5 所示是其探頭安裝位置。安裝時(shí)只需要將液氯儲(chǔ)槽底部罐壁上的焊渣、油漆等清除掉，直接將液位測(cè)量探頭吸附在罐壁即可。

ELL 外測(cè)液位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：第一、安裝簡(jiǎn)便，不用在儲(chǔ)槽上開(kāi)孔、儀表液位測(cè)量探頭吸附在儲(chǔ)槽容器外壁即可測(cè)量液位，可以在線安裝調(diào)試、維護(hù)；第二、外測(cè)液位計(jì)不與液氯接觸，絕無(wú)造成泄漏的可能，非常安全；第三、儀表發(fā)生故障時(shí)隨時(shí)方便拆卸、維護(hù)。避免了置換、抽空、分析等環(huán)節(jié)，不會(huì)對(duì)正常生產(chǎn)造成的影響。

3 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)對(duì)本公司液氯儲(chǔ)槽上三種液位計(jì)測(cè)量效果的對(duì)比和分析，認(rèn)為目前采用的外測(cè)液位計(jì)測(cè)量液位的方式是一種最先進(jìn)、最科學(xué)、最安全的方法。外測(cè)液位計(jì)獨(dú)有的非接觸方式值得在易燃、易爆、劇毒等介質(zhì)液位測(cè)量領(lǐng)域推廣。

審核編輯 黃宇