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磁翻板液位计在硝酸储罐中液位报警的应用实践

发布时间:2020-04-20   点击次数:

.概述
在硝酸硫酸生产中,由于w(H2SO4)≥98.3%浓硫酸的强烈腐蚀性和挥发性,液硫的蒸发及其黏度大、冷凝快等特点,常用的非接触式液位测量仪表在硫酸装置中的应用很难达到理想效果。在液位测量仪表中,磁翻板液位计具有测量范围大,不受储罐高度的限制,指示机构与被测介质完全隔离,密封性好,可靠性高,使用安全,且价格不贵便于维护等特点,是应用ZUI广泛的液位测量仪表之一。本文主要介绍公司所用的磁翻板液位计在硫酸液位测量及液硫液位测量中的应用经验及其技术改进措施,供同行参考。
 
2.磁翻板液位计的结构和工作原理
2.1磁翻板液位计的结构和工作原理
磁翻板液位计是根据磁性原理、阿基米德浮力定律等巧妙地结合机械传动的特性而开发研制的一种专门用于液位测量的装置。典型的磁翻板液位计结构如图1所示。
 
该液位计设有一容纳浮球的腔体称其为主体管或导向管,磁翻板液位计通过法兰或其他接口与容器组成一个连通器,这样导向管内的液面与容器内的液面处于相同高度。故导向管内的浮球会随着容器内液面的升降而升降。为了能很方便地看到液位,在导向管的外面装了一个翻柱显示器。因为在制造浮球时在浮球沉入液体与浮出部分的交界处安装了磁钢,它与浮球随液面升降时,它的磁性透过导向管传递给翻柱显示器,推动磁翻柱转180°;由于磁翻柱是有红、白两个半圆柱合成的圆柱体,所以转180°后朝向翻柱显示器外的会改变颜色,两色交界处即是液面的高度。如需远传信号,增加与磁翻柱同样长度的干簧管和变送器配套使用即可。
2.2垂直安装位置的选择
磁翻板液位计安装位置的选择应根据该点的液位是否能真实反应酸槽实际液位。酸槽上磁翻板液位计垂直安装位置的选择如图2所示
 
图2中,B点靠近电机和泵,磁翻板液位计安装在此处既影响电机及泵的检修,又因泵附近液位的环流波动较大,对浮子导向管冲刷严重,故B点不合理;C点处因有管道通过,不便维护且影响管道和泵、电机等的起吊更换,故也不能选择C点;A点远离泵和电机,且有足够的空间安装翻板,便于维护,所以A点较为合适。
2.3侧装式磁翻板液位计导向管的设计
侧装式磁翻板液位计要能稳定长周期运行,其导向管的设计是至关重要的。其关键因素有:①管径不宜太小,与浮子间间隙在1cm左右;②尽量不要有内衬;③材质成分ZUI好选用不低于316L的不锈钢管;④罐体引流管直径尽量小于浮子直径;⑤导向管上下端部均采用法兰式密封,以便维护。侧装式磁翻板液位计的安装结构如图3所示。
 
3.磁翻板液位计在硫酸生产中的应用
3.1在硫酸液位测量中的应用
磁翻板液位计应用在硫酸液位测量时,公司曾选择图1中垂直安装的B、C点作为安装位置,均出现较为严重的测量故障和维护不便,改为A点已正常稳定使用近1年。
但后来发现A点翻板有卡死现象,经停车拆开发现浮子导向管内衬四氟破裂导致酸泥进入夹层膨胀卡死浮子,且316L不锈钢保护管也腐蚀严重,有的地方厚度仅有1mm。经讨论分析,因酸槽内衬有瓷砖,故改为侧面安装。如图3所示,A点为槽盖开孔处,A1点为导向管下端连接处。
经过一年多来的运行实践表明,这种安装方式能准确测量槽内液位,浮子再未出现卡死的情况,没有罐内硫酸的环流冲刷,主体管也没有了冲刷腐蚀经装置大修期间拆开检査,主体管内壁无明显腐蚀,也没有酸泥附在内壁,浮子也没有任何破损和变形不仅使用寿命延长,而且安全可靠,基本免维护。
侧面安装方式的关键点在于:①酸槽内壁衬有瓷砖,故引流管上开孔应选择槽盖合适位置,下孔ZUI好在进口管上,且均需加阀门,便于维护;②考虑管内硫酸在极端天气时对磁翻柱及测量裝置的影响,因公司循环槽温度在75℃左右,为避免夏天温度过高影响传感器测量,冬天防冻,管径D应在80mm以上可保证正常测量。
3.2在液体硫磺液位测量中的应用
因硫磺的熔点为119℃,当磁翻板液位计用于液体硫磺液位测量垂直安装时,硫蒸气进入浮球导向管冷凝,导致浮球卡死,且不便清理,液位计只能报废。侧装式磁翻板液位计在液体硫磺的液位测量中更是少有成功的案例,因为要用夹套管通蒸汽保证管内硫磺不凝固,又不影响管外干簧管及变送器的寿命很难。
公司原精硫槽采用直装式磁翻板液位计测量液位,使用寿命不超过半年就会出现浮球卡死现象。公司液硫储存大罐所用侧装式磁翻板液位计自安装以来近10年,一直没有成功投用。故公司在实际应用的基础上总结经验,对成套磁翻板液位计进行适当的改进后,进行分体式安装(直装和侧装均可),见图4。

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