化工现场过程仪表如何适应内蒙古地区恶劣气候的解决方案

在内蒙古高原等海拔较高的地区，气候较为恶劣，在室外工作环境中，对仪表仪器的产品性能和运行的可靠性提出了更高的要求，针对于这些地区的设备工作运行出现的种种问题，如何提出一套解决问题的方法，本文对此作了相关的介绍。
　
本文概论　
本公司在内蒙古这种海拔高的地区安装和两套天然的处理设备装置，分别为一段装置和二段装置。自从该套装置投产运行至今，大的感受就是发现此装置特别容易受到内蒙古恶劣天气变化的影响。例如冬季，气温低、风雪大、现场仪表容易冻堵；夏季温度高、辐射强、压力波动大。极端天气影响仪表的准确指示，对控制系统设计时的属性，执行机构都产生了影响，困扰了操作人员，影响正常的操作，给安全平稳生产带来了困难。经过我公司技术人员努力攻关下，经过反复多次的改良，终解决了测控仪表在内蒙古恶劣气候中保持正常运行的难题。
　　
一、压力变送器　　
一段使用的是CJT型电容式智能压力变送器（浙江中控自动化仪表有限公司），二段采用四川川仪的压力变送器。在冬季，压力变送器指示总是出现异常波动。经多次排查发现，仪表本身故障很少，多数是引压部分积液。产生积液的主要原因是外界环境温度低，造成气体冷凝。为了解决这个问题，我们在引压管线上安装保温材料，并加装伴热带。但在连续风雪天气下，仍存在引压管积液的问题，只能采取排凝措施。我们采取重新布置导压管，保证导压管水平安装时有1/10一1/20的倾斜度.利于积存于其中的液体（或气体）的排出。
　　
同时考虑在冬季风大，雪大的恶劣天气下，到二层或三层平台上进行排凝工作存在不符合安全操作规程的问题，因此针对二层平台或三层平台上的压力变送器，我们将排气口引至地面上，安装截止阀方便排凝。
　　
二、温度变送器　　
一段使用的是WZPB-240S型热电阻，二段是BWZK-2450J-443J 型，Pt100A级一体化温度变送器。冬季所在地区平均温度为-22.5℃，低温度为-45℃。在极端天气下，操作现场发现，中控室指示的温度与现场温度指示要低10℃以上。有些温度参数只是要求在一定的范围内，但一些非常重要的温度参数是一点都不能马虎的，比如一段脱乙烷塔塔底的温度参数将直接影响轻烃收率，二段膨胀机制冷后的液化温度将直接影响产品收率并可能危及正常生产。哪个温度才是真实温度，误差大的又该如何解决呢？
　　
我们采用物理中常用的控制变量的实验方法，来分析是由哪些因素产生的误差，*先次是在环境温度为-30℃的室外，二次为环境温度为-30℃的冰水混合物中，第三次是在中控室中，第四次是在中控室的冰水混合物中，具体实验数据记录如下表1所示：
　　
由二次实验可以看出现场的双金属温度计和温度变送器同时置于环境温度为-30℃的冰水混合物中，双金属温度计仍能在0℃附近指示，而温度变送器的传感器测得的电阻对照分度表要在-10℃左右。由此判定双金属温度计在低温天气仍能指示准确。玻璃管温度计、双金属温度计和温度变送器放置中控室测室温，温度相差非常小，在中控室放置冰水混合物中，温度也在精度范围内，由此推断外界环境是造成温度指示不一致的原因。
　　
为克服外界环境的影响，采取了给温度计及温度变送器保温的方法。但发现温度差距虽然缩小，但仍有五度左右的偏差。我们继续分析得出结论：我们知道影响温度变送器有四个方面：传感器、热套管及连接件、变送器。在现场我们可以通过测量电阻判定传感器完好，通过测量变送器的电流判定变送器完好，在参考ROSEMENT所做的加长连接件的长度和外壳温升温度的关系，我们推断，高寒天气对加长管产生了作用，与设计单位沟通，温度变送器的环境温度为15―35℃，相对湿度不大于80%，通用型的温度变送器不适合内蒙低温天气，在变送环节也出现了偏差。联系设计单位后更换为工作环境为-50℃-60℃一体化温度变送器，这样符合了对环境温度的要求，消除了由于环境因素造成的误差。
　　
三、流量计　　
为我公司提供气源的上游供气站共安装六台旋进旋涡流量计，在本站接气管线上安装四台旋进旋涡流量计，根据气量不同选择型号分别为RZ-LUX-50、RZ-LUX-100、RZ-LUX-150以测量供气方和接气方的气量，作为贸易计量。使用不久后发现计量误差非常大，一天的气量供气站计量在七万左右，而接气站计量却只有六万，远远低于贸易结算要求的精度，引起供气方和接气方矛盾。
　　
流量计都是经过校验后才安装上去的，同时也不存在人为改变流量计内部参数的问题。根据每天的产量我们反推计算每天的用气量，得出每天的用气量在6万方，那么问题就可能出在上游的流量计上。一般情况下旋进旋涡流量计在使用中可能存在以下问题：本体、安装、介质、外界环境温度与压力。
　　
*先步根据流量偏大造成可能的三个原因对仪表本体进行检查：压力偏高温度偏低、仪表系数人为变小和前置多脉冲。现场只能对流量计的温度变送器，压力变送器，仪表系数进行检查，但没有发现问题。可能造成前置多脉冲是流量计前法兰垫片偏移。我们对法兰垫片检查没有发现其位置偏移。
　　
二步：对安装规范进行检查。按照流量计的安装要求必须保证前后有一定的直管段，一般入口直管段的长度取管道内径的10倍以上，出口取5倍以上。现场安装符合要求。
　　
第三步：考虑介质，松开流量计的连接法兰，排出气体，发现有少量的液体，并拆掉流量计进行清理，发现经过一段时间运行，涡轮上结了一层厚厚的油污。考虑涡轮流量计自身的缺点：其特性易受介质物性和流体流动特性的影响，只能适用于洁净气体；与上游供气方结合，在流量计的前方加装一个分离器并保温。
　　
第四步：考虑外界温度和压力。外界的压力正常，冬季温度低可能影响计量，对此我们对地面以上的管线进行保温。
　　
采取以上措施后，同一管线上流量计的计量在1%以内，满足贸易交接要求。但仍存在个别日期计量偏差超过1%，我们采取针对每日的供气总量，结合每天的温度变化，绘制出日供气曲线图，对出现偏差较大数据反常的供气量及时进行分析重点核实，及时排除问题流量计。(本文由润中仪表科技有限公司整理发布)

上一条：论石化仪表系统的防雷体系之三——仪表设备防雷保护的基本原则和措施
下一条：关于提高国内化工企业的仪表自动化管理水平策略交流