一氟二氯乙烷装置液位计改造案例分析

     一氟二氯乙烷(F-141b)生产装置的特点是工艺介质腐蚀性强，且易燃易爆。主要有氢氟酸(HF,无水、含水)、偏氯乙烯、F-1411)液体、液氯、盐酸、氢氧化钠溶液、四氯化钦和环丁矾等。装置中的贮槽、计量槽、反应釜、分层器等设备液位的检测与控制比较重要，须选用满足其特性的仪表，以实现液位的准确测量及可靠的控制。
    下面分别介绍氢氟酸计量槽与光氯化前槽液位计的改造。
 
一、氢氟酸计量槽液位计存在问题
    F-1411)装置中，控制HF与偏氯乙烯(VDC)的质量流量比是比较重要的指标，而HF的流量是通过检测其计量槽(立式槽)的液位变化而产生的，所以对氢氟酸计量槽液位的控制要求非常高，不仅设计了高低限联锁报警而且要求计量准确。因此，该计量槽液位的检测就显得尤为关键。
    原设计采用毛细管远传双法兰隔膜密封式差压变送器，隔膜材质为蒙乃尔合金，测量精度为士0.075%。实际使用中，HF或纯度不高或含水量较高，对接触该介质的仪表部件产生的腐蚀，比设计工况下要严重许多，仅半年的时间，即造成隔膜腐蚀损坏而导致变送器无法正常测量。鉴于此，对该液位计进行重新选型改造。
    1.2改造方案
    本着满足测量精度、可靠，安装方便、经济等方面考虑，选用了缆式导波雷达液位计。该种液位计用于对液体、浆料及颗粒料的物位进行接触式连续测量，适用于温度、压力变化大、有惰性气体或挥发性气体存在的工况。
    该液位计采用发射一反射一接收的工作模式，雷达信号即电磁波沿导波杆或缆传输，利用TDR(时域反射)原理，当雷达脉冲信号波碰到被测液体表面被反射，由液位计内部的超高速计时电路精确测出发射与反射波之间时间差0t，转换成距离，从而实现液面或料位的精确测量m
    结合本装置的特点，考虑到HF强腐蚀的问题，选用了LevelflexMFMP40缆式雷达液位计。该液位计采用一体化设计，缆绳、探头及法兰口接液部分全部衬PTFE，无可动部件，不存在机械磨损，使用寿命长。变送单元具有虚假波的学习功能，参数设置正确后，对检测到的反射波信号，软件能自动地标识出液面信号还是虚假回波。
    1.3实施方法

HF计量槽缆式雷达液位计的安装如图1所示。
    容器壁和缆式探头之间的安装间距B约容器直径的1/61/4，不可安装在进料口的上方，也不可安装在容器顶部正中心位置，否则会产生多重虚假回波，导致液位信号丢失。若不能确保容器壁与探头之间的安装间距B,罐壁上所勃附的介质会造成虚假回波，在调试时应该进行虚假回波存储。
    在测量界面前提下，按E键进人主菜单，连续按E键，直至显示空罐标定(emptycalibr)菜单，在此设置空标的范围凡再按E键显示满罐标定(fullcalibr)菜单，在此设置满标的范围F(见图)
    可用HART协议的手操器或装有VEGAVisualOperating软件的PC机，远程或直接接在液位计的通信端进行设定。
 
  二、光氯化前槽液位计
    2.1存在问题
    F-1411，装置中的光氯化前槽是卧式槽(2只)，只要求检测槽液位即可。原设计采用的也是毛细管远传双法兰隔膜密封式差压变送器，隔膜材质是316L(不锈钢的一种)。使用不到半年，隔膜就腐蚀变形而不能正常工作。槽内液体主要成分是成品F-141b，少量的VDC,HF和水。而少量的HF是腐蚀隔膜的主要介质。
    2.2改造方案
    结合生产控制要求，考虑到经济性，选用UQ系列浮球液位计。浮球液位计是应用较早的一种仪表，其特点是结构简单、价格低廉、维修较为方便。UQ系列浮球液位计由浮球、导杠及变送单元组成，该液位计接液部分材质全部采用PTFE，可以有效地防止HF的腐蚀。
    2.3实施方法
    因光氯化前槽没有多余的法兰口，不能直接把浮球液位计插人槽内。

故制作了图2左边所示的外部旁通管。该旁通管通过侧面上下的法兰口与槽连接，材质为碳钢内衬PTFE，高度依据槽高液位高度而定，内径要大于液位计的浮球直径，以确保浮球在其内部上下浮动自如。旁通管一定要垂直安装，否则很容易造成浮筒内壁卡牢浮球，从而影响测量。
 
三、改造效果
    HF计量槽液位计与光氯化前槽液位计经过以上的改造，效果明显，腐蚀问题得到解决，液位测量数据稳定可靠，为装置安全稳定生产奠定了基础。
    氢氟酸计量槽安装1台双法兰隔膜密封式差压变送器的价格是16765元，每半年使用1台，每年的费用是2x16765元，改造后安装1台缆式雷达液位计的价格是22715元，2006年底改造完成至今完好无损，每年的使用费用少于22715=2元;光氯化前槽安装1台双法兰隔膜密封式差压变送器的价格是8815元，每年的使用费用大于2x8815元，改造后安装1台UQ系列浮球液位计的价格是3547元，2008年初改造完成至今没有出现过问题，每年的使用费小于3547元。
    前后的比较可以看出，改造结果既满足了生产需要又节省了检修费用。
 
   四、结束语
    近年来，因介质腐蚀而导致泄露、仪表测量不准确、仪表损坏、停车等一系列问题，更为严重者可造成生产责任事故，给使用者造成不可弥补的损失。
    液位计的选型要考虑经济性、技术性、可靠性，须充分了解掌握各种液位计的发展动态、性能特点以及测量对象的工况，选用的液位测量系统不仅能满足生产控制要求，还能达到经济、实用。

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