加热炉磁翻板液位计因杂质堵塞卡死的改造解决方案

磁翻板液位计是通过磁耦合作用原理进行工作的一种液位仪表，因此磁翻板液位计的本体选用的材质都是不具有磁性的材质，比如304、316L不锈钢，PP、PVC等，本导管内的浮子材质也是选用不锈钢或钛铝合金，PP等，并且在测量过程中，对于测量介质中含有磁性的杂质很敏感，这些杂质很容易就吸附到磁浮子的表面，造成浮子移动的卡塞，从而影响测量的效果和精度。本文就是针对于在工业液位测量实际过程中出现的此类问题，提出一种较为完善的解决方案。　　

一、本文概述：
　　1.立项依据
　　储运销售分公司南一油库外输原油输至南三油库，近几年山于采油厂来油温度降低，在冬季气温较低时，原油经过长输管线到达南三油库后，其温度接近凝固点。为改善这一状况，2007年南一油库增建3台真空相变加热炉，在春、秋、冬季气温较低时对外输原油进行加热。
　　加热炉运行中出现个别加热炉负压保持时间较短、频繁做真空现象;所有加热炉液位显示装置堵塞问题频发(堵塞周期3-5d)，虚假水位信号远传至二次表，加热炉频繁保护停炉。
　　2.指导思想
　　结介加热炉水位计实际运行研究，通过安装磁铁、安装隔离控制阀门、扩大稳定缸容积、加装双水位、连接冲洗排污管线等一系列改造，将加热炉磁翻板液位计逐步改进，实现设备平稳运行。

　　二、原磁翻板液位计存在问题
　　南一油库加热炉原水位计为单台磁翻板液位计，水位计缸体与加热炉炉体通过两根ch16mm短管连通，缸体内部有一个磁性浮球，浮球两侧排列着许多小磁极。
　　其测量原理为缸体内的水位变化带动浮球上下移动，磁极在浮球磁力作用下翻转，呈现不同颜色来显示水位。
　　在实际运行中，炉体材质遇到高温，产生金属氧化物等杂质，不但炉体内水质变差，同时使水位计的磁性浮球因吸附杂质而卡死，导致现场水位计、远程控制仪表均无法观察真实水位，加热炉常因此发生低水位误报警并停炉，影响生产运行。

　　三、改进设计
　　自2009年以来，公司先后对水位计进行了5次改进:安装磁铁吸附杂质、扩大连通管径并安装隔离控制阀门、扩大稳定缸容积、实行双水位计并联读数及安装冲洗阀门，改进前如图1所示。
　　1.安装磁铁吸附杂质

　　
图1水位计改造前图
　
　在炉体侧壁靠近连通管的位置加装4块环形磁铁
　　(图2)。通过吸附作用减少进入水位计缸体的杂质，使水位计清理周期延长到5-7天。在此基础上，又在水位计缸体底部法兰外侧加装了1块磁铁，使水位计清理周期进一步延长为7一10天。
　
图2安装磁铁吸附杂质改造图
　　2.扩大连通管径并安装隔离控制阀门
　　将水位计与炉体之间连通管山原来的ch16mm更换为ch20mm的管段，并安装两个控制阀门，通过关闭阀门(1)和(2），实现水位计与炉体隔离(l图3)。这样，拆卸水位计时既小需要排低炉水，也避免了对加热炉真空度的影响。
　　

图3扩大连通管径并安装隔离控制阀门改造图
　　3.水位计本体改造
　　如图4所示，拆除原水位计，通过法兰连接，在原水位计处安装一个高600mm，自径150mm主稳定缸（3)，增强水位计部分容纳杂质的能力。同时在缸体下部法兰外侧安装两块活动磁铁，通过沉降吸附，让水中的金属氧化物在进入水位计之前先沉淀，减少进入水位计的杂质数量。另外，在主稳定缸左、右两侧各连接一个磁翻板液位计(12)（13)，实现双水位计并联读数，增强了数据的真实性。同时在主稳定缸上下两侧安装排污阀门(10)（11)、水位计与主稳定缸之间安装隔离阀门(4）C5)C7）C8）、水位计下侧安装排污阀门(6)（9)，便于对主稳定缸及双侧水位计各自独立清污。在加热炉操作间室内暖器片上部开孔，安装短接及丝扣阀门(15)。用软管将该丝扣阀门分别与排污阀门(10）、C11）、（6)、（9)连接，利用采暖水定期冲洗水位计各部分，从根本上消除拆解、安装水位计的工作。

　　四、设备加工及安装使用
　　作好准备工作，按设计要求备好材料
　　1.水位计加工过程
　　水位计改造部分全部采用无缝钢管，根据现场空间大小及实际需要设计各部分尺寸，按照设计尺寸对无缝钢管进行切割、除锈、防腐、喷漆，水位计安装时必须保持水平，安装地点为加热炉操作间内。水位计的各部分构成如下。
　　(1)水位计整体尺寸高650mm。
　　(2)稳定缸(ch219mm的无缝钢管，高650mm)，上部自死，并开孔安装4分钢质丝扣球阀;下部安装法兰，法兰下部开孔安装4分钢质丝扣球阀。
　　（3)准备两个磁翻板液位计，型号为UFZ-C3）卞稳定缸C4）、（5)、（7)、(8)单台水位计隔离阀门C6）、(9)水位计排污阀门(10）、（11)卞稳定缸排污阀门C1W、C13）磁翻板液位计(14)连接软管（15)暖气片妊扣阀门(16)吸附磁铁
　

　图4水位计本体改造图
　　1.6型浮子液位计，量程为-150mm～150mm，工作压力为1.6MPa。上下侧分别开孔安装4分钢质丝扣球阀。
　　（4)两个磁翻板液位计以法兰连接的方式安装在稳定缸两侧，连通管均采用1寸无缝钢管。
　　1.稳定缸2.水位计阀3
　　4.磁翻板液位计5.冲水阀排污阀
　　6.永磁铁
　

　图5冲洗流程示意图
　　2.安装步骤
　　（1)在改造前协调岗位将待改造的加热炉停运，排放炉水至水位计下侧连接法兰处。并将炉体冷却1一2天。
（2)拆卸水位计与炉体之间连接法兰共两片。
（3)将预制的水位计稳定缸与炉体之间采用1寸无缝钢管焊接，并加装隔离控制阀门。
　　（4)水位计安装完毕后，稳定缸下侧均安装强磁铁。
　　（5)将稳定缸与炉体之间的隔离控制阀门打开，水位计与炉体实现连通。
　　3.冲洗流程
　　如图5所示，当两侧水位计出现数据小一致时，可对双侧水位计分别进行冲洗，冲洗流程如下。
　　（1)关闭稳定缸与加热炉炉体之间的隔离控制阀门。
　　（2)拆下永磁铁关闭4个水位计阀，打开稳定缸上、下阀及阀门5，单独冲洗主稳定缸。
　　（3)关闭稳定缸下阀门，打开左侧2个水位计阀及排污阀，单独冲洗左侧磁翻板液位计。
　　（4)关闭左侧2个水位计阀及排污阀，打开右侧对应水位计阀及排污阀，单独冲洗右侧磁翻板液位计。
　　（5)关闭右侧磁翻板液位计排污阀、稳定缸上阀及阀门5，打开4个水位计阀及隔离控制阀门，使水位计恢复运行。
　　另外，可将连通软管分别与3个排污阀相连，对主稳定缸及两侧磁翻板液位计进行反冲洗。也可在水位计正常运行的情况下，单独关闭一个磁翻板液位计的水位计阀，单独冲洗该磁翻板液位计，以另一台磁翻板液位计实现连续监测炉体水位。

　　五、现场应用情况
　　水位计改造后，经过一个采暖期的运行，水位计清理周期从3天逐步延长到3个月，并且通过开关阀门就能实现水位计的冲洗和排污功能，整个过程只需两名员工用时5miu。炉体无需重新做真空，极大地降低了劳动强度。
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