导波雷达液位计及浮球液位计用于一氟二氯乙烷装置技改方案介绍

      本文概述：
　　　  HCFC141b是一种高纯度的液体，**应用于清洗和溶剂领域。由于其对臭氧层的破坏是CFC113的1/10，因而被指定为全卤代氟氯碳化合物的一种理想的替代物。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。笔者撰文分析了造成氢氟酸计量槽和光氯化前槽的毛细管远传双法兰隔膜密封式差压变送器液位计损坏的主要原因，分别以缆式导波雷达液位计和浮球液位计替代原来液位计〔使用后，取得了良好的效果、本文下面所介介绍的技改方案不仅仅只局限于HCFC141b的生产之中，其他具有腐蚀的化工原料的制备过程也可作相应的参考，本文所提及的导波雷达液位计推荐选用RZRD1000C系列产品，浮球液位计选用RZ-UQZ系列产品。
　　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1/6，1/4，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,罐壁上所粘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l)[2]。
　　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（氢氟酸）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2*16765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2*8815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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