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化工压力变送器传统安装方式的缺点以及改进后的效果
(差压)压力变送器是装置中主要的测量仪表,笔者通过对现场(差压)压力变送器安装方式进行分析,并进行改进,通过近几年新安装方式的使用情况来看,改进后的安装方式使用效果较好。
1 (差压)压力变送器安装方式
1.1 传统压力变送器安装方式如图1所示。图中编号所表示的器件名称及所需材料见表1所列。
1.2 传统压力变送器安装方式的缺点
由图1和表1可以看出,传统安装方式较为复杂,存在以下缺点:
1)安装材料多,安装费用高(1台表仅安装材料费需5 000元左右),安装工作量大,一次性投资费用高。
2)导压系统维护困难。由于安装导压管及仪表箱,造成导压系统复杂,给投运后日常维修维护带来了困难。例如,导压管和保温箱,一般两个大修周期需重新做一次防腐,而且保温箱的日常保洁更是仪表工现场较为繁重的工作之一。
3)伴热系统冬季维护任务重。伴热维护是影响冬季仪表发生非计划停工的关键因素之一。冬季要减少该类仪表的故障率,需仪表工对仪表伴热线每天进行两次检查,预防伴热线堵、凝造成伴热失效,从而造成仪表显示失常。
4)仪表易产生误差。由于导压管长,在压力传递过程中引入附加误差的几率增大。如差压变送器安装过程中要求两导压管要平行且高度变化一致,且导压管要有100∶1的坡度差,以防凝液造成误差,这些在现场实际安装过程中很难做到尽善尽美。同时,在仪表投用以后,由于两导压管内液柱高度及密度的差别,在实际使用中产生仪表指示不真的问题更是屡见不鲜。
5)占地多,一台仪表正常运行需要配保温箱、伴热线、导压管及保温箱(800 mm×600 mm×600mm),需要很大空间,这对于现场工艺管线位置(很有限)来说,就显得尤为拥挤了。
1.3 传统安装方式的改进为了准确测量检测点的信号(如压力、差压、温度等),要求将检测点的信号准确转换为系统可接收的电信号,转换过程中发生的附加误差越小越好,从这点来讲,变送器越接近测量点产生的附加误差越小。早期的变送器由于技术发展的局限性,其单向受压能力、对使用环境苛刻的要求、自身体积等因素的制约,无法实现使变送器就
近到取压点的附近安装,因而采用导压管引压的安装方式。但随着变送器制造技术的进步,现场仪表在单向耐压、使用环境要求等方面有了很大的提高,为改变传统安装方式提供了技术支撑。通过对传统安装方式的分析,以不影响压力传递、方便检修维护为出发点,突出就近安装、节约能耗的特点,改进了(差压)压力变送器的安装方式,如图2所示。图中编号表示的器件名称及所需材料见表2所列。
由图2,表2可以看出:改进的安装方式既减少了材料费,亦减少了安装费,大幅减少了工作量。
1.4 传统安装方式的改进效果
从改进后的安装方式来看,可以克服传统安装的缺陷,其改进成效显著。
1)由于变送器改为现场直接安装,省去了仪表箱及大量的导压管,而且现在所需的很少部分导压管材料可升级为3.14白钢,避免了防腐的问题。
2)由于变送器直接安装在工艺管道附近,测压口与变送器的距离在20~40cm,完全可以利用管道自身的热量,可以取消伴热,利用工艺管道自身的热量就可以保证冬季的防冻、防凝,由此带来的优点是显而易见的。
3)减少了仪表工冬季的维修维护工作量。
4)减少因伴热而消耗的蒸汽,从而减少冬季仪表运行费用。
5)非常重要的是由于工艺管道热量是充足的,彻底杜绝了因仪表伴热问题而造成的仪表失灵,提高了仪表运行的可靠性,减少了非计划停工。
6)节省了现场的空间,使装置现场整洁、不拥挤。
7)工艺参数显示失真的现象有了明显的改善,仪表的控制性能有了很大的提高。
2 新安装方式的注意事项
如同任何新生事物一样,新的安装方式也有一定的局限性。变送器就地安装需要注意以下几个方面:
1)重油(需装隔离液)的仪表不适用。变送器与取压口之间仅隔一只一次阀和一段短管,无法冲装隔离液(或冲洗液)。这样变送器膜盒内必然充满重油,而变送器膜盒又不能长期处于高温下,故重油(或与重油相类似的介质)介质测量仍用传统安装方式。
2)污秽较重的介质要慎用。污秽介质使用就地安装时,要注意取压口取在管道的正上方,使介质的易沉积污物回流到管道中去。如果不能满足以上条件时,变送器安装在取压口的下方,由于就地安装无法开展定期吹扫,会造成导压管长期由于污物的沉积而堵塞。
3)蒸汽的安装方式要改变。传统的蒸汽差压式孔板流量测量变送器安装要求取压口的位置位于管道上方的180°范围内,但是如果改成就地安装后,其取压口应位于管道水平线偏下15°范围内。因此,无论就地安装仪表,还是位于正上方180°范围内,由于介质为高温蒸汽,因而造成仪表内的冷凝液和管道内的高温蒸汽频繁处于动态交换过程,造成变送器长期在高温下工作,变送器使用工况恶劣,无法保证长周期使用。
4)由于就地安装是利用管道的热量进行伴热,因而要求仪表人员对工艺介质工况十分了解。如果工艺介质温度较高,为了避免变送器长期处于高温下工作,就地安装的一次阀后的一截短管可适当加长10~20cm,这样既可以利用管道热量进行
伴热,又可避免变送器长期处于高温下工作;反之,要缩短取压短管,否则管道的热量无法满足伴热的要求。
5)就地仪表安装位置取决于与取压口的位置,因而就地安装取压口的选择十分重要,并应使得后续的维护维修方便。
6)就地安装的仪表管件材料要适当选用较厚管壁,且仪表自身不宜太重(因仪表自重需要管件支撑)。
3 结束语
改进传统安装方式的目的是为了改进仪表运行的可靠性,避免工艺参数显示失真的现象,减少冬季仪表维护、维修的工作量【压力变送器在冬季如何防冻保温】。因此,在对工艺条件及现场工况充分了解的基础上,对仪表的安装方式做出非常优选择,保证仪表的安装方式合理,从而为降低仪表的故障率创造好的条件。
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