一氟二氯乙烷裝置液位計的正確選型

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一氟二氯乙烷(F-141b)生產裝置的特點是工藝介質腐蝕性強，且易燃易爆。主要有氫氟酸(HF,無水、含水)、偏氯乙烯、F-1411)液體、液氯、鹽酸、氫氧化鈉溶液、四氯化欽和環丁礬等。裝置中的貯槽、計量槽、反應釜、分層器等設備液位的檢測與控制比較重要，須選用滿足其特性的儀表，以實現液位的準確測量及可靠的控制。
    下面分別介紹氫氟酸計量槽與光氯化前槽液位計的改造。
 
一、氫氟酸計量槽液位計存在問題
    F-1411)裝置中，控制HF與偏氯乙烯(VDC)的質量流量比是比較重要的指標，而HF的流量是通過檢測其計量槽(立式槽)的液位變化而產生的，所以對氫氟酸計量槽液位的控制要求非常高，不僅設計了高低限聯鎖報警而且要求計量準確。因此，該計量槽液位的檢測就顯得尤為關鍵。
    原設計采用毛細管遠傳雙法蘭隔膜密封式差壓變送器，隔膜材質為蒙乃爾合金，測量精度為士0.075%。實際使用中，HF或純度不高或含水量較高，對接觸該介質的儀表部件產生的腐蝕，比設計工況下要嚴重許多，僅半年的時間，即造成隔膜腐蝕損壞而導致變送器無法正常測量。鑒于此，對該液位計進行重新選型改造。
    1.2改造方案
    本著滿足測量精度、可靠，安裝方便、經濟等方面考慮，選用了纜式導波雷達液位計。該種液位計用于對液體、漿料及顆粒料的物位進行接觸式連續測量，適用于溫度、壓力變化大、有惰性氣體或揮發性氣體存在的工況。
    該液位計采用發射一反射一接收的工作模式，雷達信號即電磁波沿導波桿或纜傳輸，利用TDR(時域反射)原理，當雷達脈沖信號波碰到被測液體表面被反射，由液位計內部的超高速計時電路精確測出發射與反射波之間時間差0t，轉換成距離，從而實現液面或料位的精確測量m
    結合本裝置的特點，考慮到HF強腐蝕的問題，選用了LevelflexMFMP40纜式雷達液位計。該液位計采用一體化設計，纜繩、探頭及法蘭口接液部分全部襯PTFE，無可動部件，不存在機械磨損，使用壽命長。變送單元具有虛假波的學習功能，參數設置正確后，對檢測到的反射波信號，軟件能自動地標識出液面信號還是虛假回波。
    1.3實施方法

HF計量槽纜式雷達液位計的安裝如圖1所示。
    容器壁和纜式探頭之間的安裝間距B約容器直徑的1/61/4，不可安裝在進料口的上方，也不可安裝在容器頂部正中心位置，否則會產生多重虛假回波，導致液位信號丟失。若不能確保容器壁與探頭之間的安裝間距B,罐壁上所勃附的介質會造成虛假回波，在調試時應該進行虛假回波存儲。
    在測量界面前提下，按E鍵進人主菜單，連續按E鍵，直至顯示空罐標定(emptycalibr)菜單，在此設置空標的范圍凡再按E鍵顯示滿罐標定(fullcalibr)菜單，在此設置滿標的范圍F(見圖)
    可用HART協議的手操器或裝有VEGAVisualOperating軟件的PC機，遠程或直接接在液位計的通信端進行設定。
 
  二、光氯化前槽液位計
    2.1存在問題
    F-1411，裝置中的光氯化前槽是臥式槽(2只)，只要求檢測槽液位即可。原設計采用的也是毛細管遠傳雙法蘭隔膜密封式差壓變送器，隔膜材質是316L(不銹鋼的一種)。使用不到半年，隔膜就腐蝕變形而不能正常工作。槽內液體主要成分是成品F-141b，少量的VDC,HF和水。而少量的HF是腐蝕隔膜的主要介質。
    2.2改造方案
    結合生產控制要求，考慮到經濟性，選用UQ系列浮球液位計。浮球液位計是應用較早的一種儀表，其特點是結構簡單、價格低廉、維修較為方便。UQ系列浮球液位計由浮球、導杠及變送單元組成，該液位計接液部分材質全部采用PTFE，可以有效地防止HF的腐蝕。
    2.3實施方法
    因光氯化前槽沒有多余的法蘭口，不能直接把浮球液位計插人槽內。

故制作了圖2左邊所示的外部旁通管。該旁通管通過側面上下的法蘭口與槽連接，材質為碳鋼內襯PTFE，高度依據槽高液位高度而定，內徑要大于液位計的浮球直徑，以確保浮球在其內部上下浮動自如。旁通管一定要垂直安裝，否則很容易造成浮筒內壁卡牢浮球，從而影響測量。
 
三、改造效果
    HF計量槽液位計與光氯化前槽液位計經過以上的改造，效果明顯，腐蝕問題得到解決，液位測量數據穩定可靠，為裝置安全穩定生產奠定了基礎。
    氫氟酸計量槽安裝1臺雙法蘭隔膜密封式差壓變送器的價格是16765元，每半年使用1臺，每年的費用是2x16765元，改造后安裝1臺纜式雷達液位計的價格是22715元，2006年底改造完成至今完好無損，每年的使用費用少于22715=2元;光氯化前槽安裝1臺雙法蘭隔膜密封式差壓變送器的價格是8815元，每年的使用費用大于2x8815元，改造后安裝1臺UQ系列浮球液位計的價格是3547元，2008年初改造完成至今沒有出現過問題，每年的使用費小于3547元。
    前后的比較可以看出，改造結果既滿足了生產需要又節省了檢修費用。
 
   四、結束語
    近年來，因介質腐蝕而導致泄露、儀表測量不準確、儀表損壞、停車等一系列問題，更為嚴重者可造成生產責任事故，給使用者造成不可彌補的損失。
    液位計的選型要考慮經濟性、技術性、可靠性，須充分了解掌握各種液位計的發展動態、性能特點以及測量對象的工況，選用的液位測量系統不僅能滿足生產控制要求，還能達到經濟、實用。