摘要:法蘭液位計在石油化工、化纖、紡織生產(chǎn)中起著極其重要的作用,本文通過具體工程中,時于溫度高、腐蝕性強、粘稠或有固態(tài)懸浮顆粒等介質(zhì),液位計膜片密封件選擇應(yīng)考慮和注意的地方,以適應(yīng)具體的工藝環(huán)境延長液位計的使用壽敬EkO壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
1、引言
法蘭差壓變送器是為了避免被測介質(zhì)直接與變送器的隔離膜片接觸而采用的變送器,它是將變送器的測量膜室用不銹鋼毛細(xì)管(直徑1.1 m m左右的管子,外加保護(hù)常用是316不銹鋼愷裝套管)連接到幾米到幾十米不等處的一個或兩個壓力或差壓,做成法蘭形式的測量膜盒中,中間充滿傳導(dǎo)介質(zhì)工作充液,使用時將法蘭連接到設(shè)備,即可進(jìn)行測量。
(1)密封壓力容器測量;
(2)懸浮液體或高粘度介質(zhì);
(3)測量頭必須保持清潔衛(wèi)生;
(4)需要將高溫介質(zhì)與變送器隔離;
(5)更換被測介質(zhì)需要嚴(yán)格凈化測量頭;
(6)Unq量介質(zhì)對變送器敏感元件有腐蝕作用;
(7)被測介質(zhì)由于環(huán)境或溫度變化而固化或結(jié)晶;
(8)過程介質(zhì)可能會在變送器或引壓管里凍結(jié)或者固化;
(9)過程需要從連接結(jié)構(gòu)中進(jìn)行更容易的清洗,以避免批處理之間的污染。
雙法蘭差壓變送器分為3種:齊平膜、凸出膜、齊平+凸出膜。其中凸出膜用于有結(jié)垢的或粘稠的介質(zhì),常見遠(yuǎn)傳式密封件組件尺寸圖如圖1所示。
2、雙法蘭液位變送器的膜片腐蝕問題
2.1 腐蝕的定義
腐蝕是材料在環(huán)境的作用下引起的破壞或變質(zhì)。金屬和合金的腐蝕主要是由于化學(xué)或電化學(xué)作用引起的破壞,有時還同時伴有機械、物理或生物作用。例如應(yīng)力腐蝕破裂就是應(yīng)力和化學(xué)物質(zhì)共同作用的結(jié)果。單純物理作用的破壞,如合金在液態(tài)金屬中的物理溶解,也屬于腐蝕范疇,但這類破壞實例不多。單純的機械破壞,如金屬被切削、研磨,不屬于腐蝕范疇,非金屬的破壞一般是由于化學(xué)或物理作用引起,如氧化、溶解、溶脹等。
2.2 選擇合適的膜片
法蘭液位計應(yīng)根據(jù)工藝介質(zhì)特性,正確選擇膜片材質(zhì),以防止出現(xiàn)氯腐蝕、硫腐蝕、氫脆及其它金屬腐蝕。膜片選擇材料的品種很多,不同材料在不同環(huán)境中有不同的腐蝕速度:有些腐蝕率很高,根本不能應(yīng)用;有些比較低或很低;選材者對某一特定環(huán)境選擇腐蝕率低、價格較便宜、物理力學(xué)性能等又適合設(shè)計要求的材料,是常用的、簡便而行之有效的控制腐蝕的方法。儀表可以獲得經(jīng)濟(jì)、合理的使用壽命,在化工行業(yè)膜片材質(zhì)比較常用選擇的是316,哈氏C,擔(dān)等材質(zhì),根據(jù)物料特性及工程實際經(jīng)驗,316,哈氏C,擔(dān)膜片防腐耐性如表1所示。
3 溫度影響
3.1 溫度影響的原理
當(dāng)充液隨過程及環(huán)境溫度的波動而膨脹或收縮時,變產(chǎn)生了溫度影響,在充液體積方面的這種變化驅(qū)使變送器/密封件系統(tǒng)的內(nèi)部壓力發(fā)生變化。有兩個主要因素影響著一個膜片密封件系統(tǒng)的溫度性能:工作充液的特性與膜片的剛度。
3.2 工作充液的選擇
儀表在使用環(huán)境溫度偏差士5℃時,受溫度影響的示值#大變化率剛性不大于0.1%℃,柔性(遠(yuǎn)接式)不大于O.1+O.025L%0C (L傳壓管導(dǎo)管長度m),充液的膨脹特性與體積影響著密封件的性能,各充
液膨脹量各異,選擇具有較小膨脹系數(shù)的充液將有助于#大限度減小溫度偏差。
法蘭式液位計應(yīng)根據(jù)不同的使用環(huán)境溫度,選擇相適應(yīng)的密封工作液,表2為工作密封液的選擇參考表。
3.3 膜片的剛度
膜片的剛度是影響溫度性能的關(guān)鍵參數(shù),當(dāng)由于溫度變化使充液膨脹于收縮時,有彈性的膜片將會比一個剛性的膜片(在充液體積方面的變化相等情況下)少作用反向的壓力。反向壓力會引起測量誤差,因為它作用在變送器的檢測膜片上。所以更有彈性的膜片密封件可容納由溫度變化產(chǎn)生的沖液體積的變化并#大限度減小溫度變產(chǎn)生的誤差。
膜片的剛度受膜片表面直徑、結(jié)構(gòu)材料、厚度及轉(zhuǎn)圈式樣的影響,在這些因素中#為重要的是,膜片密封件的直徑。每一個膜片都有它自己的剛性特征曲線。一般來說,直徑較小的膜片要比直徑較大的膜片剛度大,因此其剛性曲線呈現(xiàn)較小的垂直度,更垂直的剛性曲線有助于#大限度減小充液隨溫度變化膨脹或收縮時可發(fā)生的壓力誤差量。
圖2顯示具有較少剛性的大直徑的膜片,其充液體積的變化弓}起的誤差更小,這是剛性曲線更垂直的結(jié)果。
4 時間響應(yīng)
膜片密封件增加了
雙法蘭變送器系統(tǒng)的響應(yīng)時間,時間響應(yīng)隨溫度、壓力、毛細(xì)光長度、內(nèi)直徑、砧度等變化。
4.1 毛細(xì)管的長度
毛細(xì)管太短安裝和維護(hù)不方便,長一點方便,但是也不宜長,因為:
(1)填充液充灌前的密封系統(tǒng)的抽空比較困難,密封系統(tǒng)中有殘留的空氣,會極大的損壞儀表的性能。
(2)過長的距離則給壓力信號提供較長的傳播距離,增加了響應(yīng)時間,根據(jù)工程經(jīng)驗盡量把變送器放在兩個法蘭距離都適中的平臺上,以減少毛細(xì)管長度,原則上不超過15m0
4.2 充液的的貓度
充液的a度是其流動性的一種度量,并與溫度有關(guān),選擇一種鉆度較小的充液,尤其是北方較寒冷條件下使用較長的毛細(xì)管將提高響應(yīng)時間,目前工程設(shè)計選擇#多的是硅油。
4.3 毛細(xì)管的內(nèi)直徑
毛細(xì)管的內(nèi)直徑較小,則產(chǎn)生更強的節(jié)流,并減緩壓力的穿遞,毛細(xì)管的內(nèi)直徑越大,則提供較快的響應(yīng)時間。
5 小結(jié)
法蘭液位計在工業(yè)生產(chǎn)中起著極其重要的作用,把膜片密封件加到變送器上會影響總得系統(tǒng)性能,因此選擇#合適的膜片密封件件,充液可#大程度減小這些影響,#大限度發(fā)揮儀表工作性能,同時也可消除導(dǎo)壓管泄漏污染周圍環(huán)境現(xiàn)象的發(fā)生。當(dāng)雙法蘭液位計膜片密封件出現(xiàn)故障時,應(yīng)逐步分析問題,如果是因為膜片密封件選型選型不合理它造成的,應(yīng)及時找出原因,對工藝設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步分析,選擇#合適的膜片密封件。
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