摘 要：在氯堿生產(chǎn)過程中，當(dāng)液氯儲罐遇到液位計測量液位不準(zhǔn)確的問題時，可以通過使用西安定華公司生產(chǎn)的ELL 外測式液位計來有效解決液氯儲罐液位測量不準(zhǔn)的問題。文中介紹了結(jié)霜管液位計、雷達(dá)液位計和ELL 外測液位計的使用效果對比，認(rèn)為采用外測液位計測量液位的方式是一種先進(jìn)、科學(xué)、安全的有效方法。

關(guān)鍵詞：ELL 外測液位計；液氯；微震動分析

1 引 言

中鹽吉蘭泰氯堿化工有限公司是一家氯堿行業(yè)的化工企業(yè)，擁有40 萬噸/ 年離子膜燒堿。在氯堿企業(yè)中，不可避免地會有液氯的產(chǎn)出及中間存儲過程。液氯化學(xué)名稱液態(tài)氯，為黃綠色液體，沸點-34.6 ℃，溶點-103 ℃，在常壓下即氣化成氣體，吸入人體會嚴(yán)重中毒，有劇烈刺激作用和腐蝕性，在日光下與其它易燃?xì)怏w混合時發(fā)生燃燒和爆炸。液氯儲槽是壓力容器，同時也屬于重大危險源，所以屬于重點管理設(shè)備。最早人們采用的是“結(jié)霜管液位計”測量方式，該方式比較直觀，屬于一種傳統(tǒng)方法，但用液位計的兩個基本指標(biāo)精度和可靠性來評判，這種測量方法不能稱之為液位計。后來又使用了雷達(dá)液位計，由于液氯屬于液化氣體，雷達(dá)發(fā)射和接收過程中在“失波”現(xiàn)象，另外液氯中存在氯泥，會粘黏在天線上影響雷達(dá)波發(fā)射接收，導(dǎo)致測量效果不穩(wěn)定。最后通過向設(shè)計院和行業(yè)專家咨詢，了解到了非接觸液位測量儀表——ELL 外測液位計，通過考察論證后在A 罐試用了一臺該儀表，期間測量效果滿足使用要求。最后將其余五個液氯儲槽液位計均換成了ELL 外測液位計。此儀表不用在液氯儲槽上開孔就可以測量儲槽內(nèi)液位高度是最核心的一個特點。這樣一來避免因為開孔過多而引起的“跑、滴、冒、漏”，提高了安全管理水平；另外由于不接觸介質(zhì)可以在線安裝、維護(hù)非常方便，保證了儀表維護(hù)人員的人身安全。所以在液氯儲槽液位測量方式的選擇上，外測、非接觸測量是一種最安全、最科學(xué)的測量方法。

2 液位計使用效果對比

2.1 結(jié)霜管液位計

結(jié)霜管液位計是一種比較原始的測量方法，基于連通器原理。在儲槽封頭頂部、底部開孔，用一根無縫鋼將槽罐和鋼管聯(lián)通起來，由于液氯的溫度基本都在零下，所以空氣中含有的水氣就會在有液氯的位置結(jié)霜，圖1 所示是結(jié)霜管的安裝位置示意圖，該方式的優(yōu)勢就是價格便宜，直觀。

結(jié)霜管液位計最大的缺點就是“顯示”滯后。進(jìn)料過程：從結(jié)霜管外表面常溫到零度以下，結(jié)霜管外表面附近的水氣開始凝結(jié)，從水液態(tài)到水凝固，影響結(jié)霜的因素有環(huán)境溫度、濕度、儲罐進(jìn)料速度等。由于公司地處內(nèi)蒙烏海市，常年干旱。結(jié)霜速度非常慢，有時甚至不結(jié)霜，影響觀測。出料過程：零度以下的冰被周圍的空氣融化，這個過程中結(jié)霜管液位計的顯示更是嚴(yán)重滯后，所以該方式液位計不做參考。

2.2 雷達(dá)液位計

其測量原理是依據(jù)時域反射原理，雷達(dá)液位計的電磁脈沖以一定速度在介質(zhì)頂部傳播，當(dāng)遇到被測介質(zhì)表面時，雷達(dá)液位計的部分脈沖被反射形成回波并沿相同路徑返回到脈沖發(fā)射裝置，發(fā)射裝置與被測介質(zhì)表面的距離同脈沖在其間的傳播時間成正比，經(jīng)計算得出液位高度。雷達(dá)液位計與罐內(nèi)介__質(zhì)氣相接觸，由于氣相介質(zhì)的電極性和存在大量液滴，具有很強(qiáng)的吸收和反射電磁脈沖能力，時有“失波”現(xiàn)象發(fā)生，造成測量不準(zhǔn)確。另外在被測介質(zhì)表面會形成一層水汽混合層，而這層不進(jìn)行液位的計算，由于雷達(dá)無法對這層波形進(jìn)行穿透，也會造成虛假液位。

2.3 ELL 外測液位計

其原理是在儲槽容器底部外壁吸附一個液位測量探頭，檢測容器產(chǎn)生的微小振動。它將容器在不同液位情況下的微小振動轉(zhuǎn)換為電信號傳輸給儀表主機(jī)，經(jīng)過主機(jī)對不同模式的振動波進(jìn)行濾波、判別和復(fù)雜計算后，從而得到連續(xù)準(zhǔn)確的液位值。通過4 ～ 20 mA 傳輸?shù)?a target="_blank">DCS 系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)分廠工藝控制要求設(shè)置高液位報警，嚴(yán)格地將液位控制在核實的范圍內(nèi)，保障液氯系統(tǒng)安全穩(wěn)定的生產(chǎn)。圖2 所示是外測液位計的現(xiàn)場安裝圖。

ELL 外測液位計主要由兩部分組成，一部分是如圖3所示的液位測量探頭，另一部分是圖4 所示的儀表主機(jī)。液位測量探頭直接吸附在液氯儲槽底壁外側(cè)，負(fù)責(zé)采集微震動信號；主機(jī)安裝在液氯儲槽旁邊，負(fù)責(zé)分析計算。液位測量探頭與主機(jī)之間由電纜進(jìn)行連接。主機(jī)供電為DC 24 V，輸出4 ～ 20 mA、HART、Modbus，可以與DCS、PLC 等二次儀表進(jìn)行通訊，儀表參數(shù)設(shè)定使用磁筆或者手操器。

ELL 外測液位計安裝非常方便，圖5 所示是其探頭安裝位置。安裝時只需要將液氯儲槽底部罐壁上的焊渣、油漆等清除掉，直接將液位測量探頭吸附在罐壁即可。

ELL 外測液位計的優(yōu)點：第一、安裝簡便，不用在儲槽上開孔、儀表液位測量探頭吸附在儲槽容器外壁即可測量液位，可以在線安裝調(diào)試、維護(hù)；第二、外測液位計不與液氯接觸，絕無造成泄漏的可能，非常安全；第三、儀表發(fā)生故障時隨時方便拆卸、維護(hù)。避免了置換、抽空、分析等環(huán)節(jié)，不會對正常生產(chǎn)造成的影響。

3 結(jié) 語

通過對本公司液氯儲槽上三種液位計測量效果的對比和分析，認(rèn)為目前采用的外測液位計測量液位的方式是一種最先進(jìn)、最科學(xué)、最安全的方法。外測液位計獨有的非接觸方式值得在易燃、易爆、劇毒等介質(zhì)液位測量領(lǐng)域推廣。

審核編輯 黃宇