液位測量技術(shù)在工廠生產(chǎn)中有著 為廣泛的應用:早期主要用于物料的液面位置測量、記錄,以滿足生產(chǎn)工藝、安全等方面的需求;隨著自動化程度的不斷提高,對液位測量數(shù)據(jù)的控制與調(diào)節(jié)變得尤為重要,以保證生產(chǎn)能夠自動控制在 佳狀態(tài)。

伴隨著智能化工廠的普及,工廠生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大,工藝流程逐步優(yōu)化,以及人工成本大幅上升,這些對液位測量有了更高的要求:測量精度要高、可靠性要好、實用性要強。
連續(xù)液位測量的方式有很多種,如差壓式、靜壓式 、雷達、超聲波等。其中,差壓液位計在各行業(yè)都有著廣泛應用,主要用于儲罐、換熱器、精餾塔、發(fā)酵罐、蒸發(fā)器、配液罐等設(shè)備的差壓、液位或密度的測量。
傳統(tǒng)的差壓測量,使用導壓管和毛細管兩種引壓方式。導壓管方式存在過程安全隱患,其系統(tǒng)管路和連接部分容易出現(xiàn)堵塞、結(jié)冰、泄漏等問題。
事故案例1
某工廠儲罐液位計顯示50%左右液位值,但操作工發(fā)現(xiàn)輸送泵震動較大,下游無流量,以為泵有問題,便停泵進行檢修。后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),儲罐已經(jīng)沒有介質(zhì),實際液位為0,差壓液位計引壓管冷凍結(jié)冰導致出現(xiàn)虛假液位,事故造成該工段停車4小時。
毛細管測量方式雖然解決了過程安全隱患,但會受過程溫度和環(huán)境溫度影響:填充油熱脹冷縮,會產(chǎn)生溫漂。這 現(xiàn)象在過程溫度、環(huán)境溫度變化較大時變得尤為明顯,溫漂產(chǎn)生的虛假液位值,也會引發(fā)安全連鎖控制,導致生產(chǎn)事故。
事故案例2
某空分工廠制氧空冷塔采用差壓液位計測量液位,某夏日中午高溫,變送器輸出值低于連鎖設(shè)定值,導致液位調(diào)節(jié)閥開啟,持續(xù)往空冷塔大開度加水,使得空氣帶有大量水汽進入分子篩,造成制氧裝置停產(chǎn)3天的生產(chǎn)事故。
溫漂是如何產(chǎn)生的呢?壓力變送器的生產(chǎn)過程都是恒溫恒濕的環(huán)境下,包括標定采用的介質(zhì)也是常溫空氣,因此我們所說的精度只是參考精度,只在參考環(huán)境下才有這么高的精度。
旦在工況條件下,環(huán)境溫度和過程溫度發(fā)生變化,壓力變送器的所有部件的工作特性都會發(fā)生微小的變化:包括壓敏電阻,電子電路的電流傳輸特性,填充油的熱脹冷縮,金屬的應力變化等等。這些因素相互作用, 后將導致測量值發(fā)生偏差。
環(huán)境溫度變化
其中影響測量的 大因素是填充油的熱脹冷縮:不同的工藝和工況會選擇不同種類的填充油,不同的油品的膨脹系數(shù)也不 樣。
例如在24小時內(nèi),中午環(huán)境溫度高,液位值偏大出現(xiàn)正誤差;午夜環(huán)境偏低,液位值偏小出現(xiàn)負誤差。
過程溫度變化
同樣道理,過程溫度的變化也會引起測量值的變化,產(chǎn)生較大的測量誤差,導致無法參與系統(tǒng)控制、連鎖等重要任務(wù),如果溫漂過大,甚至會造成工廠停車等生產(chǎn)事故,嚴重影響生產(chǎn)效率及安全性。
可見,溫漂是傳統(tǒng)毛細管的固有特征,無法進行消除。
E+H FMD72 電子差壓系統(tǒng)的設(shè)計初衷就是為了對毛細管隔膜系統(tǒng)進行徹底改造,替代傳統(tǒng)機械式差壓液位測量系統(tǒng),將溫漂對測量和控制帶來的影響降到 低。
它從結(jié)構(gòu)上摒棄了毛細管填充油的結(jié)構(gòu),采用變送器+電纜+壓力傳感器的結(jié)構(gòu)。高低壓側(cè)傳感器感應壓力,轉(zhuǎn)換成電信號后由電纜傳輸至變送器,從而大幅降低了由填充油引起的溫漂。不論過程介質(zhì)溫度變化,還是早晚環(huán)境溫度變化,對FMD72 的溫漂影響都非常小。
從客戶的實際使用情況來看,無論是北方區(qū)域10多米高的天然氣吸收塔液位測量(環(huán)境溫度變化大),還是食品制藥行業(yè)的CIP過程中的液位測量(過程介質(zhì)溫度變化劇烈),測量都能達到很高的穩(wěn)定性和精度,大大提高了生產(chǎn)效率與過程安全性,客戶對此十分滿意。
E+H FMD72 電子差壓系統(tǒng)采用經(jīng)驗證的壓力傳感器技術(shù),提供創(chuàng)新的解決方案,徹底從結(jié)構(gòu)上解決了差壓測量溫漂的問題。使液位測量變得更加可靠、安全和經(jīng)濟。