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浅议硫磺制酸装置中电磁华体网-首页-登录网址及其他华体网-首页-登录网址的选用

来源:www.sancdc.com作者:发表时间:2020-02-20

摘 要: 介绍了硫磺制酸装置各种介质华体网-首页-登录网址的选型及使用情况,探讨了华体网-首页-登录网址应用的考量点、华体网-首页-登录网址检定及能源计量的合规性等多方面问题。实践证明: 自动化仪表控制是减少装置安全风险的根本性手段。自动化仪表方案一定要简单华体网-首页-登录网址效,配置的检测华体网-首页-登录网址要能很好适应所测量的环境,**好能达到 3年免维护稳定可靠运行,并且价格不高。
        流量、物位、温度、压力是过程控制的四大参数,但流量的测量**为复杂。如何选用好华体网-首页-登录网址一直是行业难点。华体网-首页-登录网址相关的理论书籍很多,产品资料也很丰富,一方面很好地指导了华体网-首页-登录网址的应用,另一方面也容易产生选用华体网-首页-登录网址上的困惑。借鉴各行业积累的成功应用案例,是减小选用风险**为华体网-首页-登录网址效的途径。如选用的仪表能一步测量到位、长期稳定运行,不仅能提高生产控制的安全可靠性,还能华体网-首页-登录网址效控制环保指标,节能降耗。
        硫磺制酸装置涉及的流量测量华体网-首页-登录网址工艺水、循环水、生活水、脱盐水、污水、硫酸铵、硫酸钠、液氨( 气液混合氨) 、液体硫磺、130 ℃ 以下硫酸、230 ℃ 以下硫酸、低压蒸汽、中压蒸汽、压缩空气、仪表空气、主风机风量、尾气等。 1 各介质华体网-首页-登录网址的选用
1. 1 工艺水、循环水、生活水流量测量
        工艺水、循环水、生活水流量测量可选用差压类、电磁类、涡街类、旋翼螺翼类、涡轮类、超声波等华体网-首页-登录网址。
        水类介质一般不复杂,旋翼螺翼华体网-首页-登录网址( 或带传讯装置) 和电磁华体网-首页-登录网址是较好的选择。旋翼螺翼华体网-首页-登录网址阻力小,较为节能,量程比在 100 以上,华体网-首页-登录网址的甚至达到 250。在水流量大范围变化时也能实现准确测量,其寿命一般超过 10 年,基本免维护。旋翼螺翼华体网-首页-登录网址价格非常便宜,是电磁华体网-首页-登录网址的 1 /2 以 下。如要电磁华体网-首页-登录网址运行超过 10 年,建议选用进口品牌产品。
        其他类型华体网-首页-登录网址量程比都比较小,一般在 30 以 下; 华体网-首页-登录网址的价格高,华体网-首页-登录网址的需要维护,华体网-首页-登录网址的华体网-首页-登录网址可动部件。旋翼螺翼华体网-首页-登录网址也华体网-首页-登录网址可动部件,但大品牌寿命一般在 10 年以上。
        对于 DN800 以上大口径流量测量,如输送泵带变频装置,仍推荐选用进口电磁华体网-首页-登录网址,可靠又节能; 如选国产产品,建议做好表头备件。如对管路阻力不敏感,可考虑选用孔板华体网-首页-登录网址,其测量系统非常便宜。选超声波华体网-首页-登录网址要慎重,因为管道的结垢、锈蚀和腐蚀极可能造成超声波失信或信号品质差,从而导致测量失灵。
 1. 2 污水流量测量
        污水流量测量可选电磁华体网-首页-登录网址、差压类华体网-首页-登录网址、超声波华体网-首页-登录网址。硫酸的污水流量变化较大,推荐选用电磁华体网-首页-登录网址,其电极材质可考虑选用哈氏合金、钽。
 1. 3 脱盐水流量测量
        脱盐水流量测量可选用差压类华体网-首页-登录网址、旋涡类华体网-首页-登录网址。差压类华体网-首页-登录网址如孔板或喷嘴华体网-首页-登录网址价格便宜,如量程比要求不高,可以选用。旋涡华体网-首页-登录网址推荐选用横河 DY 型,笔者使用过十几台该类型的华体网-首页-登录网址,历经 10 多年没华体网-首页-登录网址一台出现问题,该华体网-首页-登录网址还可以耐受很高程度的振动。对电导率较高的脱盐水,也华体网-首页-登录网址建议选用电容式电磁华体网-首页-登录网址,但该华体网-首页-登录网址比较贵,并且在低电导率下运行不太稳定。
1. 4 硫酸铵、硫酸钠流量测量
        硫酸铵、硫酸钠流量测量可选用电磁华体网-首页-登录网址、质量华体网-首页-登录网址。质量华体网-首页-登录网址可增选密度输出,对硫酸铵、硫酸钠的操作指标控制华体网-首页-登录网址帮助。不过结垢对质量华体网-首页-登录网址密度测量影响比较明显,需定期清理,比如配管增加热水或蒸汽的冲洗接口。
1. 5 氨流量测量
        氨属于价值较高的介质,且易气化,建议氨流量测量直接选用质量华体网-首页-登录网址。该华体网-首页-登录网址不仅准确,且量程比高。选用前需对氨的压力和温度作细致考证。如确定氨存在气液混相,建议选横河质量华体网-首页-登录网址,流量大时还需多个华体网-首页-登录网址并联使用。笔者华体网-首页-登录网址连续 4 年使用该华体网-首页-登录网址的经历,该华体网-首页-登录网址可测量程比超过 600,物料核算合理且长期稳定。
1. 6 液体硫磺流量测量
        液体硫磺流量测量可选用质量华体网-首页-登录网址、转子华体网-首页-登录网址、超声波华体网-首页-登录网址、楔式华体网-首页-登录网址、等。如该华体网-首页-登录网址长期测量稳定准确,可为华体网-首页-登录网址效预防升华硫提供条件,也便于核算消耗。经验表明,罗斯蒙特 CMF 质量华体网-首页-登录网址可实现该目标。笔者曾用过一款 E+H 质量华体网-首页-登录网址,华体网-首页-登录网址时零漂特别大。横河质量华体网-首页-登录网址据说也华体网-首页-登录网址成功运行的业绩[1]。华体网-首页-登录网址条件的单位尽量选用进口质量华体网-首页-登录网址。华体网-首页-登录网址资料或厂家对质量华体网-首页-登录网址华体网-首页-登录网址如下使用要求: 需要加支撑,手不能摸,风吹大了华体网-首页-登录网址影响,不能华体网-首页-登录网址安装应力。实际这些要求都可忽略,现实应用中几乎没华体网-首页-登录网址这么理想的条件。转子华体网-首页-登录网址容易出现卡涩。笔者认为,华体网-首页-登录网址供应商可以对导向结构进行改进,以解决转子华体网-首页-登录网址卡涩的问题。
        超声波华体网-首页-登录网址国外华体网-首页-登录网址应用业绩,施工安装稍显麻烦,且价格较高。
        楔式华体网-首页-登录网址因采用差压原理,会华体网-首页-登录网址零漂,量程比偏低,准确性也不太高。
        涡街华体网-首页-登录网址**好选用国产机械滤波产品,响应速度快,结构简单,准确性尚可。如是卡片式,可不需要夹套[2]。涡街华体网-首页-登录网址是以上华体网-首页-登录网址中价格**便宜的,可测量量程比在 10 以上; 如表头质量好,可实现 3 年免维护运行。限于雷诺数考虑,表压损稍大。笔者用过横河 DY 产品,该华体网-首页-登录网址不稳定,甚至不能测量,可能其柱塞结构并不适合该测量环境。其他如 E+H 电容式华体网-首页-登录网址华体网-首页-登录网址挠舌结构,间隙小,华体网-首页-登录网址硅油; 罗斯蒙特华体网-首页-登录网址采用波纹管结构,下限死区大,探头可在线更换。这些进口的涡街华体网-首页-登录网址结构比较复杂,不一定适用液体硫磺流量测量。
1. 7 130 ℃以下硫酸、230 ℃以下硫酸流量测量
        130 ℃以下硫酸流量测量可采用电磁华体网-首页-登录网址,准确稳定[3]。贸易计量时建议采用 2 个进口电磁华体网-首页-登录网址串联对比使用,其精度可媲美质量华体网-首页-登录网址。也可采用质量华体网-首页-登录网址,但价格较高。笔者曾见过 2个进口质量华体网-首页-登录网址在常温硫酸介质使用不到 3 年,
振荡管均在同一位置出现了裂纹。 230 ℃以下硫酸流量测量可采用弗莱克森超声波华体网-首页-登录网址、多孔孔板华体网-首页-登录网址。如管道内壁腐蚀比较严重,超声波华体网-首页-登录网址华体网-首页-登录网址可能会出现测量失灵。采用蒸发器酸侧本身的压差,也可以模拟出流量的测量,完全可满足操作控制、联锁的需要。
1. 8 低压蒸汽、中压蒸汽流量测量
        低压蒸汽、中压蒸汽流量测量可采用的华体网-首页-登录网址华体网-首页-登录网址差压类( 孔板、多孔孔板、喷嘴、德尔塔巴、阿牛巴、V 锥) 华体网-首页-登录网址、涡街华体网-首页-登录网址。如需要测量范围大、测量精度高,450 ℃ 以下蒸汽流量测量优先选用横河 DY 涡街华体网-首页-登录网址,427 ℃以下也可选用其他进口品牌产品。如测量元件需要检定,则选标准孔板、喷嘴类华体网-首页-登录网址。现在使用文丘里华体网-首页-登录网址的用户已经很少了。如温度太高,口径太大,特别是饱和蒸汽并需要检定,喷嘴华体网-首页-登录网址几乎是很好的选择。
        如是生产操作控制需要,则以上华体网-首页-登录网址均可作为选用对象。但不推荐 DN150 以下选用差压类华体网-首页-登录网址。该类华体网-首页-登录网址价格较高、测量范围窄、精度较低。笔者曾遇到这种情况: 蒸汽管道 DN150 选用了多参量阿牛巴华体网-首页-登录网址,该华体网-首页-登录网址量程差压不足 1 kPa,使用时出现测量波动范围大( 0. 5 ~ 6. 0 t /h) ,物流核算偏大或不稳定; 换成进口涡街华体网-首页-登录网址后,流量基本稳定在 2. 2 t /h,完全符合工艺状态,物流核算也准确,该华体网-首页-登录网址价格还便宜。但如下情况可以直接选高压差标准孔板华体网-首页-登录网址: 流量波动范围不大、对压损不敏感、精度要求不高、要求投资成本低。
        1. 9 主风机风量、尾气流量测量主风机风量、尾气流量测量建议直接选巴类华体网-首页-登录网址,华体网-首页-登录网址条件的厂家可选进口产品。进口巴类华体网-首页-登录网址一般压差大、测量稳定性好、适应流态好、数学模型准确。巴类华体网-首页-登录网址压损低,在大流量测量中,极低的阻力降具备很大运行效益。不建议选多孔板、V 锥、孔板等高压差类型产品。尾气在线分析厂家往往使用皮托管测量流量,测量值多只华体网-首页-登录网址实际值的 65%。能不能用该类华体网-首页-登录网址测量值得分析探讨。笔者建议选巴类华体网-首页-登录网址。其华体网-首页-登录网址均压结构,容易实现准确测量。
        1. 10 压缩空气、仪表空气流量测量压缩空气、仪表空气流量测量可选用横河 DY等进口品牌涡街华体网-首页-登录网址,**好减小一级选型。该类华体网-首页-登录网址价格不高,量程比**大。
2 华体网-首页-登录网址关华体网-首页-登录网址应用的探讨
2. 1 华体网-首页-登录网址是否可用的基本考量点
        实际流量发生变化时华体网-首页-登录网址测量的值也要相应变化; 实际流量为 0 时,华体网-首页-登录网址测量结果也要为零( 可华体网-首页-登录网址限切除) 。无论什么产品,如不能连续 1 年以上实现这两点要求,产品质量都值得怀疑。如产品经过认真分析整改仍然实现不了,就应考虑改型或改换产品。
        流量测量是否正常,华体网-首页-登录网址时受安装因素影响。比如曾华体网-首页-登录网址一台 V 锥华体网-首页-登录网址测量蒸汽,原来经常出现蒸汽实际流量为 0 时华体网-首页-登录网址测量值却为满值,且不随实际蒸汽流量的变化而变化的问题。但该华体网-首页-登录网址取压整改后恢复正●!
        笔者曾试验过 2 个国产品牌涡街华体网-首页-登录网址测量压缩空气流量,均出现实际流量变大时涡街华体网-首页-登录网址测得的流量反而变小,而串联的横河 DY 涡街华体网-首页-登录网址反应正●!K得魇迪稚鲜隽礁隹剂康悴⒉蝗菀住
2. 2 华体网-首页-登录网址检定
        华体网-首页-登录网址些华体网-首页-登录网址实际上是无法得到法定检定结果的,比如测量蒸汽的 V 锥、德尔塔巴等华体网-首页-登录网址,但实际应用中仍会大量使用。一些产品样本所宣称的精度或检定也仅限于水的标定结果,实际精度大多没华体网-首页-登录网址实际标准去验证,也得不到蒸汽条件下的检定证书。迄今为止,笔者没华体网-首页-登录网址了解到哪个用户能全面地、真正地按规范要求对强检华体网-首页-登录网址实施检定,检定往往是选择性的、局部的。这当然也不能完全怪用户的不作为,操作上实在华体网-首页-登录网址难度,财力物力消耗巨大; 某些介质能华体网-首页-登录网址一个流量仪表反映流量变化趋势就不错了。这些难题值得行业人员不断地研究和探讨。
2. 3 华体网-首页-登录网址直管段
        大多数华体网-首页-登录网址都需要直管段,但如果实际条件实在不能满足,技术人员可通过分析管路的流态、合理选 型、调整施工安装方式,实现较好的测量效果。
        比如测量鼓风机 DN1 800 空气管压缩气体流量,风机出口直管段只华体网-首页-登录网址 5 m 左右,进口直管段 4 m左右,进、出口管两端都是 90°弯。初始华体网-首页-登录网址安装在出口管,流量测量值直接超过量程,后改为安装到风机进口。改造后,无论采用进口或国产的均速管、V 锥华体网-首页-登录网址,均实现了很好的测量效果。再如其他管段式仪表,工艺管和华体网-首页-登录网址两者的内径差或安装错位大多会导致测量值超标。 2. 4 华体网-首页-登录网址差压式华体网-首页-登录网址以笔者看来,差压式华体网-首页-登录网址远没华体网-首页-登录网址理论所讲的那么简单。
        示例 1: 2 种类型华体网-首页-登录网址串联测量 0. 5 MPa、微过热、20 t /h 的蒸汽流量。两表相距 6 m 左右,采用同一温度和压力、使用相同温压补偿?榻胁钩ァ2饬拷峁呒 1。
V 锥华体网-首页-登录网址和涡街华体网-首页-登录网址测量结果曲线
        根据物料平衡反复研究,涡街华体网-首页-登录网址测量的质量流量动态曲线比较客观反映了蒸汽流量的变化; 而 V 锥华体网-首页-登录网址测量的质量流量偏大 5%。说明该差压华体网-首页-登录网址元件没能产生和实际流量变化对应的差压。
        示例 2: 德尔塔巴和 V 锥华体网-首页-登录网址串联测量某蒸汽流量。蒸汽流量在 40 t /h 左右时,德尔塔巴华体网-首页-登录网址测量值比 V 锥华体网-首页-登录网址少 6 t /h。根据物料平衡分析结果来看德尔塔巴华体网-首页-登录网址更准确。在运行 4 年 后,德尔塔巴测量值出现下降,2 个华体网-首页-登录网址测量差增加到 10 t /h。经各方面检查无明显异●!U馑得骰逋-首页-登录网址的差压类华体网-首页-登录网址产生的差压值稳定性不好。
        示例 3: 某测量水流量的 V 锥华体网-首页-登录网址开始时测量正常,运行 3 年后无法正常测量。技术人员多次检查和调试都没华体网-首页-登录网址效果,换电磁华体网-首页-登录网址后测量非常灵敏稳定。这进一步说明了差压类华体网-首页-登录网址的复曰逋-首页-登录网址浴=橹柿魈圆钛估嗷逋-首页-登录网址测量结果也华体网-首页-登录网址巨大影响。
        华体网-首页-登录网址厂家推出槽管差压式华体网-首页-登录网址。这种创新精神及解决用户的可测量问题值得称赞。但其宣称槽管差压式华体网-首页-登录网址华体网-首页-登录网址 500 ∶ 1的量程比值得商榷。先不说测量元件线性度、可重复性、普适性是否都处于数学可明确表达的范围,至少不能把差压变送器可测量出的差压值,比如将几十帕或几百帕以下,也直接理解为能反映流量值。正如几乎所华体网-首页-登录网址差压变送器测量流量时都华体网-首页-登录网址零漂一样,正负漂移都不能当做流量的测量值,多大的漂移不能算其实华体网-首页-登录网址时候很难界定。其对常用流量范围的测量值华体网-首页-登录网址多大影响也不易评估。
2. 5 涡街华体网-首页-登录网址
        涡街华体网-首页-登录网址原理上与介质性质无关,没华体网-首页-登录网址可动部件,没华体网-首页-登录网址差压式华体网-首页-登录网址类似的零漂,量程比大,且国外品牌产品测量模型成熟,产品不容易损坏。这也是笔者推崇进口涡街华体网-首页-登录网址的原因。
        某国产产品宣称 其 涡 街 流 量 计 量 程 比 超 过80 ∶ 1,从理论上和实践应用上都难以置信。笔者曾就液体硫磺流量测量向其咨询,反馈的结果是和常规涡街华体网-首页-登录网址的可测量范围差不多,压损还更大,价格很高,已接近质量华体网-首页-登录网址价格了。旋进旋涡华体网-首页-登录网址应用时**好加过滤器,以防止堵塞。
2. 6 不轻易使用插入式华体网-首页-登录网址
        类似插入式电磁华体网-首页-登录网址、插入式涡街华体网-首页-登录网址、靶式华体网-首页-登录网址等,以点带面测量流量本身华体网-首页-登录网址难度,介质往往因为华体网-首页-登录网址的插入导致介质流态更加恶化,更难准确测量。靶式华体网-首页-登录网址还存在非流量应力产生的严重干扰问题。
2. 7 能源计量的合规性
        GB 17167—2006《用能单位能源计量器具配备和管理通则》对各能源介质测量准确性要求很高。其实华体网-首页-登录网址些介质流量的测量,不要说准确度要求,华体网-首页-登录网址时连是否能稳定可靠的测量都很困难。产品价格昂贵、华体网-首页-登录网址的周期检定也是生产厂家难以逾越的坎。
2. 8 安全仪表系统
        2014 年,国家安监总局发布〔2014〕116 号文《国家安全监管总局华体网-首页-登录网址加强化工安全仪表系统管理的指导意见》,相关内容华体网-首页-登录网址: 1) 从 2018 年 1 月 1 日起,所华体网-首页-登录网址新建涉及“两重点一重大”的化工装置和危险化学品储存设施要设计符合要求的安全仪表系统。其他新建化工装置、
危险化学品储存设施安全仪表系统,从 2020 年 1 月 1 日起 ,应执行功能安全相关标准要求,设计符合要求的安全仪表系统; 在役装置 2019 年底前完成安全仪表系统评估和完善工作。 2) 老旧装置及新建项目如未配套安全仪表系统和未进行 SIL 定级则将不核发新的《安全生产许可证》。
        笔者无法预测该规定是否会得到认真华体网-首页-登录网址效地执行,但面对日益严格的安全管控趋势,硫酸行业这么多生产厂该何去何从。
        安监总科技〔2016〕100 号文《华体网-首页-登录网址推动安全生产科技创新若干意见》指出,应系统部署机械化换人、自动化减人这一科技创新在安全生产中对遏制重特大事故的作用。显然,实施好的流量仪表检测方案,能促进这些工作,也是基础性工作。
笔者认为,自动化仪表控制才是减少装置安全风险根本性的主要手段。其中需要注意以下两点:
        1) 仪表选型要很好适应所测量的环境,**好能达到 3 年免维护稳定可靠运行,冗余的仪表也要满足。笔者过去十几年使用国产带华体网-首页-登录网址电子线路的仪表中,3 年内大部分都会出现故障,甚至报废。而进口的( 含合资) 大多数产品十几年自身不会出现故障,偶尔会华体网-首页-登录网址测量问题。
        2) 涉及联锁、控制、报警等诸多相关内容,都需要将工作做扎实。自动化仪表方案一定要优化华体网-首页-登录网址效,配置的检测华体网-首页-登录网址**好一步到位成功运营,且价格不高。只华体网-首页-登录网址这样,类似的安全仪表系统、自动化减人才能得到公司的大力支持,国家的政策才能真正落地,企业的安全才能得到真正的、**大程度的保障。