合成氨裝置KW1101E液位儀表測量問題處理分享

合成氨裝置KW1101E液位儀表測量問題處理分享

故障現象:日產千噸合成氨裝置中，吸收塔KW1101E的控製尤為重要。為了保證液位測量的準確性，將液位開關KWZKLLA157改為雙法蘭式差壓液位計。取壓點在原高液位報警開關及低液位報警開關的取壓點上。開工初期KWZKLLA157與LRC91測量對應較好，後來隨著生產平穩，兩者測量偏差越來越大，最大時相差約20%之多。

由於KWZKLRC91受衝洗水壓力波動及儀表維護人員本身原因影響，有時也存在測量誤差。這樣，由於KWZKLLA157及KWZKLRC91都有問題．給工藝生產帶來了難度。操作人員無法正確判斷工藝狀況．因此造成了生產波動。

故障分析  利用搶修的機會，對KW1101E的測量儀表進行了檢查校對，更換了KWZKLRC91、清洗了KWZKLLA157雙法蘭差壓變送器的取壓膜盒，並重新核對了KWZKLLA157與KWZKLRC91的測量範圍，確保兩者一致。經過調整後，KWZKLRC91與KWZKLLA157的指示值還是有偏差。但偏差是在50%以上出現，並隨著測量值的增加偏差越來越大。

通過同工藝技術人員校對玻璃板液麵計時發現。液位較低時儀表液位計與玻璃板液麵計相差很小，液位較高時兩者相差很大。實測數據見表3-1。

表3-1  KWZKLRC91與玻璃板液麵計數據對照表

注：表中數據是在玻璃板液麵計經常結晶．一直衝洗的情況下得到的。

通過查KW1101E的原始設備結構圖了解到，KW1101E的進氣位置在KWZKLRC91的46.7%位置，這樣當液位在46.7%以上時，由於進氣的影響玻璃板的液位不能正確反映實際的液位。

KW1101E設備結構及儀表取壓位置見圖3-5，圖中單位是mm。

圖3-5  淨化設備KW1101E 設備結構機儀表取壓位置

根據KW1101E設備結構及儀表取壓位置(見圖3-5)及工藝玻璃板液麵計實測數據(見表3-1)分析，KWZKLRC91與LLA157的指示偏差實際存在。現分析如下。

(1) 由於KWZKLRC91、KWZKLLA157均采用差壓法測量液位，因此，從差壓法測量液位的原理上進行分析。

根據KW1101E的設備結構可知，工藝氣進氣分布器的位置在KWZKLRC91的46.7%位置。因此，當液位超過46.7%時，液麵將超過進氣分布器。由於工藝氣的壓力很高，因此，必然會將液體吹起，並且液位越高吹起的液體越高。這一點從玻璃板液位計測量數據表3-1中可以體現出來，因此，液體中必然存在氣體部分或氣泡。

設被測介質中氣泡的體積為V0；被測介質(帶氣泡)的總測量高度H；被測介質中實際液體（不帶氣泡）的測量高度h；KW1101E的斷麵麵積S；被測介質中實際液體體積為V=hS；被測介質中實際液體（設計）密度為ρ；被測介質中實際液體重量為G=Vρ

很顯然：V十V0= HS

被測介質（帶氣泡）的密度為： ρ0=G/（V十V0）=G/（HS）

從差壓變送器的測量看（不考慮遷移）：  △P=ρ0 H= [G/（HS）]H= G/S=ρV/S=ρhS/S=ρh

上式中，ρ是設計的介質密度，因此．儀表所測差壓是實際液體的差壓，所測的數據為實際介質平穩時所對應的高度。

(2) 從KW1101E設備結構及儀表取壓位置(圖3-5)中可以看出，KWZKLLA157負壓取壓位置在KWZKLRC91的86.7%處。因此，當設備內（帶氣泡）液麵高度超過KWZKLRC91的86.7%處（KWZKLLA157負壓位置）時，由於KWZKLLA157負樂位置以上的液體產生的壓力也作用於它的負壓側，因此，KWZKLLA157差壓變送器無法測量其負壓側以上的液體。同樣道理，KWZKLRC91也無法測量其負壓側以上的液體高度。因此，位於KWZKLRC91負壓側與KWZKLLA157負壓側之間的液柱就成為了KWZKLRC91與KWZKLLA157測量指示值的偏差。鑒於此，KWZKLRC91的測量值是達不到最大的。經計算，最高時KWZKLLA157應比KWZKLRC91低近20%（457／2286=19.99%)。

故障處理:儀表自身方麵影響測量的主要因素是儀表的衝洗水。采用以下方法解決衝洗水對測量的影響。

由於KWZKLRC91采用的是帶衝洗水的差壓變送器，在儀表運行期間，衝洗水一直進行衝洗，衝洗水量大小由儀表人員手動操作。因為衝洗水的工作壓力在4～10 MPa之間，而差壓變送器的測量範圍隻有28 kPa。因此，人為操作不當（衝洗水打偏），以及衝洗水壓力的變化，將會影響到KWZKLRC91的正確測量。針對這種情況，在衝洗水管道上安裝了恒節流孔，用以增加衝洗水流通的阻力來控製衝洗水流量．從而減少人為操作不當及衝洗水壓力波動，對液化測量造成的影響。

另外，根據上述分析，確認2台儀表的偏差產生於取壓點的不同，在大檢修中將KWZKLLA157汽相取壓點上移到與KWZKLRC91汽相位置相同的取壓點後，KWZKLLA157與KWZKLRC91測量對應得非常好，解決了這一測量問題。