化工監(jiān)測(cè)儀表在內(nèi)蒙地區(qū)的應(yīng)用

宮大印 李鐵干 麻燕羽 楊粉 柳娜

【摘要】本文介紹了監(jiān)測(cè)儀表在內(nèi)蒙古高海拔地區(qū)的應(yīng)用，針對(duì)內(nèi)蒙惡劣天氣對(duì)壓力變送器、溫度變送器、流量計(jì)這些在化工廠常用而必備儀表的影響，總結(jié)了一些解決問(wèn)題的方法。

【關(guān)鍵詞】?jī)?nèi)蒙古監(jiān)測(cè)儀表 壓力變送器 溫度變送器 流量計(jì)

1 來(lái)源及意義

我廠在內(nèi)蒙古高海拔地區(qū)建立兩套天然氣處理裝置，分別為一段裝置和二段裝置。自裝置建成以來(lái)，在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)儀表受內(nèi)蒙古惡劣天氣變化影響較大，例如夏季溫度高、輻射強(qiáng)、壓力波動(dòng)大；冬季，氣溫低、風(fēng)雪大、現(xiàn)場(chǎng)儀表容易凍堵。極端天氣影響儀表的準(zhǔn)確指示，對(duì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的屬性，執(zhí)行機(jī)構(gòu)都產(chǎn)生了影響，困擾了操作人員，影響正常的操作，給安全平穩(wěn)生產(chǎn)帶來(lái)了困難。在我廠技術(shù)人員的努力下，經(jīng)過(guò)多次改造，終于解決了監(jiān)測(cè)儀表在內(nèi)蒙極端天氣下正常工作的難題。

2 壓力變送器

一段使用的是CJT型電容式智能壓力變送器（浙江中控自動(dòng)化儀表有限公司），二段采用四川川儀的壓力變送器。在冬季，壓力變送器指示總是出現(xiàn)異常波動(dòng)。經(jīng)多次排查發(fā)現(xiàn)，儀表本身故障很少，多數(shù)是引壓部分積液。產(chǎn)生積液的主要原因是外界環(huán)境溫度低，造成氣體冷凝。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們?cè)谝龎汗芫€上安裝保溫材料，并加裝伴熱帶。但在連續(xù)風(fēng)雪天氣下，仍存在引壓管積液的問(wèn)題，只能采取排凝措施。我們采取重新布置導(dǎo)壓管，保證導(dǎo)壓管水平安裝時(shí)有1/10一1/20的傾斜度.利于積存于其中的液體（或氣體）的排出。

同時(shí)考慮在冬季風(fēng)大，雪大的惡劣天氣下，到二層或三層平臺(tái)上進(jìn)行排凝工作存在不符合安全操作規(guī)程的問(wèn)題，因此針對(duì)二層平臺(tái)或三層平臺(tái)上的壓力變送器，我們將排氣口引至地面上，安裝截止閥方便排凝。

3 溫度變送器

一段使用的是WZPB-240S型熱電阻，二段是BWZK-2450J-443J 型，Pt100A級(jí)一體化溫度變送器。冬季所在地區(qū)平均溫度為-22.5℃，最低溫度為-45℃。在極端天氣下，操作現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，中控室指示的溫度與現(xiàn)場(chǎng)溫度指示要低10℃以上。有些溫度參數(shù)只是要求在一定的范圍內(nèi)，但一些非常重要的溫度參數(shù)是一點(diǎn)都不能馬虎的，比如一段脫乙烷塔塔底的溫度參數(shù)將直接影響輕烴收率，二段膨脹機(jī)制冷后的液化溫度將直接影響產(chǎn)品收率并可能危及正常生產(chǎn)。哪個(gè)溫度才是真實(shí)溫度，誤差大的又該如何解決呢？

我們采用物理中常用的控制變量的實(shí)驗(yàn)方法，來(lái)分析是由哪些因素產(chǎn)生的誤差，第一次是在環(huán)境溫度為-30℃的室外，第二次為環(huán)境溫度為-30℃的冰水混合物中，第三次是在中控室中，第四次是在中控室的冰水混合物中，具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表1所示：

由第二次實(shí)驗(yàn)可以看出現(xiàn)場(chǎng)的雙金屬溫度計(jì)和溫度變送器同時(shí)置于環(huán)境溫度為-30℃的冰水混合物中，雙金屬溫度計(jì)仍能在0℃附近指示，而溫度變送器的傳感器測(cè)得的電阻對(duì)照分度表要在-10℃左右。由此判定雙金屬溫度計(jì)在低溫天氣仍能指示準(zhǔn)確。玻璃管溫度計(jì)、雙金屬溫度計(jì)和溫度變送器放置中控室測(cè)室溫，溫度相差非常小，在中控室放置冰水混合物中，溫度也在精度范圍內(nèi)，由此推斷外界環(huán)境是造成溫度指示不一致的原因。

為克服外界環(huán)境的影響，采取了給溫度計(jì)及溫度變送器保溫的方法。但發(fā)現(xiàn)溫度差距雖然縮小，但仍有五度左右的偏差。我們繼續(xù)分析得出結(jié)論：我們知道影響溫度變送器有四個(gè)方面：傳感器、熱套管及連接件、變送器。在現(xiàn)場(chǎng)我們可以通過(guò)測(cè)量電阻判定傳感器完好，通過(guò)測(cè)量變送器的電流判定變送器完好，在參考ROSEMENT所做的加長(zhǎng)連接件的長(zhǎng)度和外殼溫升溫度的關(guān)系，我們推斷，高寒天氣對(duì)加長(zhǎng)管產(chǎn)生了作用，與設(shè)計(jì)單位溝通，溫度變送器的環(huán)境溫度為15—35℃，相對(duì)濕度不大于80%，通用型的溫度變送器不適合內(nèi)蒙低溫天氣，在變送環(huán)節(jié)也出現(xiàn)了偏差。聯(lián)系設(shè)計(jì)單位后更換為工作環(huán)境為-50℃-60℃一體化溫度變送器，這樣符合了對(duì)環(huán)境溫度的要求，消除了由于環(huán)境因素造成的誤差。

4 流量計(jì)

為我廠提供氣源的上游供氣站共安裝六臺(tái)旋進(jìn)旋渦流量計(jì)，在本站接氣管線上安裝四臺(tái)旋進(jìn)旋渦流量計(jì)，根據(jù)氣量不同選擇型號(hào)分別為TDS-50、TDS-100、TDS-150以測(cè)量供氣方和接氣方的氣量，作為貿(mào)易計(jì)量。使用不久后發(fā)現(xiàn)計(jì)量誤差非常大，一天的氣量供氣站計(jì)量在七萬(wàn)左右，而接氣站計(jì)量卻只有六萬(wàn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于貿(mào)易結(jié)算要求的精度，引起供氣方和接氣方矛盾。

流量計(jì)都是經(jīng)過(guò)校驗(yàn)后才安裝上去的，同時(shí)也不存在人為改變流量計(jì)內(nèi)部參數(shù)的問(wèn)題。根據(jù)每天的產(chǎn)量我們反推計(jì)算每天的用氣量，得出每天的用氣量在6萬(wàn)方，那么問(wèn)題就可能出在上游的流量計(jì)上。一般情況下旋進(jìn)旋渦流量計(jì)在使用中可能存在以下問(wèn)題：本體、安裝、介質(zhì)、外界環(huán)境溫度與壓力。

第一步根據(jù)流量偏大造成可能的三個(gè)原因?qū)x表本體進(jìn)行檢查：壓力偏高溫度偏低、儀表系數(shù)人為變小和前置多脈沖?，F(xiàn)場(chǎng)只能對(duì)流量計(jì)的溫度變送器，壓力變送器，儀表系數(shù)進(jìn)行檢查，但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題?？赡茉斐汕爸枚嗝}沖是流量計(jì)前法蘭墊片偏移。我們對(duì)法蘭墊片檢查沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其位置偏移。

第二步：對(duì)安裝規(guī)范進(jìn)行檢查。按照流量計(jì)的安裝要求必須保證前后有一定的直管段，一般入口直管段的長(zhǎng)度取管道內(nèi)徑的10倍以上，出口取5倍以上?，F(xiàn)場(chǎng)安裝符合要求。

第三步：考慮介質(zhì)，松開(kāi)流量計(jì)的連接法蘭，排出氣體，發(fā)現(xiàn)有少量的液體，并拆掉流量計(jì)進(jìn)行清理，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行，渦輪上結(jié)了一層厚厚的油污?？紤]渦輪流量計(jì)自身的缺點(diǎn)：其特性易受介質(zhì)物性和流體流動(dòng)特性的影響，只能適用于潔凈氣體；與上游供氣方結(jié)合，在流量計(jì)的前方加裝一個(gè)分離器并保溫。

第四步：考慮外界溫度和壓力。外界的壓力正常，冬季溫度低可能影響計(jì)量，對(duì)此我們對(duì)地面以上的管線進(jìn)行保溫。

采取以上措施后，同一管線上流量計(jì)的計(jì)量在1%以內(nèi)，滿足貿(mào)易交接要求。但仍存在個(gè)別日期計(jì)量偏差超過(guò)1%，我們采取針對(duì)每日的供氣總量，結(jié)合每天的溫度變化，繪制出日供氣曲線圖，對(duì)出現(xiàn)偏差較大數(shù)據(jù)反常的供氣量及時(shí)進(jìn)行分析重點(diǎn)核實(shí)，及時(shí)排除問(wèn)題流量計(jì)。