加熱爐磁翻板水位計(jì)的開發(fā)應(yīng)用

王慶峰王晶巖李琳張建國(guó)譚夢(mèng)奇

（1.大慶油田銷售儲(chǔ)運(yùn)分公司，黑龍江 大慶 163000；2.東北石油大學(xué)，黑龍江 大慶 163318）

加熱爐磁翻板水位計(jì)的開發(fā)應(yīng)用

王慶峰1王晶巖1李琳1張建國(guó)1譚夢(mèng)奇2

（1.大慶油田銷售儲(chǔ)運(yùn)分公司，黑龍江 大慶 163000；2.東北石油大學(xué)，黑龍江 大慶 163318）

通過新型加熱爐磁翻版水位計(jì)的開發(fā),使水位計(jì)的清理周期延長(zhǎng)了30倍，實(shí)現(xiàn)了裝置的隔離控制、并具讀數(shù)及沖洗功能，員工清理水位計(jì)的勞動(dòng)強(qiáng)度減少約95%。

水位計(jì)；堵塞；沖洗

一、立項(xiàng)依據(jù)與指導(dǎo)思想

1.立項(xiàng)依據(jù)

儲(chǔ)運(yùn)銷售分公司南一油庫外輸原油輸至南三油庫，近幾年由于采油廠來油溫度降低，在冬季氣溫較低時(shí)，原油經(jīng)過長(zhǎng)輸管線到達(dá)南三油庫后，其溫度接近凝固點(diǎn)。為改善這一狀況，2007年南一油庫增建3臺(tái)真空相變加熱爐，在春、秋、冬季氣溫較低時(shí)對(duì)外輸原油進(jìn)行加熱。

表2 運(yùn)行直接成本表

[5]陳中明,李傳華,凌海等.二氧化碳的生產(chǎn)及綜合利用[J].精細(xì)化工中間體,2001,(5):9-11.

[6]黃黎明，陳賡良.二氧化碳的回收利用與捕集儲(chǔ)存[J].石油與天然氣化工.2006, Vol.35(5):354-358.

（一等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)魑模?/p>

加熱爐運(yùn)行中出現(xiàn)個(gè)別加熱爐負(fù)壓保持時(shí)間較短、頻繁做真空現(xiàn)象；所有加熱爐液位顯示裝置堵塞問題頻發(fā)（堵塞周期3～5d），虛假水位信號(hào)遠(yuǎn)傳至二次表，加熱爐頻繁保護(hù)停爐。

2.指導(dǎo)思想

結(jié)合加熱爐水位計(jì)實(shí)際運(yùn)行研究，通過安裝磁鐵、安裝隔離控制閥門、擴(kuò)大穩(wěn)定缸容積、加裝雙水位、連接沖洗排污管線等一系列改造，將加熱爐磁翻板水位計(jì)逐步改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。

二、原磁翻板水位計(jì)存在問題

南一油庫加熱爐原水位計(jì)為單臺(tái)磁翻板水位計(jì)，水位計(jì)缸體與加熱爐爐體通過兩根φ16mm短管連通，缸體內(nèi)部有一個(gè)磁性浮球，浮球兩側(cè)排列著許多小磁極。

其測(cè)量原理為缸體內(nèi)的水位變化帶動(dòng)浮球上下移動(dòng)，磁極在浮球磁力作用下翻轉(zhuǎn)，呈現(xiàn)不同顏色來顯示水位。

在實(shí)際運(yùn)行中，爐體材質(zhì)遇到高溫，產(chǎn)生金屬氧化物等雜質(zhì)，不但爐體內(nèi)水質(zhì)變差，同時(shí)使水位計(jì)的磁性浮球因吸附雜質(zhì)而卡死，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)水位計(jì)、遠(yuǎn)程控制儀表均無法觀察真實(shí)水位，加熱爐常因此發(fā)生低水位誤報(bào)警并停爐，影響生產(chǎn)運(yùn)行。

三、改進(jìn)設(shè)計(jì)

自2009年以來，公司先后對(duì)水位計(jì)進(jìn)行了5次改進(jìn)：安裝磁鐵吸附雜質(zhì)、擴(kuò)大連通管徑并安裝隔離控制閥門、擴(kuò)大穩(wěn)定缸容積、實(shí)行雙水位計(jì)并聯(lián)讀數(shù)及安裝沖洗閥門，改進(jìn)前如圖1所示。

1.安裝磁鐵吸附雜質(zhì)

圖1 水位計(jì)改造前圖示

在爐體側(cè)壁靠近連通管的位置加裝4塊環(huán)形磁鐵（圖2）。通過吸附作用減少進(jìn)入水位計(jì)缸體的雜質(zhì)，使水位計(jì)清理周期延長(zhǎng)到5～7天。在此基礎(chǔ)上，又在水位計(jì)缸體底部法蘭外側(cè)加裝了1塊磁鐵，使水位計(jì)清理周期進(jìn)一步延長(zhǎng)為7～10天。

圖2 安裝磁鐵吸附雜質(zhì)改造圖示

2.擴(kuò)大連通管徑并安裝隔離控制閥門

將水位計(jì)與爐體之間連通管由原來的φ16mm更換為φ20mm的管段，并安裝兩個(gè)控制閥門，通過關(guān)閉閥門（1）和（2），實(shí)現(xiàn)水位計(jì)與爐體隔離（圖3）。這樣，拆卸水位計(jì)時(shí)既不需要排低爐水，也避免了對(duì)加熱爐真空度的影響。

圖3 擴(kuò)大連通管徑并安裝隔離控制閥門改造圖

3.水位計(jì)本體改造

如圖4所示，拆除原水位計(jì)，通過法蘭連接，在原水位計(jì)處安裝一個(gè)高600mm，直徑150mm主穩(wěn)定缸（3），增強(qiáng)水位計(jì)部分容納雜質(zhì)的能力。同時(shí)在缸體下部法蘭外側(cè)安裝兩塊活動(dòng)磁鐵，通過沉降吸附，讓水中的金屬氧化物在進(jìn)入水位計(jì)之前先沉淀，減少進(jìn)入水位計(jì)的雜質(zhì)數(shù)量。另外，在主穩(wěn)定缸左、右兩側(cè)各連接一個(gè)磁翻板水位計(jì)（12）（13），實(shí)現(xiàn)雙水位計(jì)并聯(lián)讀數(shù)，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的真實(shí)性。同時(shí)在主穩(wěn)定缸上下兩側(cè)安裝排污閥門（10）（11）、水位計(jì)與主穩(wěn)定缸之間安裝隔離閥門（4）（5）（7）（8）、水位計(jì)下側(cè)安裝排污閥門（6）（9），便于對(duì)主穩(wěn)定缸及雙側(cè)水位計(jì)各自獨(dú)立清污。在加熱爐操作間室內(nèi)暖器片上部開孔，安裝短接及絲扣閥門（15）。用軟管將該絲扣閥門分別與排污閥門⑽、⑾、⑹、⑼連接，利用采暖水定期沖洗水位計(jì)各部分，從根本上消除拆解、安裝水位計(jì)的工作。

四、設(shè)備加工及安裝使用

作好準(zhǔn)備工作，按設(shè)計(jì)要求備好材料

1.水位計(jì)加工過程

水位計(jì)改造部分全部采用無縫鋼管，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)空間大小及實(shí)際需要設(shè)計(jì)各部分尺寸，按照設(shè)計(jì)尺寸對(duì)無縫鋼管進(jìn)行切割、除銹、防腐、噴漆，水位計(jì)安裝時(shí)必須保持水平，安裝地點(diǎn)為加熱爐操作間內(nèi)。水位計(jì)的各部分構(gòu)成如下。

（1）水位計(jì)整體尺寸高650mm。

（2）穩(wěn)定缸（φ219mm的無縫鋼管，高650mm），上部盲死，并開孔安裝4分鋼質(zhì)絲扣球閥；下部安裝法蘭，法蘭下部開孔安裝4分鋼質(zhì)絲扣球閥。

圖4 水位計(jì)本體改造圖示

（3）準(zhǔn)備兩個(gè)磁翻板水位計(jì)，型號(hào)為UFZ-1.6型浮子液位計(jì)，量程為-150mm～150mm，工作壓力為1.6MPa。上下側(cè)分別開孔安裝4分鋼質(zhì)絲扣球閥。

（4）兩個(gè)磁翻板水位計(jì)以法蘭連接的方式安裝在穩(wěn)定缸兩側(cè)，連通管均采用1寸無縫鋼管。

圖5 沖洗流程示意圖

2.安裝步驟

（1）在改造前協(xié)調(diào)崗位將待改造的加熱爐停運(yùn)，排放爐水至水位計(jì)下側(cè)連接法蘭處。并將爐體冷卻1～2天。

（2）拆卸水位計(jì)與爐體之間連接法蘭共兩片。

（3）將預(yù)制的水位計(jì)穩(wěn)定缸與爐體之間采用1寸無縫鋼管焊接，并加裝隔離控制閥門。

（4）水位計(jì)安裝完畢后，穩(wěn)定缸下側(cè)均安裝強(qiáng)磁鐵。

（5）將穩(wěn)定缸與爐體之間的隔離控制閥門打開，水位計(jì)與爐體實(shí)現(xiàn)連通。

3.沖洗流程

如圖5所示，當(dāng)兩側(cè)水位計(jì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致時(shí)，可對(duì)雙側(cè)水位計(jì)分別進(jìn)行沖洗，沖洗流程如下。

（1）關(guān)閉穩(wěn)定缸與加熱爐爐體之間的隔離控制閥門；

（2）拆下永磁鐵關(guān)閉4個(gè)水位計(jì)閥，打開穩(wěn)定缸上、下閥及閥門5，單獨(dú)沖洗主穩(wěn)定缸；

（3）關(guān)閉穩(wěn)定缸下閥門，打開左側(cè)2個(gè)水位計(jì)閥及排污閥，單獨(dú)沖洗左側(cè)磁翻板水位計(jì)；

（4）關(guān)閉左側(cè)2個(gè)水位計(jì)閥及排污閥，打開右側(cè)對(duì)應(yīng)水位計(jì)閥及排污閥，單獨(dú)沖洗右側(cè)磁翻板水位計(jì)；

（5）關(guān)閉右側(cè)磁翻板水位計(jì)排污閥、穩(wěn)定缸上閥及閥門5，打開4個(gè)水位計(jì)閥及隔離控制閥門，使水位計(jì)恢復(fù)運(yùn)行。

另外，可將連通軟管分別與3個(gè)排污閥相連，對(duì)主穩(wěn)定缸及兩側(cè)磁翻板水位計(jì)進(jìn)行反沖洗。也可在水位計(jì)正常運(yùn)行的情況下，單獨(dú)關(guān)閉一個(gè)磁翻板水位計(jì)的水位計(jì)閥，單獨(dú)沖洗該磁翻板水位計(jì)，由另一臺(tái)磁翻板水位計(jì)實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)爐體水位。

五、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

水位計(jì)改造后，經(jīng)過一個(gè)采暖期的運(yùn)行，水位計(jì)清理周期從3天逐步延長(zhǎng)到3個(gè)月，并且通過開關(guān)閥門就能實(shí)現(xiàn)水位計(jì)的沖洗和排污功能，整個(gè)過程只需兩名員工用時(shí)5min。爐體無需重新做真空，極大地降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

（一等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)魑模?/p>

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