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孔板流量计测量苯胺流量管路堵塞的原因及维修办法

作者: 来源: 发布时间:2018-01-04 10:27:10

 摘要:通过在苯胺流量仪表孔板测压管后加装隔离器, 对隔离器后导压介质进行置换, 并对隔离器前管路进行重点保温, 解决了苯胺流量仪表测压管路因被测介质容易结晶而堵塞管路造成仪表失准的问题, 取得了良好的效果。

 
1 引言
泰钢炼焦制气厂由洗苯到蒸苯的苯胺流量测量仪表的测压管路 ,自投入使用以来 ,在气温较低的冬季经常发生堵塞现象 ,而造成仪表的失准,给粗苯的操作带来许多不利影响, 同时 ,由于在疏通管路时需要打开排污阀放油, 给现场环境造成一定的污染, 并造成洗油的浪费。另外, 由于变送器是在常温下工作的 ,如果变送器容室堵塞,在用蒸汽吹扫变送器将油溶化流出时, 很容易造成变送器的损坏。因而, 解决苯胺流量测量仪表的测压管路堵塞就显得尤为重要。
 
2 测量原理
泰钢炼焦制气厂苯胺流量的测量采用的是孔板流量计 ,它的测量原理是在管道里插入一片与管轴垂直并带有一圆孔的金属板, 孔的中心位于管道的中心线上 ,如图 1 所示。
 
这样构成孔板流量计, 孔板称为节流元件 。当流体通过小孔后 ,由于惯性作用,流量截面并不立即扩大到与管截面相等;而是继续收缩一定距离后才逐渐扩大到整个截面。流动截面最小处称为缩脉。流体在缩脉处的流速最大, 即动能最大,而相应的静压强就最低。因此, 当流体以一定的流量流经小孔时 ,就产生一定的压强差, 流量愈大, 所产生的压强差也就愈大 。所以利用测量压强差的方法来度量流体流量 。
 
根据柏努利方程式进行公式推导, 并引入校正系数,可以得出流体的体积流量 :
20180104102811.jpg
式中:V s ———流体体积流量 ;
        C 0 ———孔流系数;
        A 0 ———孔板小孔截面积;
        R———孔板前后测压口之间 U 型管压差计读数;
        ρ A ———压差计指示液密度;
        ρ———流体密度。
        在实际测量中是采取角接取压法 , 即在孔板的上下流分别加装环室 ,在环室上引出正 、负测压管来测量孔板前后的压强差。两测压管分别引入变送器,通过变送器计算转换成电信号传递给显示仪表 ,通过显示仪表显示出流体的流量。
 
3 存在问题
        苯胺流量测量仪表所测的介质为苯胺, 苯胺是含有一定粗苯的洗油组成的, 而洗油则是焦油产品中切取的馏程为 230~ 300℃之间的混合物 ,在洗油中存在着容易产生结晶的萘。同时 ,洗油在吸苯及脱苯循环过程中 ,由于需在管式炉内高温加热 ,在此过程中逐渐形成一定量的粘稠的高聚物 。流量仪表在测量流量时, 其测压管路内充满了含有上述物质的洗油,再加上测压管路内的介质是静止的, 更容易将这些物质在某一特定位置积累起来, 当外界温度较低时极易结晶而造成测压管路的堵塞, 从而使仪表失准。
 
 
4 解决办法
4.1  加装隔离器
        隔离器作用是利用被测介质与隔离液(水)之间具有化学稳定性 ,即被测介质与隔离液之间无化学反应, 同时被测介质与隔离液之间互不相溶且密度有所不同 ,可以使被测介质与隔离液在隔离器(如图2)内形成明显的分界面 。这样 , 就能使具有腐蚀性或粘稠易结晶凝固的介质不再进入隔离器之后的管路和变送器 ,既可保证所测量的孔板正负压室的压力传送给变送器 ,又可以避免变送器的腐蚀或管路堵塞 。
QQ截图20180104102843.jpg
        图 3 为装有隔离器的仪表测量管路系统图, 由图可以看出,由孔板的正 、负压室接出的测压管 , 首先进入隔离器, 从隔离器出来之后再进入变送器 。隔离器的安装应注意以下两个方面的问题:
        (1)隔离器应安装在尽量靠近流量孔板的位置,以减小孔板与隔离器之间的距离,使隔离器发挥最大作用 。
        (2)两隔离器的安装高度要保持一致 , 这是因为被测介质与隔离液之间存在一定的密度上的差异,隔离器安装高度相同 ,可以避免因被测介质与隔离介质的密度不同, 在高度不同时存在压力差而造成测量误差 。
仪表测量管路系统图
4.2 保温
        隔离器之后的介质为水, 不存在低温结晶及堵塞的情况 ,但隔离器之前及隔离器内的一部分介质仍然是苯胺, 仍存在堵塞的危险。为了解决这一问题 ,我们设计了一带有蒸汽加热的保温箱, 将孔板、孔板至隔离器的测压管和隔离器进行保温 ,防止了因低温产生结晶而堵塞管道造成仪表失准 。
 
5  效果
        我厂的苯胺流量仪表的测压管路自从安装了隔离器之后的两年来, 从未发生过因管路堵赛而造成仪表失准的现象, 为粗苯的稳产 、高产提供了可靠保证 ,并且由于测压管路不再堵塞 ,减轻了仪表工的劳动强度, 净化了现场环境 。用隔离器对被测介质洗油进行隔离置换, 解决测压管路堵塞效果良好。

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