磁性浮子液位計(jì)在硫酸生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)踐

摘要:介紹了磁翻板液位計(jì)在威頓( 中國(guó)) 化工有限責(zé)任公司硫磺制酸裝置的液硫液位測(cè)量和硫酸液位測(cè)量中遇到浮子卡死和主體管腐蝕的問題象颖。經(jīng)過分析討論讯榕，在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際工況冈绊，對(duì)翻版液位計(jì)進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)镇饺，投用運(yùn)行穩(wěn)定乎莉、測(cè)量準(zhǔn)確、基本免維護(hù)奸笤。

1 概述
        在硫酸生產(chǎn)中惋啃，由于w( H2SO4 ) ≥98． 3% 濃硫酸的強(qiáng)烈腐蝕性和揮發(fā)性，液硫的蒸發(fā)及其黏度大监右、冷凝快等特點(diǎn)边灭，常用的非接觸式液位測(cè)量?jī)x表在硫酸裝置中的應(yīng)用很難達(dá)到理想效果。在液位測(cè)量?jī)x表中秸侣，磁翻板液位計(jì)具有測(cè)量范圍大存筏，不受儲(chǔ)罐高度的限制，指示機(jī)構(gòu)與被測(cè)介質(zhì)完全隔離味榛，密封性好椭坚，可靠性高，使用安全搏色，且價(jià)格不貴便于維護(hù)等特點(diǎn)善茎，是應(yīng)用zui廣泛的液位測(cè)量?jī)x表之一。筆者主要介紹本公司所用的三暢磁翻板液位計(jì)在硫酸液位測(cè)量及液硫液位測(cè)量中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)及其技術(shù)改進(jìn)措施频轿，供同行參考垂涯。

2 磁翻板液位計(jì)的結(jié)構(gòu)和工作原理
2． 1 磁翻板液位計(jì)的結(jié)構(gòu)和工作原理
磁翻板液位計(jì)是根據(jù)磁性原理、阿基米德浮力定律等巧妙地結(jié)合機(jī)械傳動(dòng)的特性而開發(fā)研制的一種專門用于液位測(cè)量的裝置航邢。典型的磁翻板液位計(jì)結(jié)構(gòu)如圖1 所示耕赘。

    該液位計(jì)設(shè)有一容納浮球的腔體稱其為主體管或?qū)蚬埽欧逡何挥?jì)通過法蘭或其他接口與容器組成一個(gè)連通器膳殷，這樣導(dǎo)向管內(nèi)的液面與容器內(nèi)的液面處于相同高度操骡。故導(dǎo)向管內(nèi)的浮球會(huì)隨著容器內(nèi)液面的升降而升降。為了能很方便地看到液位赚窃，在導(dǎo)向管的外面裝了一個(gè)翻柱顯示器册招。因?yàn)樵谥圃旄∏驎r(shí)在浮球沉入液體與浮出部分的交界處安裝了磁鋼，它與浮球隨液面升降時(shí)勒极，它的磁性透過導(dǎo)向管傳遞給翻柱顯示器是掰，推動(dòng)磁翻柱轉(zhuǎn)180°; 由于磁翻柱是有紅、白兩個(gè)半圓柱合成的圓柱體辱匿，所以轉(zhuǎn)180°后朝向翻柱顯示器外的會(huì)改變顏色键痛，兩色交界處即是液面的高度［1］炫彩。如需遠(yuǎn)傳信號(hào)，增加與磁翻柱同樣長(zhǎng)度的干簧管和變送器配套使用即可散休。

2． 2 垂直安裝位置的選擇
磁翻板液位計(jì)安裝位置的選擇應(yīng)根據(jù)該點(diǎn)的液位是否能真實(shí)反應(yīng)酸槽實(shí)際液位媒楼。酸槽上磁翻板液位計(jì)垂直安裝位置的選擇如圖2 所示。

圖2 中戚丸，B 點(diǎn)靠近電機(jī)和泵划址，磁翻板液位計(jì)安裝在此處既影響電機(jī)及泵的檢修，又因泵附近液位的環(huán)流波動(dòng)較大限府，對(duì)浮子導(dǎo)向管沖刷嚴(yán)重夺颤，故B 點(diǎn)不合理; C 點(diǎn)處因有管道通過，不便維護(hù)且影響管道和泵胁勺、電機(jī)等的起吊更換世澜，故也不能選擇C 點(diǎn); A 點(diǎn)遠(yuǎn)離泵和電機(jī)，且有足夠的空間安裝翻板署穗，便于維護(hù)寥裂，所以A 點(diǎn)較為合適。

2． 3 側(cè)裝式磁翻板液位計(jì)導(dǎo)向管的設(shè)計(jì)
      側(cè)裝式磁翻板液位計(jì)要能穩(wěn)定長(zhǎng)周期運(yùn)行案疲，其導(dǎo)向管的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的封恰。其關(guān)鍵因素有: ①管徑不宜太小，與浮子間間隙在1 cm 左右; ②盡量不要有內(nèi)襯; ③材質(zhì)成分zui好選用不低于316L 的不銹鋼管; ④罐體引流管直徑盡量小于浮子直徑; ⑤導(dǎo)向管上下端部均采用法蘭式密封褐啡，以便維護(hù)诺舔。側(cè)裝式磁翻板液位計(jì)的安裝結(jié)構(gòu)如圖3 所示。

3 磁翻板液位計(jì)在硫酸生產(chǎn)中的應(yīng)用
3． 1 在硫酸液位測(cè)量中的應(yīng)用
       磁翻板液位計(jì)應(yīng)用在硫酸液位測(cè)量時(shí)备畦，我公司曾選擇圖1 中垂直安裝的B低飒、C 點(diǎn)作為安裝位置，均出現(xiàn)較為嚴(yán)重的測(cè)量故障和維護(hù)不便懂盐，改為A 點(diǎn)已正常穩(wěn)定使用近1 年褥赊。
      
       但后來發(fā)現(xiàn)A 點(diǎn)翻板有卡死現(xiàn)象，經(jīng)停車拆開發(fā)現(xiàn)浮子導(dǎo)向管內(nèi)襯四氟破裂導(dǎo)致酸泥進(jìn)入夾層膨脹卡死浮子莉恼，且316L 不銹鋼保護(hù)管也腐蝕嚴(yán)重崭倘，有的地方厚度僅有1 mm。經(jīng)討論分析类垫，因酸槽內(nèi)襯有瓷磚，故改為側(cè)面安裝琅坡。如圖3 所示悉患，A 點(diǎn)為槽蓋開孔處，A1點(diǎn)為導(dǎo)向管下端連接處榆俺。

       經(jīng)過一年多來的運(yùn)行實(shí)踐表明售躁，這種安裝方式能準(zhǔn)確測(cè)量槽內(nèi)液位坞淮，浮子再未出現(xiàn)卡死的情況，沒有罐內(nèi)硫酸的環(huán)流沖刷陪捷，主體管也沒有了沖刷腐蝕回窘。經(jīng)裝置大修期間拆開檢查，主體管內(nèi)壁無明顯腐蝕市袖，也沒有酸泥附在內(nèi)壁啡直，浮子也沒有任何破損和變形，不僅使用壽命延長(zhǎng)苍碟，而且安全可靠酒觅，基本免維護(hù)。側(cè)面安裝方式的關(guān)鍵點(diǎn)在于: ①酸槽內(nèi)壁襯有瓷磚微峰，故引流管上開孔應(yīng)選擇槽蓋合適位置舷丹，下孔zui好在進(jìn)口管上，且均需加閥門蜓肆，便于維護(hù); ②考慮管內(nèi)硫酸在極端天氣時(shí)對(duì)磁翻柱及測(cè)量裝置的影響颜凯，因本公司循環(huán)槽溫度在75 ℃左右，為避免夏天溫度過高影響傳感器測(cè)量仗扬，冬天防凍症概，管徑D 應(yīng)在80mm 以上可保證正常測(cè)量。

3． 2 在液體硫磺液位測(cè)量中的應(yīng)用
       因硫磺的熔點(diǎn)為119 ℃厉颤，當(dāng)磁翻板液位計(jì)用于液體硫磺液位測(cè)量垂直安裝時(shí)穴豫，硫蒸氣進(jìn)入浮球?qū)蚬芾淠瑢?dǎo)致浮球卡死逼友，且不便清理精肃，液位計(jì)只能報(bào)廢。側(cè)裝式磁翻板液位計(jì)在液體硫磺的液位測(cè)量中更是少有成功的案例帜乞，因?yàn)橐脢A套管通蒸汽保證管內(nèi)硫磺不凝固司抱，又不影響管外干簧管及變送器的壽命很難。

       威頓公司原精硫槽采用直裝式磁翻板液位計(jì)測(cè)量液位黎烈，使用壽命不超過半年就會(huì)出現(xiàn)浮球卡死現(xiàn)象习柠。威頓公司液硫儲(chǔ)存大罐所用側(cè)裝式磁翻板液位計(jì)自安裝以來近10 年，一直沒有成功投用照棋。故威頓公司在實(shí)際應(yīng)用的基礎(chǔ)上總結(jié)經(jīng)驗(yàn)资溃，對(duì)成套磁翻板液位計(jì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)后，進(jìn)行分體式安裝( 直裝和側(cè)裝均可) 烈炭，見圖4溶锭。

     分體式磁翻板液位計(jì)的安裝步驟如下: ①通過計(jì)算浮力和配重，在槽體頂部合適位置安裝定滑輪符隙，在槽外合適位子安裝磁翻板傳感裝置; ②用直徑為3 mm 的不銹鋼繩連接浮子和配重趴捅，鋼繩長(zhǎng)度根據(jù)液位來計(jì)算垫毙。這里特別要注意，磁翻板要反向安裝拱绑。

      分體式改裝投用2 年多來综芥，液硫液位測(cè)量穩(wěn)定準(zhǔn)確。傳導(dǎo)變送裝置與液體硫磺隔離猎拨，避免了浮子卡死情況的出現(xiàn); 因浮子與液面直接接觸并與變送裝置連動(dòng)膀藐，不會(huì)造成假液位; 沒有硫蒸氣進(jìn)入導(dǎo)向管，也就不必對(duì)整個(gè)液位計(jì)進(jìn)行伴熱迟几，徹底解決了精硫槽的液位測(cè)量難題消请。

      為了延長(zhǎng)定滑輪的使用壽命，建議定滑輪采用聚四氟乙烯板制作类腮，威頓公司采用PP 材質(zhì)制作［2］臊泰，使用至今也未出現(xiàn)任何問題。因液體硫磺具有一定腐蝕性蚜枢，為避免鋼絲繩腐蝕斷裂導(dǎo)致浮子脫落缸逃，威頓公司在使用不銹鋼絲繩的基礎(chǔ)上增加了一根四氟繩配合使用。

4 結(jié)束語
     目前磁翻板液位計(jì)的應(yīng)用十分成熟厂抽，主體管需频、四氟浮子、干簧管筷凤、兩線制4 ～ 20 mA 變送器技術(shù)十分完善昭殉，精度可達(dá)0． 75 級(jí)，而且價(jià)格大幅下降藐守，性價(jià)比較高挪丢。該儀表經(jīng)過適當(dāng)改進(jìn)可靈活用于各種塔、罐卢厂、槽乾蓬、球型容器和鍋爐等設(shè)備的介質(zhì)液位測(cè)量∩骱悖可以做到高密封任内、防泄漏，廣泛適用于高溫融柬、高壓死嗦、耐腐蝕的場(chǎng)合。它彌補(bǔ)了玻璃板( 管) 液位計(jì)指示清晰度差粒氧、易破裂等缺陷越走，且全過程測(cè)量無盲區(qū)，顯示清晰、測(cè)量范圍大廊敌。因此只要對(duì)磁翻板液位計(jì)的性能、特點(diǎn)有了全面深入的了解门怪，有了應(yīng)付各種工況的策略骡澈，磁翻板液位計(jì)一定會(huì)成為化工測(cè)量中的得力助手。