压缩机气体分液罐的故障分析及解决方法

2013-07-05张小勤

机电产品开发与创新 2013年1期

张小勤

（广东石油化工学院机电工程学院，广东茂名 525000）

0 引言

新氢压缩机是加氢类装置的关键设备，它的安全运行对装置的正常生产至关重要，而新氢压缩机的气体分液罐是把氢气中夹带的液体分离出来的设备，作用是保证新氢压缩机吸入的氢气不带液，避免新氢压缩机汽缸发生液击造成爆炸事故，因此，分液罐的液位准确测量是很重要的。3#柴油加氢装置新氢压缩机气体分液罐的液位测量仪表是浮筒液位计，在刚投用时液位计能很好地反映液位的变化，正确测量。但是最近几年，浮筒液位计频繁出现了测量不跟踪、测量值波动等问题，给工艺操作人员带来麻烦，也给新氢压缩机的安全运行带来隐患。为了解决问题，在对浮筒液位计出现的故障进行了多方面的原因分析后，提出了整改方案。

1 故障原因分析

1.1 仪表原因分析

导致浮筒液位计测量故障的仪表原因有很多，常见的有以下几个方面：

（1）浮筒本体穿孔。浮筒在工作过程中，受介质腐蚀的影响，时间长了会导致浮筒穿孔的情况。

浮筒上部出现穿孔，介质液面没有浸泡到该部位，开始并无影响，但随着时间的延长，筒内凝液不断增加，浮筒重量增加，造成测量值偏低。

浮筒中部穿孔，所测介质液面低于渗漏点时，对浮筒的影响与上部穿孔相同；介质液位高于穿孔处时，介质直接渗入浮筒内，浮筒重量增加，测量值偏低。

浮筒底部穿孔，液体很快进入浮筒内，浮筒重量迅速增加，测量值快速下降。但此种现象会随时间的延长而变慢，因为介质进入浮筒内，筒内上部空气受到压缩，当压缩到一定程度时，内部压力等于外部压力时，介质再也不能进入其中，此时测量值就会稳定下来，但严重偏离液位实际值。

（2）浮筒脱落。浮筒一旦脱落，扭力管没受到浮筒自身重量的作用，没有向下位移，浮筒液位计输出最大值，是虚假值。造成浮筒脱落的原因大多是固定浮筒的销钉受介质腐蚀而断掉，或浮筒处于振动工作环境中，扭力管受长期振动的影响，出现疲劳断裂，浮筒脱落。

（3）污物挂壁对浮筒测量的影响。由于生产工艺的复杂性和原料的多变性，浮筒使用一段时间后，会出现浮筒测量不准，或指示值在某一示值不变化的现象，造成这种情况的原因一般是污物或结晶使浮筒与外套卡住，使浮筒不能自由活动，造成失灵。

1.2 工艺原因分析

3#柴油加氢装置新氢压缩机是向装置反应系统输送新鲜氢气的设备，由于新氢气带液量少，压缩机的气体分液罐长期料空，浮筒的工作环境由此改变，而且随着时间的推移，浮筒锈蚀严重，导致了液位计测量故障的增多。

（1）浮筒没有得到液体浸泡的稳定作用，容易受气体流动的影响，造成测量值波动、测量不准等。每当测量值出现波动时，关闭浮筒液位计的正、负引压阀，故障现象便消失，见图1和图2。

图1 浮筒穿孔部位示意图

图2 测量值针锋波动趋势图

（2）浮筒时而被浸泡、但大多时间处于料空的工作环境，容易被锈蚀、卡死，造成测量值不跟踪的故障。浮筒液位计每次出现不跟踪的现象时，对其进行冲洗处理可令其正常工作一段时间，但不久故障重复出现。

经以上分析可知，3#柴油加氢装置新氢压缩机气体分液罐的液位测量仪表频频出现故障的主要原因还是气体分液罐长期处于料空状态，改变了浮筒液位计本身的工作环境造成的。

2 故障解决方案与工作情况分析

通过对气体分液罐的工况的分析，实施用双法兰液位计替换原浮筒液位计的改造方案。分液罐引压阀法兰接口满足双法兰液位计的替换安装，适合双法兰液位计的使用条件。

2.1 双法兰液位计的工作原理

双法兰差压液位计通常由法兰式受压膜片、充满硅油的毛细管和变送器组成（见图3）。它的工作原理是容器内不同的液位高度即液柱产生的静压由受压膜片感知，通过充满在毛细管内的硅油传递到差压变送器，再由差压变送器测出静压的大小，由此得到液位的高度。

图3 测量值频繁波动趋势图

2.2 双法兰液位计的应用分析

由于双法兰液位计的法兰受压膜片能隔离工艺介质，填充在毛细管里的硅油能传递压力，没有可动部件，高压气体的流动和介质的腐蚀性对其不会造成影响，因此它的应用范围广，适宜于测量腐蚀性、粘稠性和含悬浮物的液体液面或界面。但它也有不足，测量范围受毛细管长度的限制，常用的有3m和6m的规格；测量过程接液温度不能过高；在高压下应用有技术参数的要求等。具体技术参数见表1和表2。