浅谈气化装置黑水循环泵出口工艺水流量计优化

曹洪才 李二宾 李海涛

摘 要：气化装置黑水循环泵出口工艺水流量（进气化炉激冷水流量）正常流量为435 m?/h。在﹤320 m?/h时，触发黑水循环泵自启动联锁；在﹤290 m?/h时，触发事故激冷水补充灰水阀全开联锁。在气化炉运行过程中，若流量计故障会使得测量值偏小，会造成联锁触发，造成关键阀门的误动作；若临时解除该联锁，则会出现当实际流量偏小时，工艺人员若不能及时发现，会造成气化炉液位降低，从而会引起气化炉停车联锁触发，造成系统停车，甚至会造成事故的发生。

关键词：变送器；膜盒；毛细管；硅油；金剛石；氢渗透

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.051

0 前言

作为仪表现场维护人员，熟练掌握掌握现场变送器工作原理及工作特性非常重要，如果变送器选型错误就会造成仪表经常损坏，经常需要维修，造成系统波动并增加仪表维护费用。通过该问题的研究优化，可以为以后的工作提供经验，意义十分重大。

1 基本情况介绍

我公司目前有8台气化炉，每台气化炉有一台黑水循环泵出口工艺水流量计，优化以前变送器的使用寿命仅为20天左右，变送器膜盒运行20天左右变出现腐蚀及变形，仪表显示误差很大，不能够正常使用。为了保证系统正常运行，需及时对仪表进行外修，外修费用较贵，增加了很多的外围维修费用。

针对上述情况，我们成立了优化小组，小组成员由专业骨干组成，定期举行研讨会，分析问题并采取有效的措施，找到解决问题最有效的方法，通过一系列的优化我们要取得以下成果：

（1）解决黑水循环泵出口工艺水流量计测量不准的问题，保证系统运行过程中数据的准确性，为气化系统稳定运行提供有力保障。（2）仔细分析影响流量计测量不准的具体原因，制定相关整改的技术方案，最大程度上减少流量计的损坏率和维修率，降低生产维护费用。通过优化，优化后保证变送器运行正常，测量数据准确可靠，提高测量数据的准确性和稳定性，从而减少误联锁、误动作的几率，增强系统运行的稳定性和安全性。（3）通过这次优化整改，我们总结经验，对整个处理过程进行分析总结，为以后的检修维护工作提供有力的保障。

2 问题判断

优化前现场变送器膜盒运行情况图如下：

根据试验情况分析变送器损坏情况并记录相关数据，与厂家专业人员沟通，通过对相关运行情况及膜盒运行一段时间后的情况分析，我们得出如下结论：

（1）硅油选型不对：高温704#硅油工作温度范围是-10℃～315℃，而普通的200#硅油的工作温度为-30℃～210℃，原变送器的膜盒内填充为200#硅油，为普通硅油变送器。当系统正常运行时，测量介质气化黑水的温度在200℃左右波动，此时膜盒所处的温度极易超出普通硅油变送器的正常工作温度，即使未超过普通硅油变送器的正常工作温度，仍处于普通硅油变送器正常工作的临界温度，极易造成硅油的气化膨胀，从而造成膜盒鼓包，致使膜盒变形，测量数据不准确，变送器不能正常工作。针对这样的情况，我们将原来设计采用的普通硅油变送器改为700#高温硅油变送器，确保系统正常运行时不会超出变送器的正常工作温度。（2）抽真空：气化炉在烘炉过程中系统会产生微负压，微负压易会对膜盒产生抽吸现象，在这种情况下，膜盒有可能会因为抗抽吸能力不强而产生一定的形变，这样就会造成膜盒损坏，我们通过加厚膜盒、全焊接方式对膜盒进行处理，增强膜盒强度，避免负压对膜盒的影响。（3）氢渗透：通过对气化黑水水质分析，我们发现测量的介质气化黑水中会含有少量的氢离子，虽然氢离子含量极少，但当氢离子通过膜盒渗入膜盒内时，就会与膜盒及毛细管内的硅油发生化学反应，从而造成膜盒损坏，造成膜盒导压异常，造成变送器测量数据异常，变送器不能正常工作。此时我们通过对膜盒表面镀金或金刚石，增加对膜盒的防护强度，避免氢离子渗入膜盒，避免膜盒受损，确保变送器正常工作。

3 采取的具体措施

通过与变送器维修厂家人员的沟通，在变送器维修的过程中，将200#硅油更改为704#硅油，确保毛细管内的硅油能满足现场运行环境的温度要求。在变送器的膜盒表面采用镀金或金刚石形式，同时采用加厚膜盒，并对膜盒进行全焊接工艺，提高膜盒的耐压强度及防护强度，提高膜盒的防抽吸能力，同时增加膜盒表面的耐腐蚀性等，确保膜盒不会因为介质及压力的问题引起膜盒的腐蚀及形变。

通过采取的一系列措施后，变送器膜盒图如下：

4 取得的成果

通过上述的优化措施，在系统正常运行过程中，半年内8台流量计均为出现膜盒变形、腐蚀等现象，变送器运行稳定，测量数据准确可靠。通过优化有效的保证了气化系统的稳定、可靠运行，减少了外围维修费用。

5 流量计优化的重要意义

（1）解决黑水循环泵出口工艺水流量计测量不准的问题，为气化系统稳定运行提供有力保障。（2）对类似问题的处理提供了经验。（3）通过对优化过程的研究学习，提高了员工的业务水平，扩展了员工的知识面。 （4）通过对问题的解决，增强了员工面对困难、克服困难的勇气和信心。

6 结束语

通过研究应用，该流量计的使用寿命由20天延长至110天（拆检校验各参数正常），减少了维护成本，提高了测量数据的准确性和稳定性，从而减少误联锁、误动作的几率，增强系统运行的稳定性和安全性，保障系统安全稳定运行，同时减少了公司外围维修费用。

参考文献：

[1]仪表工操作手册[S].鲁南化肥厂出版.

[2]自动化仪表故障处理实例[J].化学工业出版社，2003.