ELL外测式液位计在液氯储罐上的实际应用

摘　要：简述外测式环保液位计在沧州大化TDI公司液氯储罐上的应用

　　关键词：环保仪器仪表、安全防爆、智能化、隔离测量、网络式高性能外侧液位计、自动运算温度补偿


　　1 引言

　　环境保护已经越来越受到各国人民的重视，我国在集中发展经济的同时，也将环境保护列为一项基本国策，但是由于我国环境管理的基础比较薄弱，在资金的投入力度上也还不够大，作为环境监测的仪器仪表设备还满足不了社会发展的需求，环保类仪器仪表有着很大的发展空间。

　　环保仪器仪表主要用在环境质量监测和污染源监测等方面。针对我国的具体国情，环保主要是解决我国水环境、大气环境两个战略性和全局性的大环境生态污染问题。

　　环保仪器仪表产业的发展首先要充分考虑我国的国情。适合我国国情的环境监测仪器应该具有一下特点：

　　　　1、价格便宜，维修费用低。
　　　　2、能够适应各种恶劣的条件。
　　　　3、易于维护，操作方便。
　　　　4、运行稳定，抗干扰能力强。

　　在充分考虑我国国情的基础上，还应把握到环保仪器仪表的发展趋势。



　　2 公司简介

　　我公司全称河北沧州大化TDI有限责任公司，于1996年由国家计委批准正式开工建设，2000年投入试生产，2002年正式通过竣工验收，2006年TDI产量达30000吨，我公司一直保环保放在前位，严格要求“三废”达标排放，同时在各种介质储罐监测仪表实行环保，保护环境，确保稳定生产。以下就我公司在液氯罐使用的环保仪表----外测液位计进行详细介绍


　　3 ELL型环保液位计在我公司使用情况

　　3．1引进ELL环保型外测液位计的由来

　　原T5001A/B液氯储罐采用的都是双法兰差压液位计测量，2001年T5001A液氯储罐上的双法兰液位计出现故障，由于液位计与设备连接处没装阀门，液位计无法从设备上拆下来，不能在线拆检更换，在这种情况下，引进了外置型液位计，不用开孔，直接安装，至今运行5年，运行一直很稳定。05年T5001B罐液位计由于环境恶劣及被测介质腐蚀原因，仪表膜盒有液氯渗出，一旦扩大后果不堪设想，非常危险，工艺人员立即向调度室汇报，经报公司领导批准后立即降系统负荷，将此液氯罐进行紧急置换交出，更换了仪表，同时在仪表前加装了球阀。虽然系统降负荷损失了一些效益，但是避免了一次由于液氯泄漏而发生的安全事故，在当月又紧急购置了1块ELL外置型液位计，安在了此液氯储罐上，双表齐用，两块仪表趋势一致，至今液位计运行良好。（见图1，为两块表的工作曲线）到目前我厂已使用了7块此种类型液位计。就此分析有害介质储罐用外置式液位计最环保、最安全。


　　3. 2外置式液位计原理

　　外置式液位计是利用液体本身的振动而产生的微小振动波，此振动波利用变送器处理后得到液位特征量，计算公式如下：

　　　　　h=h(f(a,t)y)

　　a-　液体特征系数

　　t-　液体温度

　　y-振动波形的液位特征量


　　该仪表主要分两部分，一是测量头，一是主机。测量头直接吸附在容器壁外侧，负责收集信息；主机安装在被测容器旁，负责分析计算。测量头与主机之间用电缆连接，主机表头配有接线盒（易燃易爆场所配有隔爆型接线盒）分别连接来自液位及温度测量头、主机和控制室的信号及电源电缆。主机供电为DC24V，4~20mA隔离标准输出，可与PLC、调节器、记录仪、DCS系统配套使用，仪表设定采用专用磁笔，从仪表透明窗外操作五个磁性键，输入各种参数。


　　3．3外置式液位计性能特点

　　ELL（ELL-FI-E型和ELL-FI-AE型）系列外测液位仪从罐外连续、精确地测量罐内的液位，完全不接触罐内的液体和气体，实现了真正的隔离测量。

　
　　3.3.1、测量范围宽，可达30米，测量精度高，可达设定满量程的±0.1%

　　3.3.2、可用于最苛刻的环境：

　　　　可测量任何压力的液体。
　　　　可测量剧毒的液体。
　　　　可测量腐蚀性最强的液体。
　　　　可测量要求无菌的或高纯度的液体。
　　　　可测量易燃、易爆，易泄漏，易污染液。

　　3.3.3安全

　　在测量有毒害、有腐蚀、有压力、易燃易爆、易挥发、易泄漏的液体时，由于测量头和仪表都在容器外，所以安装、维修、维护操作时不接触罐内的液体和气体，非常安全。即使在仪表损坏或维修状态下，也绝无引起泄漏的可能。

　　3.3.4环保

　　既不泄露液体，也不泄露气体，决不污染环境，是绿色环保仪表。

　　3.3.5方便

　　安装时不必在容器上开孔，不用法兰盘，不用连通管，可以不必动火，随时安装调校，不必停产，只需将测量头从容器外用测量头专用的磁性固定器或粘合剂固定在容器外壁，经过简单的接线，即可测量，安装、维修最方便、最经济。同时可自动进行参数校准，自动运算温度补偿系数，无论环境温度、液体温度或者被测液体成分如何变化，仪表始终保证具有较高的测量精度。安装方式见下图：

　　3.3.6耐用可靠

　　测量头和仪表中无机械运动部件，并严格密封，与外界隔离。不会磨损或腐蚀，十分耐用可靠。维护工作量很小 。

　　3.3.7与其他类型液位计的性能比较

序号 仪表类型 主要特点 缺点 安装方式 价位 1 超声波液位计 不与介质直接接触，只接触气相部分 精度比较低，不可以测量压力容器，不能测量挥发性介质 顶部安装，设备需开孔 中等 2 射频导纳液位计 可以测量界面 不易校准，测量介质不能粘稠，否则探头挂料影响测量精度 设备顶部开孔 中等 3 磁翻板液位计 直观，安装方便 磁球容易卡死，造成无法远传指示 与设备相连，需要开孔 低等 4 差压式液位计 普及范围广，容易校准 与介质密度变化联系密切，测量腐蚀性介质时，对仪表膜盒材质要求很高 设备需要开孔 中下等 5 γ射线液位计 与介质非接触式测量，精度高 核辐射对人体伤害，不适用于大直径容器 设备不用开孔 高等 6 浮球液位计 与介质直接接触，浮球密封要求要严格 不能测量粘性介质 设备顶部开孔 低等 7 外测式液位计 完全非接触式测量，可用于苛刻环境，安装方便，便于维护 介质粘度<30mpa.s，介质不能含大量气泡 设备不用开孔 中等

　　3.3.8外置式液位计的使用范围

适用因素 具体要求 液体粘度 动力粘度<30mpa.s 液体纯净度 不能悬浮大量的固体和沉积大量泥沙，不能有大量气泡 液体温度 零下50℃至250℃　 容器材质 可以能够良好的传递振动的硬制材质，如碳钢、不锈钢、玻璃钢、环氧树脂、铝等 容器壁夹层或衬层 无软衬层或气体夹层，如为多层材料，则层间应紧密接触，无气泡，且该处容器壁的内、外表面应平整 容器形状 球罐、立式容器、卧式 容器结构 容器内如有搅拌器，需要加防波管、转向管 容器压力 对测量没有影响　 探头安装位置 罐底部要有300mm*300mm*200mm的空间 最低液位 200mm 最高测量液位 30m　 环境温度 0至95℃ 防爆要求 ExdⅡBT6隔爆

　　3.3.9外置式液位计可测量的介质

丙烯 液化石油气 液氯 乙烯 液氨 液态氯化氢 正丁烷 丙烷 丁二烯 丁烷 丁烯 硫化氢 戊烷 异丁烯 氟化氢 甲醇 汽油 甲氨 丙酮 柴油 乙醛 乙醇 液碱 三氯乙烯 煤油 邻二甲苯 乙醚 酸性水

　　3.4外置式液位计与其它类型液位计相比优越性

　　最大优越性体现在环保、安全，外置式液位计操作简单，维护方便，智能环保。
抗电器干扰能力极强，对于罐上的电机振动、进液冲击等各种干扰均不影响仪表测量。
近年来，随着确定性通讯技术和环境适应性等关键问题的突破，工业自动化系统正在逐步统一到