射频导纳界面仪在二硫化碳和水分界面上的测量
1.二硫化碳计量的困难性
二硫化碳是粘胶化纤的主要原料,此外还广泛的应用于医药、农药、促进剂 、助剂、溶剂等方面,是一种重要的化工原料。因此,无论是在交易中,还是在工厂生产的内部成本管理中,对二硫化碳的计量都是必需的。但是,二硫化碳易燃易爆,在众多的石油化学品中,它是*危险的化学品之一。为了保证使用的**,在运输和储存中都采用水封的方法,因为二硫化碳在标准状态下的密度为 1.262Kg/m3,比水重的多,所以在运输和储存的容器上方加上水,避免其挥发和与外界直接接触。这样做**是保证了,但却给计量增加 了困难。由于二硫化碳总是伴有水,因此,不能简单地用流量计进行计量。如果用流量计计量 ,必须在流量计之前增加一个装置,首先判别流过的是水还是二硫化碳,这就使计量变得很复杂 ,而且大大增加了成本,所以这种方法是不可行的;由于伴有水,称重法计量也不可取。鉴于这种情况,通常采用容积计量法 。
采用容积计量,其计量器具必须做到如下几点:
(1)必须是界面测量,而不是简单 的液位测量;
(2)必须具有很高的精度,至少应优于 0.2%;
(3)按照防爆规范,二硫化碳应当属于本安,IIC级T5组。即计量仪表的防爆级别应为 ialICT5以上。
射频导纳界面仪在二硫化碳和水分界面上的测量
2.某化工厂罐内二硫化碳计量方法及存在的问题
目前二硫化碳计量主要有以下几种:
2.1 人工计量法
在铜棒上涂上铅油,插入容器内,由于二硫化碳和铅油发生化学作用,使铜棒变黑,而水与铅油不反应,保持原色。铜棒在容器内停留一定时间后取出,用皮尺或钢卷尺测量发黑部分的长度,即代表二硫化碳在容器中的液位高度。这种方法每测一次都要涂铅油,都要把容器打开、关闭,非常耗时、费力,并且有气味,有损操作者的健康。更主要的是测量误差大。首先,铜棒在容器内是否垂直、容器底部是否水平而引起的误差;其次,铅油涂的多少,铜棒插入时间的长短,界面是否稳定等诸多因素也会引起测量误差;再者,皮尺、钢卷尺本身精度就不高,拉的松紧也会有影响,不同的人测量结果也不 同 ,而且还会发生很大的偶然误差。
2.2 磁致伸缩或磁翻板式液位计
利用水和二硫化碳密度的不同,采用浮球原理来测量二者的界面,并以磁耦合的方式带动翻板来显示界面高度,或引发干簧继电器动作输出远传电信号。由于二硫化碳和水在一起会在管壁和仪表杆上形成严重的结晶现象(硫磺),所以该类仪表短期内浮球会卡住,可靠性不高,难以作计量用。今年5月份,硫磺车间使用某品牌的磁致伸缩在拆卸下来后,仪表杆上结晶的硫磺厚度已达5-10cm。所以,磁致伸缩或磁翻板式液位计只能适用于洁净的液位测量,在我厂车间不适用。
射频导纳界面仪在二硫化碳和水分界面上的测量
2.3 射频导纳式物位计
2.3.1产品原理
射频导纳式物位计是一种从电容式发展起来的、防挂料、更可靠、更准确、适用性更广的新型物位控制技术,是电容式物位计的升级。它是根据水和二硫化碳介电常数的不同来测量两者的界面。所谓射频导纳中导纳的含义为电学中阻抗的倒数,它由电阻性成分、电容性成分、电感性成分综合而成,而射频即无线电波谱,所以射频导纳可以理解为用高频无线电波测量导纳。仪表工作时,仪表的传感器与罐壁及被测介质形成导纳值物位变化时导纳值响应变化,电路单元将测量导纳值转换成物位信号输出,实现物位测量。
2.3.2产品特点:
适用性强:可测量液位和料位,可满足不同温度、压力、介质的测量要求,并可应用于腐蚀、冲击等的恶劣条件场合。
防挂料 :独特的电路设计和传感器结构,使其测量可以不受传感器挂料的影响,无需定期清洁,避免误测量。
免维护 :测量过程无可移动部件,不存机械件损坏问题,无需维护。
抗干扰 :接触式测量,抗干扰能力强,可克服蒸汽、泡沫及搅拌对测量的影响。
准确可靠:测量量多样化,使测量更加准确,测量不受环境影响,稳定性高,使用寿命长。
2.3.3性能指标:
供电电源:15~35VDC
输 出:4~20maDC
输出方式:物位方式或距离方式
*大回路负载:24VDC时625Ω
环境温度:-40℃~+77℃
过程条件:232°C/35bar
响应时间:0.5S
0.5~30S可调
精 度:0.5%(标准条件下)
负载影响:0.2%(0~*大负载)
量 程:*大20000PF,*大100m(不同传感器*大量程不同)
静电火花防护(对传感器):10A(标准)
100A(可选)
射频防护:可内置滤波器
电器接口:3/4"NPT
分体电缆长度:7.6m(标准),45.6m(可选)
过程连接:NPT螺纹安装(标准),法兰安装(可选)
外壳防护:IP66
防爆区域等级:Exia[d]IICT4
射频导纳界面仪在二硫化碳和水分界面上的测量
4.使用美国AMETEK DE射频导纳界面仪应用及效果
目前,厂区二硫化碳用量很大。原来曾用过磁致伸缩式液位计,由于罐内有结晶,仪表故障较多,安装后就经常卡住,仪表不能正常测量,大部分是用人工计量。人工计量费时费力,偏差较大,不能适应现代化工业生产的需要。
因此,在对相关液位产品厂家和与我厂相似企业相关仪表应用的调研下,在17年1月份选用了美国AMETEK DE定制的射频导纳界面仪产品进行使用。17年5月份以来,美国AMETEK DE的射频导纳界面仪在硫磺车间投用以来运行良好,操作人员省去了繁琐的劳动,在仪表室随时可以监测到二硫化碳的计量;车间认为计量数据准确可靠,非常满意;所以用美国AMETEK DE射频导纳界面仪计量二硫化碳是成功的。
射频导纳界面仪在二硫化碳和水分界面上的测量