高壓分離器室內外液位不同的原因

孫連成 崔啟福 楊翌

摘 要：平穩操作下，高壓分離器現場玻璃板液位計的液位，總會與室內DCS系統中外浮筒式液位計測量值有一定偏差，偏差值在玻璃板可視液位的±15%以內。這個偏差會使高壓分離器液位過高或過低，帶來事故隱患。作者對這一現象的原因進行分析，討論了兩種液位計的工作原理，構建數學模型，推導出現場玻璃板液位計讀取的液位與室內顯示偏差量ΔH與高壓分離器中液體密度ρ之間的關系式，進而總結出避免因高壓分離器內液體密度的變化導致液位過高或過低的方法。

關鍵詞：高壓分離器 外浮筒式 玻璃板 液位計 偏差

中圖分類號：TB657.7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（a）-00-01

1 高壓分離器簡介

高壓分離器是煉油廠加氫裂化裝置關鍵設備之一。它的作用是把反應生成油在15 MPa壓力下，氣（含氫氣、硫化氫、干氣等）、油、水（含硫化氫的酸性水）三相分離。高壓分離器其內的液體分為上下兩層：上層為反應生成油，下層為含有硫化氫的酸性水。本套裝置對其液位的測量，共有4種液位計：壓差式液位計（1個）、外浮筒式液位計（1個）、外浮球式液位開關（3個）、玻璃板液位計（1個）。其中壓差式、外浮筒式液位計以電信號的形式傳輸到室內DCS控制系統中顯示具體數值。DCS系統會根據外浮筒式液位計顯示的數值，自動調節高壓分離器去低壓分離器的調節閥開度，控制高壓分離器液位。現場高分玻璃板液位計讀取的液位，常常與外浮筒式液位計測量值有偏差，偏差值大約在玻璃板液位計可視液位的±15%以內。這個偏差會造成高壓分離器液位過高或過低。液位過高會觸發高壓分離器頂液位開關聯鎖（三取二），從而導致裝置停運。液位過低會使高壓分離器內的高壓氣體（約15 MPa）竄入低壓分離器內（約2 MPa），造成嚴重事故。

2 液位計工作原理

2.1 玻璃板液位計工作原理

玻璃板液位計是利用連通器原理顯示容器內液位的。它讀取液位有準確、可靠、直觀的特點。玻璃板液位計失準的原因，一般是由于玻璃板與容器連通的氣液相導管堵塞，或者高壓分離器內酸性水界位高于玻璃板液相導管，水比油重，容器內油位上漲，壓入玻璃板內的水位升高較少，度數不準[1]。在正常操作條件下，其顯示的液位為容器內真實液位。

2.2 外浮筒式液位計工作原理

3.2 結語

此設備的外浮筒式液位計，是按液體密度為770 kg/m3計算和調校的。平穩生產、反應生成油密度近似為770 kg/m3時，現場玻璃板液位與室內顯示數值一致。當轉化率升高，生成油密度降低，浮筒所受浮力減少而下沉，增加，室內DCS系統根據液位減少量控制調節閥關閉，進而使高壓分離器內液位升高，浮筒恢復原來位置。由（3）式可得，基本不變，液體密度與室內外液位差之間存在類反比關系。

4 指導意義

（1）通過現場與室內校對液位，參考轉化率是否合適。（2）室內不可控制高壓分離器液位過高或過低，控制指標為40%～60%。以防轉化率改變時導致液位過高觸發聯鎖停車，過低導致高低壓分離器串壓。（3）該文構建的數學模型，對于盛裝密度改變的液體的容器，用浮筒式液位計測量液位時，也同樣適用。

參考文獻

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