壓縮機氣體分液罐的故障分析及解決方法

2013-07-05 05:33:32張小勤

機電產品開發(fā)與創(chuàng)新 2013年1期

張小勤

（廣東石油化工學院機電工程學院，廣東茂名 525000）

0 引言

新氫壓縮機是加氫類裝置的關鍵設備，它的安全運行對裝置的正常生產至關重要，而新氫壓縮機的氣體分液罐是把氫氣中夾帶的液體分離出來的設備，作用是保證新氫壓縮機吸入的氫氣不帶液，避免新氫壓縮機汽缸發(fā)生液擊造成爆炸事故，因此，分液罐的液位準確測量是很重要的。3#柴油加氫裝置新氫壓縮機氣體分液罐的液位測量儀表是浮筒液位計，在剛投用時液位計能很好地反映液位的變化，正確測量。但是最近幾年，浮筒液位計頻繁出現了測量不跟蹤、測量值波動等問題，給工藝操作人員帶來麻煩，也給新氫壓縮機的安全運行帶來隱患。為了解決問題，在對浮筒液位計出現的故障進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 儀表原因分析

導致浮筒液位計測量故障的儀表原因有很多，常見的有以下幾個方面：

（1）浮筒本體穿孔。浮筒在工作過程中，受介質腐蝕的影響，時間長了會導致浮筒穿孔的情況。

浮筒上部出現穿孔，介質液面沒有浸泡到該部位，開始并無影響，但隨著時間的延長，筒內凝液不斷增加，浮筒重量增加，造成測量值偏低。

浮筒中部穿孔，所測介質液面低于滲漏點時，對浮筒的影響與上部穿孔相同；介質液位高于穿孔處時，介質直接滲入浮筒內，浮筒重量增加，測量值偏低。

浮筒底部穿孔，液體很快進入浮筒內，浮筒重量迅速增加，測量值快速下降。但此種現象會隨時間的延長而變慢，因為介質進入浮筒內，筒內上部空氣受到壓縮，當壓縮到一定程度時，內部壓力等于外部壓力時，介質再也不能進入其中，此時測量值就會穩(wěn)定下來，但嚴重偏離液位實際值。

（2）浮筒脫落。浮筒一旦脫落，扭力管沒受到浮筒自身重量的作用，沒有向下位移，浮筒液位計輸出最大值，是虛假值。造成浮筒脫落的原因大多是固定浮筒的銷釘受介質腐蝕而斷掉，或浮筒處于振動工作環(huán)境中，扭力管受長期振動的影響，出現疲勞斷裂，浮筒脫落。

（3）污物掛壁對浮筒測量的影響。由于生產工藝的復雜性和原料的多變性，浮筒使用一段時間后，會出現浮筒測量不準，或指示值在某一示值不變化的現象，造成這種情況的原因一般是污物或結晶使浮筒與外套卡住，使浮筒不能自由活動，造成失靈。

1.2 工藝原因分析

3#柴油加氫裝置新氫壓縮機是向裝置反應系統(tǒng)輸送新鮮氫氣的設備，由于新氫氣帶液量少，壓縮機的氣體分液罐長期料空，浮筒的工作環(huán)境由此改變，而且隨著時間的推移，浮筒銹蝕嚴重，導致了液位計測量故障的增多。

（1）浮筒沒有得到液體浸泡的穩(wěn)定作用，容易受氣體流動的影響，造成測量值波動、測量不準等。每當測量值出現波動時，關閉浮筒液位計的正、負引壓閥，故障現象便消失，見圖1和圖2。

圖1 浮筒穿孔部位示意圖

圖2 測量值針鋒波動趨勢圖

（2）浮筒時而被浸泡、但大多時間處于料空的工作環(huán)境，容易被銹蝕、卡死，造成測量值不跟蹤的故障。浮筒液位計每次出現不跟蹤的現象時，對其進行沖洗處理可令其正常工作一段時間，但不久故障重復出現。

經以上分析可知，3#柴油加氫裝置新氫壓縮機氣體分液罐的液位測量儀表頻頻出現故障的主要原因還是氣體分液罐長期處于料空狀態(tài)，改變了浮筒液位計本身的工作環(huán)境造成的。

2 故障解決方案與工作情況分析

通過對氣體分液罐的工況的分析，實施用雙法蘭液位計替換原浮筒液位計的改造方案。分液罐引壓閥法蘭接口滿足雙法蘭液位計的替換安裝，適合雙法蘭液位計的使用條件。

2.1 雙法蘭液位計的工作原理

雙法蘭差壓液位計通常由法蘭式受壓膜片、充滿硅油的毛細管和變送器組成（見圖3）。它的工作原理是容器內不同的液位高度即液柱產生的靜壓由受壓膜片感知，通過充滿在毛細管內的硅油傳遞到差壓變送器，再由差壓變送器測出靜壓的大小，由此得到液位的高度。

圖3 測量值頻繁波動趨勢圖

2.2 雙法蘭液位計的應用分析

由于雙法蘭液位計的法蘭受壓膜片能隔離工藝介質，填充在毛細管里的硅油能傳遞壓力，沒有可動部件，高壓氣體的流動和介質的腐蝕性對其不會造成影響，因此它的應用范圍廣，適宜于測量腐蝕性、粘稠性和含懸浮物的液體液面或界面。但它也有不足，測量范圍受毛細管長度的限制，常用的有3m和6m的規(guī)格；測量過程接液溫度不能過高；在高壓下應用有技術參數的要求等。具體技術參數見表1和表2。