外測式液位計在氫氟酸儲罐上的應用

高奉林

(泰州青松致冷新材料有限公司，江蘇 泰州 225300)

安全、環保及降低工廠操作人員的勞動強度已經越來越受到重視。在氫氟酸儲罐的液位測量中，通常選用雙法蘭液位變送器、雷達液位計、浮球液位計等，但這些儀表的共同特點，都必須跟介質接觸。因氫氟酸有很強的腐蝕性，故這些儀表都出現了使用時間短、故障率高、維修不方便等問題，通過采用外測式液位計能克服以上缺陷。

1 概 述

泰州青松致冷新材料有限公司主要產品為F32和F152A等新型致冷劑，氫氟酸是F32和F152A生產過程中的主要原料。氫氟酸對皮膚有強烈刺激性和腐蝕性，人體攝入約1.5g氫氟酸可致立即死亡；吸入高濃度的氫氟酸酸霧，會引起支氣管炎和出血性肺水腫；氫氟酸也可經皮膚吸收而引起嚴重中毒。當氫氟酸泄漏到空氣中會灼傷人體皮膚、組織和眼睛，甚至造成死亡。

近年來，該公司一直把安全環保放在首位，加強化工生產的過程控制，大量采用先進的測量儀表和控制系統，提高生產的自動化水平，減輕操作人員的勞動強度，要求在各種介質儲罐監測儀表中，選用可靠性、穩定性高，維修量小的儀器儀表，確保穩定生產。

2 外測液位計

2.1 外測液位計應用現狀

原氫氟酸儲罐A/B/C都采用襯氟浮球液位計測量，2007年氫氟酸儲罐A上的襯氟浮球液位計因腐蝕，不能準確指示液位高度。由于浮球液位計與設備直接連接，無法從設備上拆下來，不能在線拆檢更換。在這種情況下，該公司引進了外測液位計，不用開孔，直接安裝，至今運行5年，運行一直很穩定。后來又購置了2臺ELL外測液位計，安裝在儲罐B和C上，同時在儲罐A采用2臺外測液位計，2臺儀表趨勢一致，至今該液位計運行良好。

2.2 外測式液位計原理

外測液位計是利用液體本身的振動而產生的微小振動波，此振動波利用變送器處理后得到液位特征量，測量原理如圖1所示。函數關系為：

h=h(f(a，t)y)

(1)

式中：a——液體特征系數；t——液體溫度；y——振動波形的液位特征量。

圖1 外測式液位計工作原理

該儀表主要分兩部分： 測量頭和主機。測量頭直接吸附在容器壁外側，負責測量一次信號；主機負責對信號進行計算，安裝在儀表保護箱內，避免了現場腐蝕性氣體對高精度儀表的腐蝕，提高了可靠性。

測量頭與主機之間用電纜連接，電纜須穿鍍鋅管保護，主機表頭配有接線盒分別連接來自液位及溫度測量頭、主機和控制室的信號及電源電纜。主機供電為24V(DC)，4～20mA隔離標準輸出，可與DCS配套使用，儀表設定采用專用磁筆，從儀表透明窗外操作5個磁性鍵，輸入各種參數。

2.3 外測液位計性能特點

ELL系列外測液位儀從罐外連續、精確地測量罐內的液位，完全不接觸罐內的液體和氣體，實現了真正的隔離測量。

1) 測量范圍寬，可達30m，測量精度高，可達設定滿量程的±0.1%。

2) 可用于最苛刻的環境，可測量任何壓力的液體，劇毒的液體，腐蝕性強的液體，要求無菌的或高純度的液體，易燃、易爆，易泄漏，易污染液等。

3) 安全。在測量有毒害、有腐蝕、有壓力、易燃易爆、易揮發、易泄漏的液體時，由于測量頭和儀表都在容器外，因而安裝、維修、維護操作時不接觸罐內的液體和氣體，非常安全。即使在儀表損壞或維修狀態下，也無引起泄漏的可能。

4) 環保。不會引起液體和氣體泄漏，不污染環境，是綠色環保儀表。

5) 方便。安裝時不必在容器上開孔，不用法蘭盤、連通管，可以不必動火，隨時安裝調校，不必停產，只需將測量頭從容器外用測量頭專用的磁性固定器或粘合劑固定在容器外壁，經過簡單的接線即可測量，同時可自動進行參數校準，自動運算溫度補償系數，無論環境溫度、液體溫度或者被測液體成分如何變化，儀表始終保證具有較高的測量精度。

6) 耐用可靠。測量頭和儀表中無機械運動部件，并與外界隔離；不會磨損或腐蝕，維護工作量很小。

7) 外測液位計與其他類型液位計的性能比較，見表1所列。

表1 外測液位計與其他類型液位計的性能比較

續 表 1

8) 外測液位計的使用范圍，見表2所列。

表2 外測液位計的使用范圍

續 表 2

9) 外測液位計可測量的介質有： 丙烯、液化石油氣、液氯、乙烯、液氨、液態氯化氫、正丁烷、丙烷、丁二烯、丁烷、丁烯、硫化氫、戊烷、異丁烯、氟化氫、甲醇等。

3 結束語

不同介質和行業，各類液位計的應用比例各不相同，但隨著人們環保意識的加強，這種智能外測式非接觸介質型液位計會受到人們的青睞，尤其在易燃易爆、易揮發性、有毒有害介質儲罐中更顯示其優越性。

參考文獻：

[1]王永林.蓄熱器過程控制及液位測量研究[J].化工自動化及儀表，2013，40(04)： 552-554.

[2]李文政，劉勇.氣化爐裝置液位計問題分析及對策[J].化工自動化及儀表，2013，40(08)： 989-991.

[3]朱圓圓，易挺.雷達液位計在石油儲罐液位計量中的應用[J].化工自動化及儀表，2011，38(09)： 1151-1154.

[4]胡勇鋒，何尚華.吹氣法液位計在聚酯裝置中的應用[J].石油化工自動化，2012，48(05)： 64-68.

[5]劉秀琴，許凱，張道光.浮式液化天然氣裝置液位計選型方案探討[J].石油化工自動化，2013，49(02)： 17-19.

[6]劉全榮，王廣鳳，朱信華.氣化爐激冷室液位計常見故障及處理[J].石油化工自動化，2011，47(03)： 73-74.