加熱爐磁翻板水位計的開發應用

王慶峰王晶巖李琳張建國譚夢奇

（1.大慶油田銷售儲運分公司，黑龍江 大慶 163000；2.東北石油大學，黑龍江 大慶 163318）

加熱爐磁翻板水位計的開發應用

王慶峰1王晶巖1李琳1張建國1譚夢奇2

（1.大慶油田銷售儲運分公司，黑龍江 大慶 163000；2.東北石油大學，黑龍江 大慶 163318）

通過新型加熱爐磁翻版水位計的開發,使水位計的清理周期延長了30倍，實現了裝置的隔離控制、并具讀數及沖洗功能，員工清理水位計的勞動強度減少約95%。

水位計；堵塞；沖洗

一、立項依據與指導思想

1.立項依據

儲運銷售分公司南一油庫外輸原油輸至南三油庫，近幾年由于采油廠來油溫度降低，在冬季氣溫較低時，原油經過長輸管線到達南三油庫后，其溫度接近凝固點。為改善這一狀況，2007年南一油庫增建3臺真空相變加熱爐，在春、秋、冬季氣溫較低時對外輸原油進行加熱。

表2 運行直接成本表

[5]陳中明,李傳華,凌海等.二氧化碳的生產及綜合利用[J].精細化工中間體,2001,(5):9-11.

[6]黃黎明，陳賡良.二氧化碳的回收利用與捕集儲存[J].石油與天然氣化工.2006, Vol.35(5):354-358.

（一等獎獲獎征文）

加熱爐運行中出現個別加熱爐負壓保持時間較短、頻繁做真空現象；所有加熱爐液位顯示裝置堵塞問題頻發（堵塞周期3～5d），虛假水位信號遠傳至二次表，加熱爐頻繁保護停爐。

2.指導思想

結合加熱爐水位計實際運行研究，通過安裝磁鐵、安裝隔離控制閥門、擴大穩定缸容積、加裝雙水位、連接沖洗排污管線等一系列改造，將加熱爐磁翻板水位計逐步改進，實現設備平穩運行。

二、原磁翻板水位計存在問題

南一油庫加熱爐原水位計為單臺磁翻板水位計，水位計缸體與加熱爐爐體通過兩根φ16mm短管連通，缸體內部有一個磁性浮球，浮球兩側排列著許多小磁極。

其測量原理為缸體內的水位變化帶動浮球上下移動，磁極在浮球磁力作用下翻轉，呈現不同顏色來顯示水位。

在實際運行中，爐體材質遇到高溫，產生金屬氧化物等雜質，不但爐體內水質變差，同時使水位計的磁性浮球因吸附雜質而卡死，導致現場水位計、遠程控制儀表均無法觀察真實水位，加熱爐常因此發生低水位誤報警并停爐，影響生產運行。

三、改進設計

自2009年以來，公司先后對水位計進行了5次改進：安裝磁鐵吸附雜質、擴大連通管徑并安裝隔離控制閥門、擴大穩定缸容積、實行雙水位計并聯讀數及安裝沖洗閥門，改進前如圖1所示。

1.安裝磁鐵吸附雜質

圖1 水位計改造前圖示

在爐體側壁靠近連通管的位置加裝4塊環形磁鐵（圖2）。通過吸附作用減少進入水位計缸體的雜質，使水位計清理周期延長到5～7天。在此基礎上，又在水位計缸體底部法蘭外側加裝了1塊磁鐵，使水位計清理周期進一步延長為7～10天。

圖2 安裝磁鐵吸附雜質改造圖示

2.擴大連通管徑并安裝隔離控制閥門

將水位計與爐體之間連通管由原來的φ16mm更換為φ20mm的管段，并安裝兩個控制閥門，通過關閉閥門（1）和（2），實現水位計與爐體隔離（圖3）。這樣，拆卸水位計時既不需要排低爐水，也避免了對加熱爐真空度的影響。

圖3 擴大連通管徑并安裝隔離控制閥門改造圖

3.水位計本體改造

如圖4所示，拆除原水位計，通過法蘭連接，在原水位計處安裝一個高600mm，直徑150mm主穩定缸（3），增強水位計部分容納雜質的能力。同時在缸體下部法蘭外側安裝兩塊活動磁鐵，通過沉降吸附，讓水中的金屬氧化物在進入水位計之前先沉淀，減少進入水位計的雜質數量。另外，在主穩定缸左、右兩側各連接一個磁翻板水位計（12）（13），實現雙水位計并聯讀數，增強了數據的真實性。同時在主穩定缸上下兩側安裝排污閥門（10）（11）、水位計與主穩定缸之間安裝隔離閥門（4）（5）（7）（8）、水位計下側安裝排污閥門（6）（9），便于對主穩定缸及雙側水位計各自獨立清污。在加熱爐操作間室內暖器片上部開孔，安裝短接及絲扣閥門（15）。用軟管將該絲扣閥門分別與排污閥門⑽、⑾、⑹、⑼連接，利用采暖水定期沖洗水位計各部分，從根本上消除拆解、安裝水位計的工作。

四、設備加工及安裝使用

作好準備工作，按設計要求備好材料

1.水位計加工過程

水位計改造部分全部采用無縫鋼管，根據現場空間大小及實際需要設計各部分尺寸，按照設計尺寸對無縫鋼管進行切割、除銹、防腐、噴漆，水位計安裝時必須保持水平，安裝地點為加熱爐操作間內。水位計的各部分構成如下。

（1）水位計整體尺寸高650mm。

（2）穩定缸（φ219mm的無縫鋼管，高650mm），上部盲死，并開孔安裝4分鋼質絲扣球閥；下部安裝法蘭，法蘭下部開孔安裝4分鋼質絲扣球閥。

圖4 水位計本體改造圖示

（3）準備兩個磁翻板水位計，型號為UFZ-1.6型浮子液位計，量程為-150mm～150mm，工作壓力為1.6MPa。上下側分別開孔安裝4分鋼質絲扣球閥。

（4）兩個磁翻板水位計以法蘭連接的方式安裝在穩定缸兩側，連通管均采用1寸無縫鋼管。

圖5 沖洗流程示意圖

2.安裝步驟

（1）在改造前協調崗位將待改造的加熱爐停運，排放爐水至水位計下側連接法蘭處。并將爐體冷卻1～2天。

（2）拆卸水位計與爐體之間連接法蘭共兩片。

（3）將預制的水位計穩定缸與爐體之間采用1寸無縫鋼管焊接，并加裝隔離控制閥門。

（4）水位計安裝完畢后，穩定缸下側均安裝強磁鐵。

（5）將穩定缸與爐體之間的隔離控制閥門打開，水位計與爐體實現連通。

3.沖洗流程

如圖5所示，當兩側水位計出現數據不一致時，可對雙側水位計分別進行沖洗，沖洗流程如下。

（1）關閉穩定缸與加熱爐爐體之間的隔離控制閥門；

（2）拆下永磁鐵關閉4個水位計閥，打開穩定缸上、下閥及閥門5，單獨沖洗主穩定缸；

（3）關閉穩定缸下閥門，打開左側2個水位計閥及排污閥，單獨沖洗左側磁翻板水位計；

（4）關閉左側2個水位計閥及排污閥，打開右側對應水位計閥及排污閥，單獨沖洗右側磁翻板水位計；

（5）關閉右側磁翻板水位計排污閥、穩定缸上閥及閥門5，打開4個水位計閥及隔離控制閥門，使水位計恢復運行。

另外，可將連通軟管分別與3個排污閥相連，對主穩定缸及兩側磁翻板水位計進行反沖洗。也可在水位計正常運行的情況下，單獨關閉一個磁翻板水位計的水位計閥，單獨沖洗該磁翻板水位計，由另一臺磁翻板水位計實現連續監測爐體水位。

五、現場應用情況

水位計改造后，經過一個采暖期的運行，水位計清理周期從3天逐步延長到3個月，并且通過開關閥門就能實現水位計的沖洗和排污功能，整個過程只需兩名員工用時5min。爐體無需重新做真空，極大地降低了勞動強度。

（一等獎獲獎征文）

TE963

B

1671-0711（2015）05-0049-03