引言

罐區(qū)的運行正常與否直接影響生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)負荷，是化工生產(chǎn)企業(yè)的重中之重。由于化工生產(chǎn)裝置罐區(qū)的特殊性、危險性，對儀表的穩(wěn)定性和可靠性比其他裝置有了更高的要求。在正常生產(chǎn)過程中，設備專業(yè)對罐體檢定周期為6年，所以儀表在運行周期內(nèi)不具備更換更新條件，運行時間必須大于罐體檢定周期。罐區(qū)的生產(chǎn)過程不復雜，但液位監(jiān)測參數(shù)非常重要，國內(nèi)外罐區(qū)液位測量主要使用雷達液位計、磁致伸縮液位計、伺服液位計、差壓式液位計等不通測量類型液位計，根據(jù)不同的測量原理和方法，每種液位計都有其自身的優(yōu)缺點和適用工況。

本文以E+H伺服液位計測量乙烯丙烯介質為例，總結E+H伺服液位計在乙烯丙烯球罐應用情況和維護過程中出現(xiàn)的問題，分析原因及如何預防性保養(yǎng)伺服液位計，以便充分發(fā)揮伺服液位計測量過程中高精度、高安全性的優(yōu)點，確保烯烴罐區(qū)安全可靠運行。

1 伺服液位計工作原理

伺服液位計的測量原理是基于阿基米德原理、力平衡和力矩平衡原理進行測量液位變化。本文以E+H伺服液位計工作原理為例，詳細說明其工作原理及結構。

E+H伺服液位計由浮子、鋼絲、外輪轂、步進電機、CPU等組成，如圖1所示。浮子（直徑30mm～70mm）懸掛安裝在測量鋼絲上，測量鋼絲纏繞在細槽外輪轂上，浮子升降過程中，平衡浮子重量變化使線轂中磁耦力矩發(fā)生變化，線轂徑向力矩發(fā)生變化，計算輪轂的旋轉次數(shù)，從而計算測量鋼絲的移動距離，由此得出液位變化量與輪轂外殼完全隔離的耦合磁鐵驅動輪轂旋轉；外磁鐵連接至輪轂，內(nèi)磁鐵連接至驅動電機，內(nèi)磁鐵旋轉磁吸引力驅動外磁鐵旋轉，帶動輪轂旋轉；測量鋼絲上懸掛的浮子重量在外磁鐵上產(chǎn)生力矩，導致磁通量發(fā)生變化。內(nèi)磁鐵上的電磁傳感器檢測輪轂中的磁通量變化，傳感器將重量信號傳輸至CPU驅動電機動作，使得重量信號始終保持為操作命令確定的設定值，浮子下降并接觸液體時，在浮力作用下浮子重量減小，磁力傳感器測量重量變化從而導致耦合磁鐵上的扭矩發(fā)生變化，并通過霍爾傳感器測量其扭矩的變化量發(fā)送至電機控制回路，隨著液位上升或下降，驅動電機調節(jié)浮子位置，使用磁旋轉編碼器連續(xù)計算輪轂旋轉，準確測量介質液位，這種徑向力矩的檢測對浮子浮力的檢測非常靈敏，測量精度非常高，所以伺服液位計通過這樣的原理測量乙烯丙烯球罐的液位等相關參數(shù)。

2 伺服液位計特點

1）伺服液位計具有雙通道輸出模式，可在球罐底部或安全區(qū)域安裝二次顯示儀，方便操作人員對球罐內(nèi)乙烯丙烯儲量監(jiān)視。

2）伺服液位計是一種多功能檢測儀表，采用模塊化設計，可測量液位、界位、介質比重等參數(shù)，具有非常強的數(shù)據(jù)處理能力。

3）伺服液位計是一種高精度罐裝測量儀表，其液位精度可達到±0.7mm，可用于計量，在球罐液位測量中得到了廣泛的應用。

4）機械傳動部件少，維修量少，以E+H廠家生產(chǎn)NMS53為例，具有LCD屏幕預警顯示功能，可靠性高。

5）參數(shù)設置中具有觸點輸出功能，可用于高低液位報警開關，參與聯(lián)鎖。

6）具有維護觀測腔，出現(xiàn)故障可在觀測腔觀測浮子與測量鋼絲連接狀態(tài)及浮子運行情況。

7)3個光敏式按鍵按鈕設置參數(shù)，無需打開接線盒蓋連接手操器。

8）具有預診斷功能，對現(xiàn)場維護人員具有維護預提示功能，如浮子、測量鋼絲、CPU出現(xiàn)故障，可快速反映故障點，方便維護人員查找故障。

3 伺服液位計的選型及安裝注意事項

伺服液位計在建設初期選型和安裝非常重要，如選型不當或安裝錯誤在后續(xù)生產(chǎn)維護過程中會導致測量不準，嚴重可導致伺服液位計損壞；石油化工乙烯丙烯球罐液位測量一般使用E+H生產(chǎn)的NMS 5型伺服液位計和霍尼韋爾生產(chǎn)的Enraf型伺服液位計測量液體乙烯丙烯液位，最近幾年也有部分國產(chǎn)及其他品牌伺服液位計在乙烯丙烯球罐得到應用，本文以E+H生產(chǎn)NMS5型伺服液位計為例詳細闡述其選型及安裝注意事項，盡可能避免伺服液位計因安裝導致測量不準的問題。

3.1 伺服液位計的選型

1）伺服液位計選用時，首先考慮其工藝工況和介質特性，測量介質密度宜大于或等于0.45g/cm³；界面測量時，兩種液體的密度應恒定，且密度差應大于或等于0.15g/cm3。

2）根據(jù)伺服液位計的工作原理可知，伺服液位計由浮子探測液面后，拉力、重力、浮力形成平衡，而液態(tài)乙烯丙烯進入球罐后會產(chǎn)生波動或湍流，浮子會隨著液面晃動，影響液位的測量，所以設計選型時宜選擇安裝導向管。

3）液位是罐區(qū)重要監(jiān)控參數(shù)之一，精度需滿足使用要求，一般情況監(jiān)視使用精確度不宜低于±5mm；計量級精確度不宜低于±3mm。

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