硫酸低温回收体系分析仪器的选择和运行剖析

本帖最后由 melao 于 2012-2-8 08:59 编辑
1概要
　　检测仪表通常有就地仪表和集中仪表之分，而集中检测仪表是自控系统关键的子系统之一。一般的集中检测仪表主要由三个部分组成：传感器，利用各种信号检测被测模拟量；变送器，将传感器所测量的模拟信号转变为4~20mA的电流信号，并送到集散控制系统（DCS）中；显示器，将测量结果直观地显示出来，提供结果。这三个部分有机地结合在一起，缺少任何一部分则不能称为完整的仪表。
　　检测仪表以其测量精确、显示清晰、操作简单等特点，在工业生产中得到了广泛应用，而且集中控制的检测仪表内部有与微机的接口，更是自动化控制系统中的重要部分，被称为自动化控制系统的眼睛。
　　随着科学技术的发展，检测技术得到了极大的推广，检测仪表在硫酸生产装置中也得到了广泛的应用。尤其在低温热回收（DWRHS）系统不仅为生产厂节约了大量的人力、物力，更重要的是可以及时对工艺参数进行调整，装置可全自动运行，大大减轻了操作负荷，降低了操作难度，提高了装置的抗风险能力。现以山东淄博博丰复合肥有限公司硫酸装置的低温热回收系统为例，介绍检测仪表在DWRHS设计和现场安装调试中的情况。
　　2检测仪表的选型及安装要求
　　21就地显示仪表
　　就地仪表主要为压力表和温度计。压力表在一般的空气、水及蒸汽管道上统一使用DN15对焊式根部阀，通过14mm？2mm不锈钢管和压力表头连接。硫酸管道或者有腐蚀性介质的管道统一使用DN50法兰接口的隔膜压力表或者膜片压力表。在震动比较大的地方，压力表头都要充油。就地温度计都为双金属温度计。在硫酸管道上的温度计套管统一采用耐高温浓硫酸腐蚀的特种不锈钢管，DN40接口。在一般没有腐蚀性介质的管道上采用0Cr18Ni10Ti不锈钢、DN40套管。温度计保护管统一采用8mm的0Cr18Ni10Ti不锈钢管。这些仪表安装时都要注意方便现场操作和观察。
　　22集中显示仪表
　　1、温度
　　集中显示温度的仪表选用热电阻，在硫酸管道上的温度计套管统一采用耐高温浓硫酸腐蚀的特种不锈钢管，DN40接口。在其他没有腐蚀性介质的管道上采用0Cr18Ni10Ti不锈钢、DN40套管。温度计保护管统一采用6mm的0Cr18Ni10Ti不锈钢管。
　　2、液位
　　液位集中仪表在酸地下槽、高温循环酸泵槽及除氧器上，采用DN100接口的磁性翻柱液位计。在酸地下槽、高温循环酸泵槽的磁性翻柱液位计中的浮子都选用耐高温浓硫酸腐蚀的特种不锈钢。除氧器上的磁性翻柱液位计的浮子选用304不锈钢。锅炉气包液位计选用双室平衡容器接管引导差压到变送器。现场接管时要注意，双室平衡容器的正负压室在接到变送器上去时不能接反。
　　3、流量
　　流量仪表选用电磁流量计、阿牛巴差压流量计、
　　孔板差压流量计和转子流量计。电磁流量计的电极采用耐高温浓硫酸的特种不锈钢，本体采用304不锈钢衬PTFE，其直径主要按需测量流量大小来选定。电磁流量计可安装在水平管也可安装在垂直管道上，但应按规定确保直管段有一定长度，并要保证在运行时是满管的。阿牛巴流量计采用耐高温浓硫酸腐蚀的特种不锈钢制造，最好水平安装，也可垂直安装，也应按规定确保直管段的长度；垂直安装时，正负取压管就直接形成了压差。因为介质为浓硫酸，所以对导压管内的排气不太方便，特别是变送器正负压室内的排气，安装时要认真考虑并采取相应的措施，使之达到安全可靠。孔板差压流量计通常安装在蒸汽管线上，其节流元件为孔板，要注意孔板的安装方向和直管段的长度要求，接变送器时要分清正负压室。差压变送器都配有三阀组，测硫酸用的为316L不锈钢，测蒸汽用的为304不锈钢。其他测量脱盐水流量的都选用转子流量计，转子流量计要垂直安装，流体走向为自下往上。现场所有就地显示屏要安装在易观察、可维护的地方。
　　4、压力
　　压力集中仪表统一配置对焊式DN15根部阀，接18mm不锈钢管，通过引压管配至变送器。测量浓硫酸的压力变送器的测量元件应选用耐浓硫酸腐蚀的不锈钢，其他测量水、空气和蒸汽的压力变送器的测量元件选用316L不锈钢。
　　由于现场不能提供仪表空气，阀门只能选用电动调节阀和电动开关阀。阀门材质必须要满足工况要求。
　　5、酸浓分析
　　酸浓分析仪在DWRHS项目中非常重要。酸浓和电导率存在一定的关系，所以我们选用的是环形电导率分析仪来测酸浓。环形（电感应）电导率传感器的测量原理如所示，采用一对线绕金属环形线圈，传感器的电极与过程是完全隔离的。两个线圈一个作为发送器，另一个作为接收器。当给发送器线圈通电时，则电解质溶液导电产生感应电流，该感应电流与溶液的电导率成正比，接收器线圈检测该电流的大小，从而求出溶液的电导率值。环形电导率传感器也有发送器和接收器两个线圈，但这两个线圈是装在内衬PFA（对氟苯丙氨酸）的短管内，工艺介质从短管中流过。由于环形线圈不是直接插入被测溶液中，因此，要求用外部接线把电路接通。所谓外部接线就是用短接片连接两个金属环。
　　金属环即是环形电导率传感器的两个工作线圈，同时也与工艺介质接触，短接片起连通线圈的作用。
　　环形电导率传感器适用于高电导率检测，最高可以测量02S/cm（02000000S/cm），而最低检测值则取决于传感器圆环的大小和环上缠绕的线圈数，最低检测值范围为50500S/cm.环形电导率传感器的测量值与溶液的流速和流向无关，但一定要保证传感器的环形孔不能堵塞，介质要满管、不能有气泡，这些都会对测量值的准确性产生影响。
　　所有传感器均内置测温热电阻，其对电导率的检测值进行温度补偿。
　　环形电导率传感器测量原理示意DWRHS项目中材料的选择很重要，有酸的环境所选用的材料一定要耐腐蚀，温度高的地方还需要耐高温。另外还应对一些接口的规格进行统一，比如电气接口统一为M2015等，以方便材料管理和备件更换。
　　3开车前的检测和注意事项
　　检查现场仪表安装，特别要注意检查差压测量仪表，导压管配管正负不能接错。分析仪在安装后要进行一些参数设置。压力变送器需要进行量程单位设置以及调零。
差压变送器在调试的时候，把正负压室的截止阀全关闭，平衡阀打开。这样变送器就可以调零。在通了介质以后，把正负压室的截止阀同时慢慢地打开，然后再把平衡阀关闭。还要把排污阀打开，把气排干净。磁性翻柱液位计在现场显示的液位和实际液位有误差的时候，只能在DCS中进行修正。电磁流量计出厂量程和设计量程不一致时候，也必须重新设置。现场仪表上所设置的量程都必须和DCS中的量程设置相对应。另外差压流量变送器在DCS上显示的时候，要对现场测出来的差压值进行计算才能正确地显示流量。在变送器上或者在DCS内做开方运算都可以。回路测试，主要测试回路的通断。
联锁测试，主要测试联锁回路设置的动作实现情况。
　　4结语
　　从开车运行情况来讲，检测仪表在DWRHS的应用中发挥了很大作用。当然，仪表要得到良好的运行，为生产提供准确、可靠的过程数据，需要仪表用户充分认识其工作原理和与工艺相关的特性，以便加强对装置的有效维护和防护措施。除了选型正确以外，定期的维护和标定也十分重要，这也是使仪表能够真正发挥作用的关键。
　
　

好贴，收藏了慢慢看，我们的装置估计7月份才能投产。