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1.二硫化碳計(jì)量的困難性
二硫化碳是粘膠化纖的主要原料,此外還廣泛的應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、促進(jìn)劑 、助劑、溶劑等方面,是一種重要的化工原料。因此,無(wú)論是在交易中,還是在工廠生產(chǎn)的內(nèi)部成本管理中,對(duì)二硫化碳的計(jì)量都是必需的。但是,二硫化碳易燃易爆,在眾多的石油化學(xué)品中,它是危險(xiǎn)的化學(xué)品之一。為了保證使用的安全,在運(yùn)輸和儲(chǔ)存中都采用水封的方法,因?yàn)槎蚧荚跇?biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為 1.262Kg/m3,比水重的多,所以在運(yùn)輸和儲(chǔ)存的容器上方加上水,避免其揮發(fā)和與外界直接接觸。這樣做安全是保證了,但卻給計(jì)量增加 了困難。由于二硫化碳總是伴有水,因此,不能簡(jiǎn)單地用流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量。如果用流量計(jì)計(jì)量 ,必須在流量計(jì)之前增加一個(gè)裝置,首先判別流過(guò)的是水還是二硫化碳,這就使計(jì)量變得很復(fù)雜 ,而且大大增加了成本,所以這種方法是不可行的;由于伴有水,稱重法計(jì)量也不可取。鑒于這種情況,通常采用容積計(jì)量法 。
采用容積計(jì)量,其計(jì)量器具必須做到如下幾點(diǎn):
(1)必須是界面測(cè)量,而不是簡(jiǎn)單 的液位測(cè)量;
(2)必須具有很高的,至少應(yīng)優(yōu)于 0.2%;
(3)按照防爆規(guī)范,二硫化碳應(yīng)當(dāng)屬于本安,IIC級(jí)T5組。即計(jì)量?jī)x表的防爆級(jí)別應(yīng)為 ialICT5以上。
2.山東某化工廠罐內(nèi)二硫化碳計(jì)量方法及存在的問(wèn)題
目前二硫化碳計(jì)量主要有以下幾種:
2.1 人工計(jì)量法
在銅棒上涂上鉛油,插入容器內(nèi),由于二硫化碳和鉛油發(fā)生化學(xué)作用,使銅棒變黑,而水與鉛油不反應(yīng),保持原色。銅棒在容器內(nèi)停留一定時(shí)間后取出,用皮尺或鋼卷尺測(cè)量發(fā)黑部分的長(zhǎng)度,即代表二硫化碳在容器中的液位高度。這種方法每測(cè)都要涂鉛油,都要把容器打開(kāi)、關(guān)閉,非常耗時(shí)、費(fèi)力,并且有氣味,有損操作者的健康。更主要的是測(cè)量誤差大。首先,銅棒在容器內(nèi)是否垂直、容器底部是否水平而引起的誤差;其次,鉛油涂的多少,銅棒插入時(shí)間的長(zhǎng)短,界面是否穩(wěn)定等諸多因素也會(huì)引起測(cè)量誤差;再者,皮尺、鋼卷尺本身就不高,拉的松緊也會(huì)有影響,不同的人測(cè)量結(jié)果也不 同 ,而且還會(huì)發(fā)生很大的偶然誤差。
2.2 磁致伸縮或磁翻板式液位計(jì)
利用水和二硫化碳密度的不同,采用浮球原理來(lái)測(cè)量二者的界面,并以磁耦合的方式帶動(dòng)翻板來(lái)顯示界面高度,或引發(fā)干簧繼電器動(dòng)作輸出遠(yuǎn)傳電信號(hào)。由于二硫化碳和水在一起會(huì)在管壁和儀表?xiàng)U上形成嚴(yán)重的結(jié)晶現(xiàn)象(硫磺),所以該類儀表短期內(nèi)浮球會(huì)卡住,可靠性不高,難以作計(jì)量用。17年5月份,該廠硫磺車(chē)間使用某品牌的磁致伸縮在拆卸下來(lái)后,儀表?xiàng)U上結(jié)晶的硫磺厚度已達(dá)5-10cm。所以,磁致伸縮或磁翻板式液位計(jì)只能適用于潔凈的液位測(cè)量,在該廠車(chē)間不適用。
2.3 Techstar/泰科時(shí)代 TKSD08 系列 射頻導(dǎo)納式物位計(jì)
2.3.1產(chǎn)品原理
射頻導(dǎo)納式物位計(jì)是一種從電容式發(fā)展起來(lái)的、防掛料、更可靠、更準(zhǔn)確、適用性更廣的新型物位控制技術(shù),是電容式物位計(jì)的升級(jí)。它是根據(jù)水和二硫化碳介電常數(shù)的不同來(lái)測(cè)量?jī)烧叩慕缑。所謂射頻導(dǎo)納中導(dǎo)納的含義為電學(xué)中阻抗的倒數(shù),它由電阻性成分、電容性成分、電感性成分綜合而成,而射頻即無(wú)線電波譜,所以射頻導(dǎo)納可以理解為用高頻無(wú)線電波測(cè)量導(dǎo)納。儀表工作時(shí),儀表的傳感器與罐壁及被測(cè)介質(zhì)形成導(dǎo)納值物位變化時(shí)導(dǎo)納值響應(yīng)變化,電路單元將測(cè)量導(dǎo)納值轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)輸出,實(shí)現(xiàn)物位測(cè)量。
2.3.2產(chǎn)品特點(diǎn):
適用性強(qiáng):可測(cè)量液位和料位,可滿足不同溫度、壓力、介質(zhì)的測(cè)量要求,并可應(yīng)用于腐蝕、沖擊等的惡劣條件場(chǎng)合。
防掛料。獨(dú)特的電路設(shè)計(jì)和傳感器結(jié)構(gòu),使其測(cè)量可以不受傳感器掛料的影響,無(wú)需定期清潔,避免誤測(cè)量。
免維護(hù)。測(cè)量過(guò)程無(wú)可移動(dòng)部件,不存機(jī)械件損壞問(wèn)題,無(wú)需維護(hù)。
抗干擾。接觸式測(cè)量,抗干擾能力強(qiáng),可克服蒸汽、泡沫及攪拌對(duì)測(cè)量的影響。
準(zhǔn)確可靠:測(cè)量量多樣化,使測(cè)量更加準(zhǔn)確,測(cè)量不受環(huán)境影響,穩(wěn)定性高,使用壽命長(zhǎng)。
2.3.3 Techstar/泰科時(shí)代 TKSD08 系列射頻導(dǎo)納性能指標(biāo):
供電電源:15~35VDC
輸 出:4~20maDC
輸出方式:物位方式或距離方式
回路負(fù)載:24VDC時(shí)625Ω
環(huán)境溫度:-40℃~+77℃
過(guò)程條件:232°C/35bar
響應(yīng)時(shí)間:0.5S
0.5~30S可調(diào)
精 度:0.5%(標(biāo)準(zhǔn)條件下)
負(fù)載影響:0.2%(0~負(fù)載)
量 程:20000PF,100m(不同傳感器量程不同)
靜電火花防護(hù)(對(duì)傳感器):10A(標(biāo)準(zhǔn))
100A(可選)
射頻防護(hù):可內(nèi)置濾波器
電器接口:3/4"NPT
分體電纜長(zhǎng)度:7.6m(標(biāo)準(zhǔn)),45.6m(可選)
過(guò)程連接:NPT螺紋安裝(標(biāo)準(zhǔn)),法蘭安裝(可選)
外殼防護(hù):IP66
防爆區(qū)域等級(jí):Exia[d]IICT4
4.現(xiàn)場(chǎng)使用 Techstar/泰科時(shí)代 射頻導(dǎo)納界面儀應(yīng)用及效果
目前,該廠二硫化碳用量很大。原來(lái)曾用過(guò)磁致伸縮式液位計(jì),由于罐內(nèi)有結(jié)晶,儀表故障較多,安裝后就經(jīng)常卡住,儀表不能正常測(cè)量,大部分是用人工計(jì)量。人工計(jì)量費(fèi)時(shí)費(fèi)力,偏差較大,不能適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的需要。
因此,在該化工企業(yè)相關(guān)技術(shù)部門(mén)對(duì)相關(guān)液位產(chǎn)品廠家和與該廠相似企業(yè)相關(guān)儀表應(yīng)用的調(diào)研下,在17年5月份選用了天津市泰科時(shí)代測(cè)控技術(shù)有限公司 的 Techstar/泰科時(shí)代 品牌射頻導(dǎo)納界面儀產(chǎn)品進(jìn)行使用。至今,天津市泰科時(shí)代測(cè)控技術(shù)有限公司 的射頻導(dǎo)納界面儀在硫磺車(chē)間投用以來(lái)運(yùn)行良好,操作人員省去了繁瑣的勞動(dòng),在儀表室隨時(shí)可以監(jiān)測(cè)到二硫化碳的計(jì)量;車(chē)間認(rèn)為計(jì)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠,非常滿意;所以客戶選用 Techstar/泰科時(shí)代 射頻導(dǎo)納界面儀計(jì)量二硫化碳是非常成功的。
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