某工程中间罐区使用的液位测量仪表均为接触式仪表,如音叉开关、雷达液位计、伺服液位计、静压液位计等。如果使用以上液位计,需要在储罐上开孔,但实际工况无法满足开孔要求。仅安装外部超声波液位计,无需开孔,符合SIL2液位要求。
1、外置超声波液位开关的测量原理及应用特点
外置超声波液位开关传感器的探头可以产生变频超声波脉冲,脉冲信号在储罐等容器内传播,穿过容器内的介质(液体和气体)。由于液体和气体的超声波透射率不同,超声波接触罐壁返回的信号也不同。通过接收和分析返回的超声波信号,可以判断罐体内是否有介质(液体或气体)。超声波变送器将判断结果作为开关信号输出,信号送至机柜间SIS系统,实现液位的联锁控制。变频超声波在容器内的传输不会受到介质气泡、压力和外界天气的影响,但安装时要求介质温度。超声波液位开关变送器表头配有LED显示屏,可实时显示信号强度和故障代码,便于检查和维修。
与传统的液位计需要与介质接触才能测量不同,外置超声波液位开关采用非接触式测量技术,可以根据超声波在液体中透射率的不同来判断液体的存在与否,精度高,安装维护方便。
2、现场适用环境
当浮顶罐液位过低时,浮板落在支撑腿上,支撑腿支撑浮板。当储罐的液位继续下降时,浮板和液位之间会形成一个气相空间。当罐体进出管道流速过快时,静电可能在管道管口聚集,静电遇气易引发爆炸事故。此外,当浮板掉到底部时,也可能会导致塌腿。
2021年,上级单位在督查安全生产集中整治时提出,化工中间罐区浮顶罐浮板高度为1.85m,实际联锁点距离罐底不到0.5m。联锁点低于浮板落到底部的高度,存在安全隐患,应设置在距罐底2.2m以上的位置。原设计中内浮顶罐高低液位联锁设置位置过低,不符合国家安全监管总局令第84号《油气罐区防火防爆十条规定》第六条规定:内浮顶罐运行过程中禁止浮板落底。
最初设计的低低电平联锁仪表是音叉开关。如果音叉开关上移,则需要对罐体进行钻孔,但在设备运行过程中无法实现钻孔操作。由于外测液位开关的工作量小、改造难度低、精度可靠,为了不影响装置的运行,选用外测非接触式液位开关。据调查,该超声波液位开关能够满足SIL液位、在线安装、调试和易于维护的要求。审计刘清
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