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摘要：闡述尿素裝置各種液位計的優缺點及液位計測量不準的危害，分析液位計測量不準的原因，提出改進措施和避免類似問題發生的幾點體會.

關鍵詞：尿素裝置；液位計；故障處理

1概述

中國石油塔里木油田公司石化分公司年產80萬噸尿素裝置引進意大利Snamprogetti公司的氨汽提尿素專利技術，大顆粒尿素裝置引進日本TEC公司噴射流化床造粒專利技術，日產大顆粒尿素2660t，該裝置使用的液位計主要有以下幾種。①電容式液位計：用于中低壓分解塔（中壓分解器液位槽、低壓分解器液位槽、真空預濃縮器液位槽、真空分離器液位槽）上的液位測量：②雙法蘭液位計：用于二氧化碳壓縮機段間分離器、中壓吸收塔、尿素水解塔和液氨儲槽液位測量：③單法蘭液位計：用于甲醛罐等設備液位測量；④磁致伸縮液位計：用于解吸塔、中壓惰性氣體洗滌塔、甲銨冷凝器、汽提塔蒸汽冷凝液分離器、蒸汽冷凝液儲槽、中壓分解塔用蒸汽冷凝液分離器和低壓分解器用蒸汽冷凝液分離器等設備的液位測量：⑤導波雷達液位計：用于碳銨密閉排放槽、尿素溢流槽、事故地下排放槽等罐液位測量；⑥鈷60核料位計：用于甲銨分離器和汽提塔液位測量：⑦浮筒液位計：用于二氧化碳壓縮機表冷器液位測量；⑧超聲波料位計：主要用于大顆粒裝置料位測量。

尿素裝置自2010年5月19日運行以來，某些關鍵部位的液位計測量不準，甚至無法測量，如中壓分解器液位槽、低壓分解器液位槽、真空預濃縮器液位槽、真空分離器液位槽上的電容式液位計長期滿液位：二氧化碳壓縮機二段、三段、四段出口分離器液位計波動大，易損壞，無法投自動控制，對壓縮機影響非常大，以至于造成壓縮機跳車停產：甲醛罐單法蘭液位計指示不準，無法參考：解吸塔和中壓惰性氣體洗滌塔等液位計時好時壞測量不穩定等。經統計共有15塊關鍵液位計運行不可靠，長期制約尿素裝置運行的平穩性，給操作人員帶來很大的操作隱患。

關鍵液位計指示不準，會造成工藝物料中斷，壓力波動大，無法投自動控制，工藝操作人員操作困難，影響產品質量優級品率，嚴重時還會引起跳車停產等事故。因此，有必要針對尿素裝置的特點和介質特性，分析研究液位計測量不準的原因，選用適合測量的液位計，目的是在開、停工期間和正常生產期間都能夠正確指示容器液位，達到操作平穩，運行可靠。

2液位計測量不準的原因及改進措施

針對尿素裝置介質特性（介質腐蝕性、溫度、壓力、相變、結晶、密度梯度等）、容器特點、安裝部位、振動程度、環境影響等因素分析造成液位計測量不準的原因，提出改進建議。

1）中低壓分解塔等電容式液位計長期滿液位問題。電容式液位計的測量原理是通過電容值的變化來測定液位值，原設計中未考慮到尿液易結晶，結晶后在電容式液位計測量桿上包裹了厚厚的一層尿液結晶體，使得電容值發生了變化，產生了測量誤差，始終測量出的是滿液位。所以原因主要是儀表選型錯誤，電容式液位計不適合測量易結晶、易掛料的液體液位。

射頻導納液位計是基于電容式的一種防掛料更可靠、更準確、適用性更廣泛的料位測量技術，射頻是2kHz到1MHz的正弦波信號，與電容不同：導納包含容抗和阻抗，與電容式液位計相比，增加了射頻信號和阻抗信號，克服了電容式液位計由于測量桿掛料造成的電容誤差。正是由于射頻導納物位計增加了射頻信號和阻抗信號，當有掛料時，沒有電壓差，雖然容抗變化了，但是阻抗未發生變化，再通過2kHz到1MHz的正弦波射頻信號耦合、過濾、放大，利用未變化的阻抗信號抵消掛料引起的容抗偏差，最后得到真實的液位信號，這樣可以很好的消除掛料引起的測量誤差。因此，射頻導納物位計能夠更好的測量易結晶、易掛料介質的物位。

2011年4月購買了2臺射頻導納液位計，更換了原來電容式液位計。但是使用不久即出現了故障，經過現場觀察發現是變送器損壞。原來該表是懸空倒裝在罐底，振動非常大，且上方經常有液體泄漏污染了表體。后將該表更換成分體式，用導線把變送器引到附近環境良好的地方，避免了振動和液體污染。目前中低壓分解塔電容式液位計都已經更換成射頻導納液位計，運行良好。

2）二氧化碳壓縮機段間分離器液位計波動大，易損壞。自開工到2012年7月底，出現故障多次，更換過3塊新的雙法蘭液位計。損壞的主要原因是設備自帶的雙法蘭液位計是霍尼韋爾公司的雙法蘭液位計，該公司雙法蘭液位計并不常用，只在這里用到6臺。出現過膜片破裂、測量值突變、測量值達到高限等現象，由于是帶聯鎖控制，很容易造成壓縮機跳車，因此，現在已經有4臺更換成EJA雙法蘭液位計。自從2012年更換后未出現故障。為了避免液位計故障造成壓縮機跳車，建議把段間液位測量改成二選二液位測量。

3）甲醛罐單法蘭液位計指示不準，無法使用。經現場測試和判斷，發現甲醛液體由于環境溫度變化導致甲醛凝結，堵死單法蘭測量面，造成無法測量液位。雖然甲醛罐內部有伴熱管線，但是伴熱不均勻，仍然造成甲醛凝結無法測量。建議更換成非接觸式導波雷達液位計，安裝在甲醛罐頂部。

4）解吸塔和中壓惰性氣體洗滌塔上的磁致伸縮液位計時好時壞，測量不穩定。主要原因是：磁致伸縮液位計由于溫度高（超過100℃），磁浮子磁性逐漸減弱：安裝位置不合適，冬季溫度低，介質結晶堵塞上下截止閥等綜合因素。

2011年8月檢修期間更換成雙法蘭差壓變送器，更換后一直運行很好。

5）導波雷達液位計、核料位計、浮筒液位計和超聲波料位計運行一直平穩可靠，選型合適，測量準確。

3應用體會

尿素裝置運行2年多來，儀表設備暴露的問題通過整改逐漸完善，目前有了很大的改進。總結應用效果，得出一些體會，希望今后在新裝置建設時期和運行中能夠避免類似問題重復出現。

1）進行相似類型裝置液位測量使用情況的調研，借鑒好的測量方法，根據測量原理和環境狀況選用適應性強的儀表。

2）大膽選用國產新型儀表設備，特別是更科學便捷的測量儀表。國內儀表生產廠家供貨周期短，售后服務及時，解決問題快捷，可優先考慮選用。

3）規范儀表安裝施工，嚴格遵照儀表生產廠家的要求安裝儀表，杜絕由于安裝不符合要求造成的儀表測量誤差，同時做好儀表保溫伴熱措施，確保滿足儀表工作環境要求。

4）關鍵液位儀表，特別是帶聯鎖的液位儀表最好采用三選二或二選二方式，避免儀表本身故障原因造成裝置跳車。