低温液体贮槽差压液位指示故障分析.docx

低温液体贮槽差压液位指示故障分析王际强;周铭奎;叶建强【期刊名称】《《低温与特气》》【年（卷），期】2019（037）004【总页数】5页（P43-47）【关键词】贮槽;液位测量;故障分析;措施【作者】王际强;周铭奎;叶建强【作者单位】杭州福斯达深冷装备股份有限公司杭州311100;四川空分设备（集团）有限公司成都641400【正文语种】中文【中图分类】TQ056.1+41前言低温液体贮槽（以下简称〃贮槽”）用于贮存液氧、液氮、液氩以及LNG等深冷液体，其液位测量方法多种多样，有差压法、测满阀法、液位开关阀法，浮子液位计法，安全阀法、温度计法、伺服液位计法、雷达液位计法以及电容式液位计法等方法，各种液位测量方法有其优缺点和适用场合［1］，其中，差压法最为经济实用，因而运用最为广泛。 然而在实际应用中，差压液位指示仪表（一般指差压液位计）经常会出现指示失准或根本无法指示的故障，给用户带来诸多不便，严重者甚至导致贮槽无法使用。本文将根据差压液位测量基本原理，从液位测量管路组成件的基本结构和功用出发，全面深入的分析产生液位指示故障的原因，并提出预防或解决液位指示故障的措施和方法。 2差压法测量原理低温液体贮槽液位差压测量原理如图1，从贮槽顶部接口引出的气体经过液上阀(A1)进入差压液位计(LI)的低压室；从贮槽底部接口引出的低温液体，通过干式取压器(QY)气化稳压后，经过液下阀(A3)进入差压液位计的高压室。高低压室的压差推动液位计的指针做旋转运动，从而通过指针旋转角度指示压力差。该压力差由罐内液体高度产生，其值等于液体静压力： △p=pgh式中，Ap为罐内液体静压力，Pa;p为贮存介质密度，kg/m3;g为重力加速度，m/s2;h为贮存介质高度，m。 由此可见，液位计指针的旋转角度实际是由液柱静压力引起的，不同角度，代表着不同的液位高度。同时，通过液上远传阀(A4)和液下远传阀(A5)，可将差压传递给变送器，从而将液位信号远传至中控室。 A1.液上阀；A2.平衡阀；A3.液下阀；A4.液上远传阀；A5.液下远传阀；QY. 干式取压器；LI.差压液位计图1差压测量原理图Fig.1Principlediagramofdifferentialpressuremeasurement3液位指示故障原因分析差压液位指示故障包括液位计没有读数，液位计读数与实际不符(比如与差压变送器或测满阀比较)，假液位以及液位计指针剧烈跳动等多种现象。这些故障可能与图1所示测量管线中的某一个或几个组成件有关，涉及设计、制造和使用等各个环节。 3.1液下管线如图1,从干式取压器引至液位计高压室的管线为液下管线，它由干式取压器、液下管道和液下阀组成。 3.1.1干式取压器干式取压器（简称取压器）位于液下管与内筒底部的交接处，如图1。其功能是把从贮槽最低点引入的液体气化，并将气体压力稳定传输到液位计（或液位变送器）。取压器结构多种多样，一般孔径较小，特别是某些结构的取压器结构又特别复杂，因而在使用中，经常会出现阻塞情况。取压器完全阻塞后，液位计将无液位指示；严重阻塞时，液位不能正确指示，通常指示液位会比实际液位低。阻塞可能是冰堵和机械堵塞，或者二者兼有之。 3.1.1.1冰堵在初次进液时，如果容器内存在水或潮湿空气，在低温下将会凝结成冰，从而阻塞取压器通道。造成容器内存在水或潮湿空气原因可能有： 试压用空气或氮气未经干燥处理；运输过程中未进行充分保护，水或潮湿空气进入；安装后未进行干燥吹扫和露点检测。 3.1.1.2机械堵塞内容器制造过程中，焊渣、磨屑等机械杂质未清理干净，使用中随着介质流动而沉积到取压器处，从而阻塞通道孔。这种阻塞一般较轻，但当容器内有潮湿空气时，极可能发生机械阻塞+冰堵的情形，从而完全阻塞取压器。 3.1.1.3未装设取压器由于设计的原因，有些贮槽并未装设干式取压器，这可能会造成： 液位波动。这是因为缺少取压器的稳压功能。 形成假液位。如贮槽缺少取压器，低温液体会直接进入液下管的最低处，液下管的实际取压位置可能会下降60-160mm（由具体结构决定），从而形成假液位。此时，液位计指示液位比实际液位高，实际液位可由指示液位减去假液位得到。假液位虽然不会影响贮槽性能，但可能会影响使用者的库存管理。 3.1.2液下管道液下管道很少会出问题，如出问题，通常可考虑以下两种情况。 3.1.2.1阻塞液下管道阻塞的原因和阻塞后的结果与干式取压器阻塞后相同。由于取压器接口处结构复杂，孔径较小，因而阻塞通常都发生在该处。若该处不阻塞，液下管道基本上就不会阻塞。 3.1.2.2泄漏（破裂）如果使用不合格管材，液下管也存在破裂的可能。液下管道破裂后，导致介质泄漏，传递到液位计高压室的压力减低，液位计读数将减少；同时液下管根部（靠近外壳）温度降低，甚至出现结霜结露现象。