[摘要]分析了(le)影響差(cha)壓(ya)式孔(kong)闆流量(liang)計
精度(du)的因素,提(ti)出提(ti)高流(liu)量(liang)計準确(que)度的措施(shi),保證(zheng)氯堿(jian)生産裝置(zhi)的穩定運行。
在(zai)氯堿(jian)生産(chan)過程(cheng)中,氯(lü)化(hua)氫合成(cheng)工序氯(lü)氣(qi)、氫氣(qi)流量計測(ce)量失(shi)準,會(hui)導緻配比(bi)量不正(zheng)确,可能(neng)造成(cheng)合(he)成(cheng)爐過(guo)氯。氯氣和(he)乙炔(que)在混(hun)合器中反(fan)應生成(cheng)氯乙炔(que),放出(chu)大(da)量的熱(re),使得(de)混合(he)器溫(wen)度和(he)壓力(li)将在(zai)短時間(jian)内(nei)急劇(ju)上升,壓力(li).上升(sheng)到一定程(cheng)度,會引起(qi)混合器防(fang)爆膜爆(bao)裂(lie),大量氯化(hua)氫和乙炔(que)氣洩(xie)漏,存(cun)在極大的(de)安(an)全隐患(huan)”。同樣的,乙(yi)炔和氯化(hua)氫的流量(liang)計的(de)準(zhun)确(que)度對(dui)氯堿(jian)生産的安(an)全性具有關鍵(jian)作用(yong)。乙炔氣(體(ti)積分數(shu)≥99%)與(yu)氯化(hua)氫在(zai)混合器中(zhong)以1:(1.03~1.10)的比例(li)混合後,進(jin)入轉化器(qi)中反(fan)應(ying)生(sheng)成粗氯乙(yi)烯(xi)的過程(cheng)中,要嚴禁乙炔(que)過量(liang),如果乙炔(que)過量(liang)會(hui)導(dao)緻氯(lü)乙烯(xi)的轉化率(lü)降低,嚴重(zhong)時會(hui)導緻(zhi)氯乙烯轉(zhuan)化器中(zhong)的觸媒(mei)中毒失去(qu)活性(xing),造成(cheng)較大(da)的經(jing)濟損失。在氯化(hua)氫合成(cheng)工序中(zhong)氯氣、氫氣流量(liang)計和氯乙(yi)烯合(he)成工(gong)序(xu)中乙炔(que)、氯化氫流(liu)量計均使(shi)用(yong)差壓式(shi)孔闆(pan)流(liu)量(liang)計,下(xia)面針對(dui)影響差(cha)壓式孔(kong)闆流量(liang)計精(jing)度的(de)因素(su),提出(chu)提高其精(jing)度措(cuo)施。
1差(cha)壓式(shi)孔闆流(liu)量計的組成(cheng)及基本原(yuan)理
差壓式(shi)孔闆(pan)流量(liang)計(ji)主(zhu)要由(you)一次(ci)裝置(zhi)(孔闆(pan))、二次(ci)裝(zhuang)置(zhi)(差壓(ya)變送器(qi))、信(xin)号線(xian)纜組成。當充滿(man)管道的介(jie)質流(liu)經管道(dao)内的孔(kong)闆時,介質(zhi)将在(zai)孔闆(pan)處形成局(ju)部收(shou)縮(suo),使(shi)得流(liu)速增(zeng)加,靜壓力(li)降低,孔闆前後(hou)産生(sheng)壓差四介(jie)質流量越大,孔(kong)闆前(qian)後的壓差(cha)就越(yue)大(da),通(tong)過測量壓(ya)差(cha)來計算(suan)流量的大(da)小。
孔闆前後(hou)的壓差(cha)與流量Q具(ju)有以下關(guan)系(xi):
式中:ε爲(wei)可膨脹性(xing)系數(shu);d爲開(kai)孔直徑,mm;C爲(wei)流出系(xi)數(shu);β爲直(zhi)徑比(開(kai)孔(kong)直徑(jing)/上遊管道内徑(jing));ρ爲介質密度.kg/m3;△p爲(wei)壓力(li)差(cha),Pa。
2孔(kong)闆流(liu)量計(ji)準确度的(de)影響因素(su)
2.1氯化(hua)氫合(he)成中的影(ying)響因素(su)
氯(lü)化氫(qing)合成(cheng)工序中氯(lü)氣、氫(qing)氣流(liu)量計(ji)均爲一(yi)體式多(duo)孔平衡(heng)式(shi)差壓(ya)孔闆(pan)流(liu)量計,采(cai)用DCS和SIS雙(shuang)變送器(qi)設計(ji),精(jing)度1.0(測量(liang)誤差不大(da)于1%),下(xia)面從(cong)4個方(fang)面對(dui)孔闆流量計精(jing)度的(de)影(ying)響因素(su)進行了分析。
(1)被(bei)測流體特性的(de)影響。因(yin)爲(wei)外界溫度(du)的變(bian)化,會(hui)使被(bei)測(ce)氣體氯氣、氫(qing)氣(qi)本(ben)身的(de)壓力和溫度也(ye)發生變化,可能(neng)造成(cheng)過(guo)大(da)的密(mi)度變化(hua)和(he)壓縮(suo)系數(shu)變(bian)化(hua)。因此(ci),爲了(le)消(xiao)除此類(lei)影響,對(dui)氯(lü)氣和(he)氫氣(qi)流量(liang)計進(jin)行了溫(wen)度(du)和壓(ya)力修正,從而可(ke)以保證(zheng)氯(lü)氣和氫氣(qi)測量的正(zheng)确性。
(2)測(ce)量(liang)孔闆(pan)的影(ying)響。孔闆流(liu)量計(ji)本身(shen)引起(qi)的誤(wu)差原因主(zhu)要有:孔闆(pan)入口直角(jiao)銳利度,管(guan)徑尺寸與計算(suan)不符,孔(kong)闆厚度(du)誤差,節流件附件産(chan)生台(tai)階、偏(pian)心,孔闆流(liu)量計(ji)孔闆.上遊端面(mian)平度,環室(shi)尺寸産生台階、偏心(xin),取壓位置,焊接、焊縫突出(chu),取壓(ya)孔加工不(bu)規範(fan)或堵(du)塞(sai),節(jie)流件(jian)不同(tong)軸(zhou)度,等等。氯化(hua)氫合成工(gong).序中氯氣、氫氣流量(liang)計(ji)采用的(de)一體式多(duo)孔平(ping)衡式(shi)孔闆流量(liang)計,由測(ce)量(liang)本體和直(zhi)管段兩部(bu)分組(zu)成(cheng),整(zheng)體進(jin)行标(biao)定,從(cong)而避(bi)免上述問(wen)題。流量計(ji)采(cai)用(yong)多孔(kong)設計,測量線性及精(jing)度優于傳(chuan)統孔闆(pan)流(liu)量計(ji)。
(3)儀表(biao)性能的影(ying)響。孔闆(pan)流(liu)量計(ji)變送(song)器量程選(xuan)擇不(bu)合(he)适,且長(zhang)時間(jian)運行會出(chu)現零點漂(piao)移現(xian)象,造成(cheng)測:量不(bu)準。氯化(hua)氫合成工序氫(qing)氣流量(liang)計變送器量程(cheng)較小(xiao),采(cai)用(yong)微差(cha)壓變送器(qi),測量(liang)範圍(wei)爲(wei)1~5kPa,在微小(xiao)壓差(cha)下(xia)測(ce)量線(xian)性及精度更高(gao),而且(qie)由于(yu)該流(liu)量計(ji)變送器定(ding)期進(jin)行零點校準,因(yin)此(ci)很少發(fa)生零(ling)點漂(piao)移。
(4)裝置運(yun)行過(guo)程中(zhong)的影響(xiang)。氯化氫(qing)合成(cheng)工序合成(cheng)爐氯(lü)氣、氫(qing)氣孔(kong)闆流量計(ji)采用(yong)雙表頭設計,測(ce)量信(xin)号送至DCS和(he)SIS進行(hang)溫壓(ya)補償和換算(suan),通過比(bi)對發(fa)現,氯(lü)氣流(liu)量SIS與(yu)DCS顯示值基(ji)本一緻[相(xiang)差20m3/h左(zuo)右(标(biao)準狀(zhuang)态下(xia))],以此可(ke)以判斷氯氣(qi)流量(liang)計測(ce)量準确。氫(qing)氣流量相(xiang)差較大[50~150m3/h(标(biao)準狀(zhuang)态下)].檢查(cha)發現(xian),氫(qing)氣(qi)孔闆(pan)流量計(ji)導(dao)壓管内存在大量積(ji)水,主(zhu)要(yao)原因爲(wei)氣溫(wen)下降後氫(qing)氣凝(ning)水嚴(yan)重,且(qie)蒸汽(qi)伴熱未開(kai),因此在流量計末端(duan)積水(shui),導緻(zhi)測量差壓(ya)值變化,氫氣流量測(ce)量不(bu)準。因(yin)此,生産人(ren)員(yuan)要定期(qi)對氫系統(tong)排水,并在冬季時打(da)開氫氣(qi)流(liu)量計蒸汽(qi)伴熱裝置(zhi),以防止氫(qing)氣流(liu)量測量不(bu)準,造(zao)成合成(cheng)爐(lu)過氯(lü)。
2.2氯乙烯合成中(zhong)的影(ying)響(xiang)因素
在(zai)氯乙(yi)烯合(he)成工(gong)序中(zhong),乙炔(que)和氯(lü)化氫(qing)流量計均(jun)爲大(da)口(kou)徑(jing)差壓式孔(kong)闆流(liu)量計(ji),乙炔(que)和氯(lü)化氫流量計(ji)均爲2台(tai),參考比對(dui)運行。孔闆(pan)流量計的(de)孔徑越大(da),精度(du)等級(ji)越低,允許(xu)誤差(cha)範圍(wei)就越(yue)大。由于現場乙(yi)炔和氯化(hua)氫孔(kong)闆流(liu)量計(ji)采用(yong)标準節(jie)流(liu)裝置(zhi),長期(qi)使用(yong)時,孔(kong)闆表(biao)面結(jie)垢,使孔闆(pan)的流通面(mian)積變小(xiao),從(cong)而造成差(cha)壓增(zeng)大,使(shi)流量計測(ce)量值大于(yu)實際值.影(ying)響計量精度;而(er)且流量(liang)計使用(yong)時間較長,變送器的零點會發(fa)生漂(piao)移,差(cha)壓變送器(qi)的輸入和(he)輸出信号(hao)發生(sheng)變化(hua)。若不(bu)及時(shi)調整,會造成實(shi)測流量(liang)值(zhi)偏低(di)或偏高(gao)。
3提(ti)高孔闆流量計精度(du)的措施(shi)
(1)要及時(shi)觀察(cha)工況、定時(shi)校驗流(liu)量計,還要維(wei)護節流裝(zhuang)置和與差壓變送器(qi)連接的引(yin)壓管線,避(bi)免引(yin)壓管(guan)線(xian)洩(xie)漏、堵(du)塞、凍(dong)結(jie)以(yi)及傳(chuan)輸過(guo)程中壓力(li)損失而影(ying)響流量計的測量正(zheng)确性。
(2)定(ding)期(qi)進行防水(shui)檢查,防止(zhi)接線(xian)端(duan)子、電路(lu)闆進水(shui)引起儀(yi)表故障或(huo)出現波動;入冬前做(zuo)好相(xiang)關管線、儀表附(fu)件(jian)等的保(bao)溫伴熱(re)工作,避(bi)免因(yin)天氣溫度(du)過低(di)導緻(zhi)介質(zhi)在引(yin)壓管處冷(leng)凝,引起儀(yi)表測(ce)量不(bu)準,定期對(dui)取壓(ya)管(guan)線以及(ji)流量計腔室的(de)積液(ye)排放;定期檢查(cha)差壓(ya)變送(song)器是(shi)否零點漂(piao)移。
(3)定(ding)期檢查孔(kong)闆設(she)計(ji)參(can)數與(yu)實際參(can)數是否(fou)一緻,使得(de)孔闆流量(liang)計(ji)的測量(liang)範圍滿足(zu)精度(du)要求(qiu)。如因生産(chan)條件變化(hua)導緻孔闆(pan)測(ce)量不準(zhun),儀表(biao)維(wei)護(hu)人員(yuan)不可(ke)随(sui)意更改(gai)變送器參(can)數。
(4)建(jian)議采用角接取(qu)壓。角接(jie)取(qu)壓法的特點(dian)如(ru)下:采(cai)用環室測(ce)量的(de)方式(shi)進行(hang)測量(liang);在開(kai)口尺(chi)寸确(que)定時(shi),流(liu)量系數(shu)不會發生(sheng)變化(hua),使流量(liang)值和壓(ya)差具有(you)恒(heng)定的關系;可以減小(xiao)磨損所(suo)造成的(de)測量(liang)誤差;在實(shi)際使(shi)用過(guo)程中,若沒(mei)能(neng)正确地(di)确定取壓(ya)位置,會導緻(zhi)測(ce)量誤(wu)差的産(chan)生(sheng)團
4結語
在生(sheng)産過程(cheng)中,要根(gen)據(ju)流量計正(zheng)确性(xing)的影(ying)響因素,采取一(yi)定的(de)防護措施(shi),确保氯化(hua)氫合成工序中(zhong)氯氣(qi)、氫氣(qi)流量(liang)計和(he)氯乙(yi)烯合(he)成工(gong)序中乙炔、氯化(hua)氫流量(liang)計精準(zhun)穩定運行(hang),爲氯(lü)堿安(an)全生産發(fa)揮重要(yao)作用。
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