遠(yuǎn)傳雙法蘭液位計(jì)在氣化爐裝置應(yīng)用中的問(wèn)題分析及防范措施淺析

        作為水煤漿氣化工藝的核心設(shè)備的氣化爐，在水煤漿生產(chǎn)過(guò)程中起到關(guān)鍵性的作用, 合成氣在氣化爐的激冷室內(nèi)完成降溫、除灰、增濕。氣化爐急冷室內(nèi)的激冷水要保持一定水位, 不僅滿足合成氣降溫的需要, 還保證下降管免受高溫氣體帶來(lái)的熱變形,氣化爐裝置液位測(cè)量?jī)x表的可靠性直接影響到氣化爐的安全運(yùn)行，因此對(duì)于生產(chǎn)裝置中出現(xiàn)及可能出現(xiàn)的問(wèn)題做到有效解決與預(yù)防是極為重要的。本文對(duì)可能影響測(cè)量的因素進(jìn)行分析, 從遠(yuǎn)傳雙法蘭液位計(jì)的選型、安裝、日常維護(hù)、等方面進(jìn)行闡述, 并對(duì)取壓裝置進(jìn)行了改造, 延長(zhǎng)了遠(yuǎn)傳雙法蘭液位計(jì)的使用壽命, 減少了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度, 既滿足裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行需要,又達(dá)到節(jié)約維修費(fèi)用的目的。


 
　　一、氣化爐裝置雙法蘭液位計(jì)問(wèn)題及原因分析
　　（一）結(jié)垢及渣堵
　　粗合成氣和熔融態(tài)灰渣進(jìn)入激冷室的水浴中, 激冷室水中含有大量灰渣介質(zhì), 長(zhǎng)期在下法蘭取壓管路及測(cè)量膜盒表面沉積, 致使測(cè)量出現(xiàn)失準(zhǔn)。為減少渣堵影響, 原始設(shè)計(jì)時(shí)將氣化爐液位下法蘭取壓管路傾斜45° , 并在遠(yuǎn)傳差壓變送器選型時(shí)增加沖洗水裝置。沖洗水由測(cè)量膜盒與工藝法蘭連接處上部管路引入, 采用氣化裝置除氧水泵供水, 壓力約8.5 MPa 左右。為了提高沖洗效果, 一般不對(duì)該沖洗水進(jìn)行減壓。沖洗水的壓力、流量的大小對(duì)沖洗效果有一定的影響，在沖洗時(shí)一般不采用連續(xù)沖洗, 可根據(jù)雙法蘭液位計(jì)工作情況進(jìn)行, 也可以定期沖洗( 一般一周一次), 沖洗前將氣化爐雙法蘭液位計(jì)聯(lián)鎖進(jìn)行解除，防止沖洗過(guò)程中液位顯示波動(dòng)過(guò)大造成氣化爐跳車(chē)。
　　（二）測(cè)量膜盒沖蝕
　　由于沖洗水壓力較高, 不論采用連續(xù)沖洗還是定期沖洗,沖洗水接頭噴出的高壓水柱, 對(duì)膜盒表面進(jìn)行切割, 輕者產(chǎn)生線狀凹痕, 重者將膜盒割裂開(kāi), 造成膜盒損壞, 造成致使雙法蘭液位計(jì)無(wú)法顯示。
　　（三）沖洗水接頭漏
　　變送器廠家提供的沖洗水接頭, 在氣化爐運(yùn)行期間, 由于振動(dòng)、腐蝕及熱脹冷縮等, 容易造成接頭松動(dòng), 產(chǎn)生泄漏, 需要日常緊固處理。但接頭位于測(cè)量膜盒裝置與工藝法蘭之間,空間小不便于緊固, 可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況加長(zhǎng)接頭尺寸, 便于緊固。同時(shí)接頭處由于系統(tǒng)長(zhǎng)周期運(yùn)行腐蝕, 強(qiáng)度降低, 有時(shí)會(huì)出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，且由于測(cè)量介質(zhì)較差的原因, 與氣化爐連接的工藝根部閥一般不能完全關(guān)閉, 導(dǎo)致大量高溫黑水泄漏被迫停車(chē)處理。因此，每次進(jìn)行氣化爐例檢時(shí)，要對(duì)沖洗裝置進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。
　　（四）膜盒腐蝕
　　膜盒材質(zhì)一般為316 不銹鋼。不銹鋼耐腐蝕性能較好，主要由于在不銹鋼的表面形成看不見(jiàn)的氧化膜, 使其發(fā)生鈍態(tài)。該鈍化膜的形成是不銹鋼暴露在大氣中與氧反應(yīng), 或是與其他含氧的環(huán)境接觸的結(jié)果。如果鈍化膜被破壞, 不銹鋼材質(zhì)將繼續(xù)被腐蝕。在很多情況下, 鈍化膜僅僅在金屬表面局部被破壞,形成細(xì)小的孔或凹坑, 產(chǎn)生無(wú)規(guī)律分布的小坑狀腐蝕點(diǎn)，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)造成泄漏。同時(shí)激冷室內(nèi)黑水含有Cl- 離子等, 在270℃左右溫度下產(chǎn)生點(diǎn)蝕, 極易造成膜盒腐蝕泄漏。
　　（五）膜盒氫脆
　　氣化爐中含有H2, 在高溫、高壓下, 易造成氫脆現(xiàn)象。H2不是腐蝕性介質(zhì), 但有很強(qiáng)的滲透性。氫分子很小, 會(huì)進(jìn)入金屬的晶體格內(nèi), 使金屬鼓泡, 也稱“氫脆”( 不同的金屬由于其內(nèi)在結(jié)構(gòu)不一樣, 氫脆現(xiàn)象會(huì)有所不同)。變送器傳感器膜片厚約0.1 mm, 嚴(yán)重的會(huì)造成膜片破裂。材質(zhì)為哈氏合金或316L 等的膜片非常容易發(fā)生滲透, 產(chǎn)生破裂。
　　（六）高溫及真空環(huán)境
在氣化爐烘爐階段, 開(kāi)工抽引器使氣化爐內(nèi)達(dá)到一定的負(fù)壓。這時(shí)變送器膜盒內(nèi)處于真空狀態(tài)。在變送器中, 為了傳遞被測(cè)介質(zhì)的壓力, 其填充介質(zhì)要求膨脹系數(shù)小、無(wú)腐蝕、有不可壓縮性及耐高溫的特性。其隔離膜片具有耐腐蝕性,且剛度小，變送器在高溫環(huán)境, 氟油體積會(huì)發(fā)生膨脹, 則膨脹產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)使遠(yuǎn)傳隔離膜片發(fā)生變形。再加上真空環(huán)境,遠(yuǎn)傳隔離膜片向外凸出, 膜片變形使測(cè)量不準(zhǔn), 影響變送器的正常使用。
 
　　二、氣化爐裝置雙法蘭液位計(jì)防治對(duì)策分析
　　（一）激冷室內(nèi)工況復(fù)雜, 工藝條件非常苛刻, 對(duì)雙法蘭液位計(jì)本體性能要求極高, 所以在遠(yuǎn)傳雙法蘭液位計(jì)采購(gòu)時(shí)，對(duì)其技術(shù)要求為耐高溫、高壓、防氫、防真空、防腐蝕、帶沖洗等。防真空設(shè)計(jì)膜片進(jìn)行全焊接, 即毛細(xì)管到法蘭的連接處、膜頭到毛細(xì)管連接處全部進(jìn)行焊接; 防高溫設(shè)計(jì)即膜盒充填液要選擇相應(yīng)的耐高溫充填液。為了防止產(chǎn)生析氫腐蝕, 變送器采用了鍍金膜片變送器, 可以減少變送器由于氫滲透頻繁損壞現(xiàn)象, 鍍金膜片一般采用高溫長(zhǎng)時(shí)間燒結(jié)工藝, 使得金質(zhì)膜層均勻化、金質(zhì)膜層無(wú)應(yīng)力, 從而顯著降低了氫擴(kuò)散效應(yīng), 大大延長(zhǎng)了使用周期。
　　（二）只是單純提高變送器本體性能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠, 為此,借鑒連通器原理, 在氣化爐原測(cè)量取壓口處增加一臺(tái)平衡筒,平衡筒體采用3 寸材質(zhì)316 不銹鋼管制成, 與工藝閥門(mén)出口法蘭連接采用2 寸材質(zhì)316 不銹鋼管, 考慮到對(duì)管路的疏通, 正對(duì)取壓口處增加1/2 寸沖洗水管進(jìn)行定期沖洗, 筒體上端使用盲法蘭密封, 下端增加排污閥，變送器連接法蘭與原取壓口為90°方向焊接。增加平衡筒后, 沖洗水長(zhǎng)期或短期使用都不會(huì)對(duì)膜盒進(jìn)行沖蝕, 同時(shí)沖洗水相對(duì)較為干凈, 少量沖洗水可以使下測(cè)量膜盒接液部分變得相對(duì)清潔, 同時(shí)接液部分溫度明顯降低( 激冷室內(nèi)液體約270℃ , 沖洗水溫度約110℃ ), 使膜盒內(nèi)氟油工作溫度相對(duì)較低, 即降低了液體Cl- 離子等對(duì)膜盒的腐蝕, 又減少了接頭部分由于溫變大易泄漏的問(wèn)題。
（三）針對(duì)真空環(huán)境, 除在采購(gòu)時(shí)技術(shù)要求在真空?qǐng)龊鲜褂猛? 同時(shí)還要保證在工藝烘爐時(shí), 關(guān)閉遠(yuǎn)傳雙法蘭液位計(jì)與氣化爐連接的工藝閥門(mén), 盡量避免在真空?qǐng)龊鲜褂茫に嚾藛T可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)就地磁翻板液位計(jì)觀察液位, 確保正常烘爐，延長(zhǎng)遠(yuǎn)傳雙法蘭液位計(jì)的使用壽命。
 
　　三、常見(jiàn)引起遠(yuǎn)傳雙法蘭液位計(jì)不準(zhǔn)的其他故障及處理
　　（一）根部閥故障
　　裝置開(kāi)車(chē)期間，氣化爐雙法蘭液位計(jì)顯示不準(zhǔn)確，現(xiàn)場(chǎng)沖洗無(wú)效果，停車(chē)后拆檢雙法蘭液位計(jì)校驗(yàn)合格，檢查發(fā)現(xiàn)根部閥故障，旋轉(zhuǎn)根部閥手輪，閥球不動(dòng)作，根部閥處于全關(guān)位，造成雙法蘭液位計(jì)顯示不準(zhǔn)。處理方法為氣化爐例檢時(shí)進(jìn)行更換閥門(mén)。
　　（二）取壓管堵
　　由于氣化爐裝置中的激冷水是含有大量灰渣的黑水 ，如果不定期對(duì)氣化爐遠(yuǎn)傳雙法蘭液位計(jì)進(jìn)行沖洗，取壓管容易堵，造成指示不準(zhǔn)確。處理方法為開(kāi)車(chē)期間嚴(yán)格執(zhí)行氣化爐遠(yuǎn)傳雙法蘭液位計(jì)的定期沖洗制度。同時(shí)停車(chē)期間要做好平衡筒及取壓管的清洗疏通工作，確保順暢。
　　（三）投料后出現(xiàn)漏點(diǎn)
由于安裝時(shí)緊固不到位，投料后取壓口處出現(xiàn)漏點(diǎn)。處理方法關(guān)閉氣化爐液位根部閥，緊固漏點(diǎn)法蘭，必要時(shí)更換墊片，如根部閥無(wú)法關(guān)閉時(shí)進(jìn)行帶壓堵漏或進(jìn)行停車(chē)處理。
 
　　四、結(jié)束語(yǔ)
　　氣化爐裝置的液位是一個(gè)十分重要的控制參數(shù)，直接影響到氣化爐的安全運(yùn)行。通過(guò)上述對(duì)氣化爐遠(yuǎn)傳雙法蘭液位計(jì)的問(wèn)題分析和防范措施的落實(shí)，延長(zhǎng)了雙法蘭液位計(jì)的使用性能和壽命，降低了維修費(fèi)用，也為氣化裝置的安全穩(wěn)定長(zhǎng)周期運(yùn)行提供了重要依據(jù)。

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