淺談雙法蘭變送器應用注意事項

摘 要：雙法蘭變送器綜合了材料應用、機械加工和計算機智能等技術的應用，以其耐腐蝕、耐污等鮮明特點，在各行業生產企業的應用越來越廣。本文結合實際應用經驗，為保障雙法蘭變送器長期穩定運行，介紹其在液位和流量測量過程中選型、安裝及與其它專業配合的注意事項。

0 引言
         雙法蘭變送器以工作可靠、安裝方便、適用工況范圍廣等優點，在煉化企業得到越來越廣泛的適用。正確地選型、安裝和應用，對保障變送器長周期準確穩定運行至關重要。結合實際使用情況和應用經驗，以羅斯蒙特變送器為例介紹雙法蘭變送器在液位和流量測量的應用。

1 構成和工作原理
         一臺雙法蘭變送器由智能差壓變送器、膜片密封件和帶有充灌液的毛細管連接件3 部分組成。當過程壓力變化時，膜片密封件的膜片發生位移，被測壓力通過充灌液和毛細管管路，將壓力的變化傳導至智能變送器檢測元件，從而實現過程壓力的檢測。因智能變送器本體與過程介質得到有效隔離，可實現對高粘稠、高溫、易結晶、易凝固、腐蝕性、污物較多等介質的測量。

2 在液位參數測量中的應用
         根據壓強公式P=ρhg，在容器某點的壓力與介質密度和高度成正比的原理，利用壓力變送器檢測某處壓強，便能計算出液面或界面的高度。在生產過程中，液位控制一般作為過程控制參數，對檢測儀表的可靠性、穩定性要求高，精度要求不高，并且介質密度基本穩定，因此使用雙法蘭變送器或壓力變送器檢測該點壓強，便可直接反映該點液位高度。在煉化裝置中，法蘭變送器已基本取代了打隔離液的差壓變送器測量液位模式。典型應用在各種臥罐、塔器液位過程參數測量。比如分餾塔液位、回流罐液（界）位、原料罐液位、汽包液位等。在應用選型時可注意以下事項 。

2.1 介質溫度
         充灌液的選擇應根據過程介質溫度的不同選用不同規格， 以羅斯蒙特1199 系列為例，DC200 硅油可耐溫-45℃～ 205℃，DC704 硅油可耐溫0℃～ 315℃。不同充灌液其密度也不同，在進行負遷移計算時需要注意。同時還需注意耐高溫的充灌液，其粘度也大，環境溫度低于其正常使用范圍可能對測量有影響[1]。
2.2 腐蝕性
         根據過程介質腐蝕性特點選擇不同膜片材質。在煉廠一般選用316L 材質便能滿足應用，含硫化氫的氫氣介質，膜片需要鍍金。
2.3 測量范圍
         測量范圍大于15m，為減少充灌液傳遞滯后帶來的影響，盡量選用內徑大的毛線管。
2.4 結晶介質
         可選用插入式雙法蘭變送器，因插入式變送器生產過程中無法拆卸維修，建議提前與設計單位溝通，在設備留有開口安裝兩套遠處液位計。在濱陽公司液化氣脫硫單元和MTBE單元的結晶位置設計了雙套遠處液位計，使用良好。
2.5 過程法蘭口徑
         雙法蘭膜片密封件的直徑是膜片剛度的最重要影響因素，直接影響其溫度性能，因此建議選用盡可能大的法蘭尺寸，在應用中選用DN80 即滿足要求。
2.6 壓力
         為避免充灌液蒸發為氣態，必須考慮充灌液溫度與蒸汽壓的關系。充灌液提供的溫度使用范圍是指大氣壓力條件下的范圍，在真空條件下，溫度應用范圍要變窄。以DC704 硅油為例，大氣壓力條件下，最高耐溫為315℃，但在真空條件下，最高耐溫為200℃。因此在介質工況為真空條件下，必須考慮降溫措施，比如減壓塔液位的測量和選型[1]。
2.7 安裝
         除插入式雙法蘭外，建議液位計引壓管線向上傾斜，可避免引壓管內積存污物，并且不影響測量精度。可提前與設計單位溝通，設備制造過程中完成。但需注意引壓管線傾斜后，其它類型液位計不便于選用。
3 在流量參數測量中的應用
         主要應用在差壓式流量測量，一般與楔式流量計、平衡式流量計等非標流量計配套使用。變送器與流量計直接安裝，取消引壓管線，利用管線自身溫度可減少打隔離液、防凍凝等維護成本，通過合理選型，能達到很好的使用精度，這種模式的應用越來越廣。在應用選型時可注意以下事項：
1) 選型應用注意事項必須考慮介質溫度、介質腐蝕性。
2) 結晶介質可考慮選用插入式，但必須注意插入長度只要穿過流量計內壁即可，以避免過長影響介質流過流量計時流動狀態發生變化。在流量計和法蘭變送器訂貨時需統一考慮。
3) 流量測量要求較高的精度，毛線管內徑盡可能大，長度盡可能短。
4) 安裝。在規范中要求介質為液體的流量計引壓管應在與水平向下45°范圍內，根據實際使用經驗，建議水平取壓或在水平方向向上傾斜10°左右安裝。這樣安裝的優點是基本不影響測量精度，同時避免在管線中積存污物，在停工吹掃過程中，污物和介質自流到管線內，避免積存介質，減少檢修過程留下的隱患[2]。
4 其它注意事項
         1) 雙法蘭變送器產品樣本推薦選用較大直徑的膜片以最大限度減少溫度影響，選用短的毛細管以減少溫度影響與響應時間；選擇內徑較大的毛細管以改善時間響應或內徑較小的毛細管改善溫度性能；選擇粘度最小，熱膨脹系數最小，同時能滿足極端過程的充灌液[1]。
         2) 在靜壓高的工況下，需由廠家提供和確認膜片密封件和毛細管及連接件的耐壓范圍。
5 結束語
         雙法蘭變送器初始引進時，因成本較高，在使用中受到一定限制，但隨著國外技術的引進、國內裝備水平的提高，成本逐步降低，同時國家對生產裝置安全穩定運行需求的提高，使得其應用得到很大推廣。

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