儀表經驗談——如何破解催化物位測量難題

生產裝置的高型容器的液位、藏量以及加氫裝置反應器的進出口壓差等測量儀表是關鍵儀表，檢測難度大。主要原因是它們正、負取壓口的距離都比較遠，引壓管路長，容易引起引壓管堵塞，造成儀表失靈，引發生產事故，對化工生產裝置安全運行影響很大。如何解決這一難題？

舉個例子，廠區有一批催化裝置，通過對蠟油和渣油混合物深度加工，在高溫催化劑作用下反生裂解反應，再通過分餾、穩定生成汽柴油和液化氣產品，原料罐儲存的蠟油和渣油混合物，密度0.96/0.97，溫度138℃，原料罐高低壓測點相距24米，由于蠟油和渣油在常溫下易凝固，凝結凝固后壓力無法傳遞，經常造成引壓管堵塞，測量不準等問題；還有再生器料位測量，溫度為705℃，壓力0.32MPa，下取壓口12層，上取壓口19層，相距30米，高溫含催化劑顆粒物環境，給測量帶來很大難題，也給儀表維護和管理帶來很大的麻煩，是廠區頭號測量難題。

普通差壓變送器廣泛應用在液位、流量等參數的測量。

由于當時儀表技術水平的限制，在一些高型容器的液位（差壓）的測量上，采用了普通差壓變送器。

普通差壓變送器優點：差壓變送器可以用來測量上下液位間的高度壓力,還可以用來測量流量等,也可以當做表壓來用。缺點：（1）兩取壓點距離遠，引壓管長，易堵，  造成儀表失靈。（2）引壓管長，壓力傳遞滯后，造成控制滯后，引起波動。（3）保溫伴熱管線長，耗能大。

普通差壓變送器由于引壓管過長，即使有隔離液系統，也會存在引壓管堵塞，隔離液流失等現象而造成儀表測量不準，尤其是催化裝置分餾部分的液位測量，介質是油漿，在高溫狀態下，才能保持流動，溫度低了就易堵引壓管。特別是冬天，要定期打沖洗油才能保證引壓管暢通，才保證儀表“靈、準、穩”地運行。

由于差壓變送器經常堵，給儀表維護造成很大工作量，后替換為雙法蘭式差壓變送器。

雙法蘭式差壓變送器使用場合：雙法蘭式差壓變送器，就是變送器的法蘭直接與容器上的法蘭連接，作為敏感元件的測量元件（金屬膜片），經毛細管與變送器測量室相連，在膜盒、毛細管和測量室所組成的密閉系統內充滿硅油，作為傳壓介質，起到變送器與被測介質隔離的作用。

所以當測量具有腐蝕性或含有結晶顆粒，以及粘度大，易凝固等介質的測量時，為解決引壓管線腐蝕、堵塞、積液等問題，常用雙法蘭式差壓變送器。

雙法蘭式差壓變送器測液位優點：（1）與差壓式取壓相比，取消了引壓管，可以避免引壓管過長而造成的引壓管堵塞故障，引壓閥則根據工藝介質情況，加保溫、伴熱。（2）維護量減少。 缺點：（1）由于毛細管長，在檢修過程中容易被碰壞。（2）壓力傳遞滯后，造成控制滯后，引起控制波動。（3）硅油也容易受環境溫度的影響，從而引起測量誤差。北方地區要加保溫。

采用雙法蘭差壓變送器后，又出現了壓力傳遞滯后等問題，仍未徹底解決這一測量難題。后被推薦使用羅斯蒙特ERS儀表。

羅斯蒙特ERS儀表測量原理：ERS電子遠傳儀表，是Electronic Remote Sensor的英文縮寫。它使用兩個以數字方式連接在一起的3051S壓力傳感器，取代了傳統的引壓管和機械毛細管。通過兩個傳感器中的一個進行差壓的計算，計算完后通過標準的兩線制4-20 mA的HART信號進行差壓傳輸至DCS系統。

羅斯蒙特ERS儀表（3051S）測物位優點：（1）取消了引壓管和毛細管，將壓力變送器直接安裝在取壓口上，減少了壓力傳遞的損失，保證了測量的準確，誤差大大減小。（2）專用電纜用穿線管保護，避免了在檢修過程被撞壞的危險。（3）特別適合寒冷的地區，只要一次引壓閥加保溫伴熱即可。（4）由于沒有了引壓管和毛細管，減少保溫伴熱，也達到了節能降耗的目的。（5）采用數字結構來取代了機械部件，改善了使用性能，即使在大范圍變化的溫度下，該系統也可以具備更快的響應時間和更加穩定、可重復的測量并且測量精度可以提高十倍以上。

ERS儀表安裝要求：

（1）正負引壓端各安裝一臺壓力變送器，正壓端（下取壓口）的壓力變送器為主表，負壓端（上取壓口）的壓力變送器為付表，主表通過專用電纜為付表供電，付表將測得壓力值送回給主表，經過主表運算得出壓差從而算出液位，再將電流信號送回DCS系統。

（2）引壓閥則根據工藝介質的情況，加保溫、伴熱及沖洗部分。

由于羅斯蒙特ERS儀表具有獨特的設計和安裝方式，保證了測量的準確度，同時沒有引壓管和毛細管，減少保溫伴熱，又可以適應大范圍的溫度變化，性能更高，有效的解決了這一測量難題。