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氣化爐在應(yīng)用遠(yuǎn)傳雙法蘭液位計(jì)過(guò)程中故障分析

　　目前在工業(yè)上，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中控制系統(tǒng)的要求越來(lái)越高，許多場(chǎng)合中都存在著一些很難進(jìn)行的人工在線測(cè)量，作為水煤漿氣化工藝的核心設(shè)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。

　　氣化急冷室內(nèi)的激冷水要保持一定水位,不僅要滿足合成氣降溫的需要,還要確保讓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種的安全運(yùn)行,由此，對(duì)于生產(chǎn)裝置中出現(xiàn)及可能出現(xiàn)的問題必須要做到有效的解決及預(yù)防。

　　今天本文主要對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中可能影響測(cè)量的因素進(jìn)行分析,簡(jiǎn)單介紹下遠(yuǎn)傳雙法蘭液位計(jì)的選型、安裝、日常維護(hù)、等方面,和如何延長(zhǎng)遠(yuǎn)傳雙法蘭液位計(jì)的使用壽命,減少了員工的勞動(dòng)力,既滿足裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行，同時(shí)也達(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)問題及原因分析

　　1.結(jié)垢及渣墻：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)量膜表面沉積,致使測(cè)量出現(xiàn)失準(zhǔn)。為減少渣墻影響,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8.5MPa左右。為了提高沖洗效果,一般不對(duì)該中洗水進(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。

　　2.測(cè)量膜意沖蝕：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,重者將膜拿割裂開,這成膜損壞,造成致使雙法蘭液位計(jì)無(wú)法顯示。

　　3.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)、腐蝕及熱脹冷等,容易造成接頭松動(dòng),產(chǎn)生泄,需要日常緊急處理。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)問題及時(shí)處理。

　　4.膜盒魔蝕：膜材質(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的氧化膜,使其發(fā)生鈍態(tài)。該鈍化膜的形成是不銹鋼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。如票鈍化膜被破壞,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CI-離子等,在270°C左右溫度下產(chǎn)生點(diǎn)蝕，極易造成膜盒魔蝕泄漏。

　　5.膜皇氫脆：氣化爐中含有H2,在高溫、高壓下,易造成氫脆現(xiàn)象。H2不是魔蝕性介質(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),使金厘鼓泡也稱氫脆(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)。變送器傳感膜片厚約0.1mm,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)生滲適,產(chǎn)生破裂。

　　6.高溫及真空環(huán)境：在氣化爐烘爐階段,開工抽引使氣化內(nèi)達(dá)到一定的負(fù)壓。這時(shí)變送器膜拿內(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

　　1.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)即膜拿充填液要選擇相應(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,從而降低了氫擴(kuò)散效應(yīng),延長(zhǎng)了使用周期。

　　2.只是單純提高變送器本體性能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,由此連通器原理,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,下端塔加排污閥,變送器連接法蘭與原取壓口為90º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CI-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題。

　　3.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.盡量壁免在真空?qǐng)龊鲜褂茫�工藝人員可以根據(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、生產(chǎn)過(guò)程中遠(yuǎn)傳雙法蘭液位計(jì)常見故障不準(zhǔn)的問題處理方式

　　1.根部閥故障

　　裝置開車期間,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,旐轉(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。

　　2.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,如果不是定期對(duì)氣化爐遠(yuǎn)傳雙法三液位計(jì)進(jìn)行沖洗,取壓管容易堵,造成指示不準(zhǔn)確。處理方法為開車期間嚴(yán)格執(zhí)行氣化爐遠(yuǎn)傳雙法三液位計(jì)的定期沖洗制度。同時(shí)停車期間要做好平衡筒及取壓管的清洗疏通工作,確保順暢。

　　3.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)行停車處理。

　　氣化爐裝置的液位是一個(gè)十分重要的控制工藝,測(cè)量參數(shù)直接影響到氣化爐的安全運(yùn)行。希望通過(guò)以上的描述對(duì)氣化遠(yuǎn)傳雙法蘭液位計(jì)的問題分析和防范措施的故障排查,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)。