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壓力變送器

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法蘭液位計膜片密封件選擇探討與研究

作時間:2018-09-04  來源:  作者:
   

 摘要:法蘭液位計在石油化工、化纖、紡織生產中起著極其重要的作用,本文通過具體工程中,時于溫度高、腐蝕性強、粘稠或有固態懸浮顆粒等介質,液位計膜片密封件選擇應考慮和注意的地方,以適應具體的工藝環境延長液位計的使用壽敬bj7壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

 
1、引言
       法蘭差壓變送器是為了避免被測介質直接與變送器的隔離膜片接觸而采用的變送器,它是將變送器的測量膜室用不銹鋼毛細管(直徑1.1 m m左右的管子,外加保護常用是316不銹鋼愷裝套管)連接到幾米到幾十米不等處的一個或兩個壓力或差壓,做成法蘭形式的測量膜盒中,中間充滿傳導介質工作充液,使用時將法蘭連接到設備,即可進行測量。
 
雙法蘭差壓變送器主要適用于:
       (1)密封壓力容器測量;
       (2)懸浮液體或高粘度介質;
       (3)測量頭必須保持清潔衛生;
       (4)需要將高溫介質與變送器隔離;
       (5)更換被測介質需要嚴格凈化測量頭;
       (6)Unq量介質對變送器敏感元件有腐蝕作用;
       (7)被測介質由于環境或溫度變化而固化或結晶;
       (8)過程介質可能會在變送器或引壓管里凍結或者固化;
       (9)過程需要從連接結構中進行更容易的清洗,以避免批處理之間的污染。
       雙法蘭差壓變送器分為3種:齊平膜、凸出膜、齊平+凸出膜。其中凸出膜用于有結垢的或粘稠的介質,常見遠傳式密封件組件尺寸圖如圖1所示。
常見遠傳式密封組件尺寸圖
2、雙法蘭液位變送器的膜片腐蝕問題
2.1 腐蝕的定義
    腐蝕是材料在環境的作用下引起的破壞或變質。金屬和合金的腐蝕主要是由于化學或電化學作用引起的破壞,有時還同時伴有機械、物理或生物作用。例如應力腐蝕破裂就是應力和化學物質共同作用的結果。單純物理作用的破壞,如合金在液態金屬中的物理溶解,也屬于腐蝕范疇,但這類破壞實例不多。單純的機械破壞,如金屬被切削、研磨,不屬于腐蝕范疇,非金屬的破壞一般是由于化學或物理作用引起,如氧化、溶解、溶脹等。
 
2.2 選擇合適的膜片
    法蘭液位計應根據工藝介質特性,正確選擇膜片材質,以防止出現氯腐蝕、硫腐蝕、氫脆及其它金屬腐蝕。膜片選擇材料的品種很多,不同材料在不同環境中有不同的腐蝕速度:有些腐蝕率很高,根本不能應用;有些比較低或很低;選材者對某一特定環境選擇腐蝕率低、價格較便宜、物理力學性能等又適合設計要求的材料,是常用的、簡便而行之有效的控制腐蝕的方法。儀表可以獲得經濟、合理的使用壽命,在化工行業膜片材質比較常用選擇的是316,哈氏C,擔等材質,根據物料特性及工程實際經驗,316,哈氏C,擔膜片防腐耐性如表1所示。
變送器膜片腐蝕參考表
3 溫度影響
3.1 溫度影響的原理
    當充液隨過程及環境溫度的波動而膨脹或收縮時,變產生了溫度影響,在充液體積方面的這種變化驅使變送器/密封件系統的內部壓力發生變化。有兩個主要因素影響著一個膜片密封件系統的溫度性能:工作充液的特性與膜片的剛度。
 
3.2 工作充液的選擇
    儀表在使用環境溫度偏差士5℃時,受溫度影響的示值非常大變化率剛性不大于0.1%℃,柔性(遠接式)不大于O.1+O.025L%0C (L傳壓管導管長度m),充液的膨脹特性與體積影響著密封件的性能,各充
液膨脹量各異,選擇具有較小膨脹系數的充液將有助于非常大限度減小溫度偏差。
    法蘭式液位計應根據不同的使用環境溫度,選擇相適應的密封工作液,表2為工作密封液的選擇參考表。
密封液選擇參考表
3.3 膜片的剛度
    膜片的剛度是影響溫度性能的關鍵參數,當由于溫度變化使充液膨脹于收縮時,有彈性的膜片將會比一個剛性的膜片(在充液體積方面的變化相等情況下)少作用反向的壓力。反向壓力會引起測量誤差,因為它作用在變送器的檢測膜片上。所以更有彈性的膜片密封件可容納由溫度變化產生的沖液體積的變化并非常大限度減小溫度變產生的誤差。
    膜片的剛度受膜片表面直徑、結構材料、厚度及轉圈式樣的影響,在這些因素中非常為重要的是,膜片密封件的直徑。每一個膜片都有它自己的剛性特征曲線。一般來說,直徑較小的膜片要比直徑較大的膜片剛度大,因此其剛性曲線呈現較小的垂直度,更垂直的剛性曲線有助于非常大限度減小充液隨溫度變化膨脹或收縮時可發生的壓力誤差量。
    圖2顯示具有較少剛性的大直徑的膜片,其充液體積的變化弓}起的誤差更小,這是剛性曲線更垂直的結果。
膜片的剛性曲線與工作充液膨脹對充液體積的影響
4 時間響應
膜片密封件增加了雙法蘭變送器系統的響應時間,時間響應隨溫度、壓力、毛細光長度、內直徑、砧度等變化。
 
4.1 毛細管的長度
    毛細管太短安裝和維護不方便,長一點方便,但是也不宜長,因為: 
   (1)填充液充灌前的密封系統的抽空比較困難,密封系統中有殘留的空氣,會極大的損壞儀表的性能。
    (2)過長的距離則給壓力信號提供較長的傳播距離,增加了響應時間,根據工程經驗盡量把變送器放在兩個法蘭距離都適中的平臺上,以減少毛細管長度,原則上不超過15m0
 
4.2 充液的的貓度
    充液的a度是其流動性的一種度量,并與溫度有關,選擇一種鉆度較小的充液,尤其是北方較寒冷條件下使用較長的毛細管將提高響應時間,目前工程設計選擇非常多的是硅油。
 
4.3 毛細管的內直徑
    毛細管的內直徑較小,則產生更強的節流,并減緩壓力的穿遞,毛細管的內直徑越大,則提供較快的響應時間。
 
5 小結
    法蘭液位計在工業生產中起著極其重要的作用,把膜片密封件加到變送器上會影響總得系統性能,因此選擇非常合適的膜片密封件件,充液可非常大程度減小這些影響,非常大限度發揮儀表工作性能,同時也可消除導壓管泄漏污染周圍環境現象的發生。當雙法蘭液位計膜片密封件出現故障時,應逐步分析問題,如果是因為膜片密封件選型選型不合理它造成的,應及時找出原因,對工藝設備內的介質進行進一步分析,選擇非常合適的膜片密封件。
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