用于焦化地下放空槽的免维护全自动液位测量装置及方法与流程

本发明属于焦化行业中仪表测量，尤其涉及一种用于焦化地下放空槽的免维护全自动液位测量方法。

背景技术：

1、在焦化行业中煤气煤净化装置部分单元中都有放空槽，用于存储本单元的各种放空液。由于放空槽需要放在低处，因此一般情况下采用地下放空槽。地下放空槽的液位测量是必不可少的测量项目，测量值作为重要的工艺生产参数用于排液泵的联锁控制。在煤气净化工艺中需要在线连续测量。放空槽放置在地下，所以一般情况下放空槽留的液位测量接口在放空槽的顶端，测量方式一般采用导波雷达仪表。仪表在工作一段时间后经常出现液位值突变情况或测量值不稳定情况，经查原因是由于放空槽内介质一般都富含氨水、焦油和萘油等，介质比较脏，这些易挥发的成分会在低温处的测量管处进行冷凝聚集，一段时间后，聚集物会覆盖在导波雷达仪表表面，严重时会堵塞整个测量管路。聚集物是一种焦油、萘等杂质和水的混合物，会阻碍雷达发射的电磁波，严重影响导波雷达仪表的正常工作，造成仪表的液位值发生不稳定或跳变的现象出现，不能真实的反应放空槽的液位，造成联锁控制误动作，严重影响工艺的连续生产，造成经济损失。出现这种情况时需要仪表维护人员及时到现场进行维护，拆下仪表将凝结在仪表探头的聚集物清洗干净，同时对测量管内的聚集物进行清理。采用这种离线检修的方式，大大增加了仪表维修人员的工作量，维修效率低，增加人工维护成本。同时由于介质是有毒的，提高了维护人员人身危险性。

2、现有技术中，专利申请号：cn202211676951.1，公开了一种焦化用在线维护硫泡沫槽液位测量系统及方法，硫泡沫槽液位测量采用安装在硫泡沫槽的底部的法兰式液位变送器，利用ptfe涂层对硫的吸附作用小的特点，减少硫单质在取压测量装置聚集凝结，同时采用氮气和蒸汽实现对取压测量装置的在线吹洗维护，但是该方案无法应用在焦化地下放空槽的液位测量，首先焦化地下放空槽是在地下，增加了维护人员的工作强度；其次放空槽内介质比较脏，易挥发的成分更易冷凝聚集，很难做到长期的免维护；最后导波雷达仪表的清理是需要拆下来进行的，由于介质是有毒的，增加了维护人员的人身危险性。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于焦化地下放空槽的免维护全自动液位测量装置及方法，降低介质在测量管内和导波雷达导波杆上的聚集，保证液位仪表连续正常测量。

2、为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

3、一种用于焦化地下放空槽的免维护全自动液位测量装置，包括导波雷达液位计、测量管、氮气吹扫回路、低压蒸汽吹扫回路；测量管固定连接在焦化地下放空槽上，导波雷达液位计的导波杆穿过测量管伸入到焦化地下放空槽内，测量管的内衬覆有ptfe涂层，导波雷达液位计的导波杆表面覆有ptfe涂层；测量管与导波雷达液位计的连接处设有喷气口，氮气吹扫回路、低压蒸汽吹扫回路均与喷气口连接；

4、所述的氮气吹扫回路用于对导波雷达液位计与焦化地下放空槽的接口处进行氮气正压吹扫；氮气吹扫回路包括过滤减压阀、氮气吹扫阀、氮气管道，氮气管道的出口端与喷气口连接，过滤减压阀、氮气吹扫阀连接在氮气管道上，氮气经过滤减压阀、氮气吹扫阀进入到测量管内；

5、所述的低压蒸汽吹扫回路用于对聚集在导波雷达液位计与焦化地下放空槽的接口处的介质进行清除；低压蒸汽吹扫回路包括蒸汽吹扫阀、蒸汽疏水阀、蒸汽管道、蒸汽疏水管道，蒸汽管道的出口端与喷气口连接，蒸汽吹扫阀连接在蒸汽管道上，连接在蒸汽吹扫阀入口端的蒸汽管道上连接有蒸汽疏水管道，蒸汽疏水管道上连接有蒸汽疏水阀。

6、所述的测量管与导波雷达液位计通过法兰连接，喷气口与法兰固定连接。

7、所述的导波雷达液位计为高温型导波雷达液位计。

8、一种用于焦化地下放空槽的免维护全自动液位测量方法，包括：

9、1)在导波雷达液位计与焦化地下放空槽接口处的测量管内衬、导波雷达液位计的导波杆表面均设置有ptfe涂层，利用ptfe涂层对焦油和萘的吸附作用小，降低介质在导波雷达液位计的导波杆的吸附聚集；

10、2)通过控制氮气吹扫回路和或低压蒸汽吹扫回路上的阀门的开闭，消除介质在导波雷达液位计与焦化地下放空槽的接口处以及导波雷达液位计的导波杆表面的吸附聚集，实现液位测量装置在恶劣工况下在线连续测量，实现长期免人工维护；

11、3)所述的1)和2)并行使用。

12、2)中，由plc或dcs系统实现在线吹扫控制，内容包括自动定时维护模式和智能维护模式；工作模式的选择优先选择智能维护模式；自动定时维护模式是采用定周期蒸汽吹扫的方式实现自动维护工作；智能维护模式是通过对液位测量发生故障时的状态判断是否启动仪表自动维护工作。

13、所述的自动定时维护模式包括以下步骤：

14、1)启动条件：判断自动维护周期，开始定周期蒸汽吹扫；

15、2)切断l01联锁保护控制；

16、3)关闭氮气吹扫阀，防止蒸汽进入到氮气管道；

17、4)启动蒸汽疏水阀，低压蒸汽吹扫回路的冷凝水排空后关闭蒸汽疏水阀；

18、5)开启蒸汽吹扫阀，吹扫完毕关闭蒸汽吹扫阀；

19、6)重新开启氮气吹扫阀，用氮气将测量管内的水分吹扫干净，恢复导波雷达液位计的正常测量；

20、7)恢复l01联锁保护控制

21、所述的智能维护模式包括以下步骤：

22、1)当导波雷达液位计检测的液位值从某个值突然跳到最大值后不再恢复到原来值时，或者液位值频繁发生跳变到最大值时，判断维护开始信号为on；

23、2)切断l01联锁保护控制；

24、3)关闭氮气吹扫阀，防止蒸汽进入到氮气管道；

25、4)启动蒸汽疏水阀，低压蒸汽吹扫回路的冷凝水排空后关闭蒸汽疏水阀；

26、5)开启蒸汽吹扫阀，吹扫完毕关闭蒸汽吹扫阀；

27、6)重新开启氮气吹扫阀，用氮气将测量管内的水分吹扫干净，恢复导波雷达液位计的正常测量；

28、7)如果液位测量值恢复到正常值，则结束智能维护模式，恢复l01联锁保护控制；

29、否则返回到步骤3)进行蒸汽吹扫维护操作。

30、所述的l01联锁保护控制是导波雷达液位计与排液泵进行联锁，当导波雷达液位计的测量值达到设定的上限值时开启排液泵；当导波雷达液位计的测量值达到设定的下限值时关闭排液泵。

31、所述的蒸汽吹扫的蒸汽温度为150～165℃。

32、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

33、1、本发明采用多种手段来降低介质在测量管内和导波雷达液位计的导波杆上的聚集，实现了焦化地下放空槽液位维护无人化全自动控制，确保液位测量仪表在恶劣工况下在线连续测量，达到真正的免维护工作的目的。

34、2、本发明在液位测量接口内部安装带抗吸附内衬的测量管，内衬材料采用ptfe涂层，这种涂层对焦油和萘的吸附性最小，用于防止焦化地下放空槽内易凝结的焦油和萘等介质吸附在导波杆表面，提高导波雷达液位计的仪表性能。导波雷达液位计选用高温型，保证了雷达能够耐温达到蒸汽吹扫用低压蒸汽的温度。

35、3、本发明在液位测量接口处设置氮气吹扫回路，能够对液位测量接口处进行氮气正压吹扫，减少焦油和萘等介质聚集在液位测量接口处。

36、4、本发明在液位测量接口处设置低压蒸汽吹扫回路，采用蒸汽吹扫方式对聚集在液位测量接口处焦油和萘等介质进行清除。

37、5、本发明通过焦化行业中煤气净化装置通常采用的dcs控制系统实现。控制信号来自煤气净化的dcs控制系统，由dcs控制系统实现免维护全自动液位测量的维护工作。改变传统的离线维护方法，实现地下放空槽液位测量系统维护的无人化全自动控制，达到仪表真正的免人工维护的目的，提高仪表检测系统自动化维护水平。

38、6、本发明的动力源为压缩氮气和低压蒸汽，是冶金焦化工艺装置中必须用到的介质，能够就近取材，不需要第三方提供，节省维护系统的投入，提高系统的经济性。

39、7、本发明方法通过简单的拓展，可以用在其他液位测量系统中，具有很强的推广性。