鍋爐液位計(jì)選型及使用
一、概述
鍋爐是工業(yè)領(lǐng)域**應(yīng)用的設(shè)各,尤其是煉油行業(yè),每個(gè)大型煉油廠都有十幾臺(tái)中壓鍋爐。鍋爐是高溫高力容器,屬于比較危險(xiǎn)的設(shè)備,一旦高溫高力蒸汽泄漏容易造成人員傷害。鍋爐汽包上所使用的液位計(jì)是鍋爐的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備,汽包內(nèi)的液位就靠它來(lái)觀測(cè),有人稱它為鍋爐的“眼睛”,如果“眼睛”有問(wèn)題,鍋爐設(shè)備及供汽系統(tǒng)就處于危險(xiǎn)狀態(tài),所以如何選好用好鍋爐汽包液位計(jì)就成了每個(gè)鍋爐主管人員的首要問(wèn)題之一。
目前在鍋爐汽包上常用的液位計(jì)(水位計(jì))主要有三種:石英管式液位計(jì)、磁翻板液位計(jì)和高壓玻璃板式液位計(jì)。在高壓鍋爐汽包上主要使用高壓玻璃板式液位計(jì),其中包括高壓雙色玻璃板式液位計(jì)和牛眼式雙色液位計(jì),而高壓磁翻板液位計(jì)在國(guó)內(nèi)外都也有使用,但所占的比例較小。在中壓鍋爐汽包上主要使用石英管式液位計(jì)和磁翻板液位計(jì),高壓玻璃板式液位計(jì)因價(jià)格品貴、泄漏點(diǎn)多、維修困難已逐步退出中壓鍋爐領(lǐng)域。
二、現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)類型選擇
本文主要探討中壓鍋爐汽包液位計(jì)的選型和使用問(wèn)題,從《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的要求來(lái)看,每臺(tái)鍋爐至少應(yīng)安裝兩個(gè)彼此獨(dú)立的水位表,所以每臺(tái)鍋爐ZUI少選擇安裝兩臺(tái)液位計(jì),才能符合鍋爐的安全操作要求。石英管式液位計(jì)與通過(guò)玻璃觀察液位變化的玻璃板式液位計(jì)原理一樣,是通過(guò)石英管來(lái)直接觀察液位計(jì)內(nèi)的液位變化,這兩種都屬于直接觀察類的液位計(jì),只要汽液連接管道和閥門暢通,從液位計(jì)上就可以直接看到汽包內(nèi)的水位高度,而磁翻轉(zhuǎn)液位計(jì)是通過(guò)液位計(jì)內(nèi)的浮子和表盤顯示磁柱(形狀有柱、球或片之分)之間的磁性耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)液位測(cè)量的,屬于間接觀察類的液位計(jì)。由于磁翻轉(zhuǎn)液位計(jì)具有耐高溫高壓,全金屬結(jié)構(gòu),壽命長(zhǎng)、密封性好、不易泄漏等特點(diǎn),盡管是間接觀察液位,仍然獲得**應(yīng)用?！墩羝仩t安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》上沒(méi)有對(duì)鍋爐汽包使用什么樣的現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)做出規(guī)定,但各地鍋爐檢驗(yàn)部門基本規(guī)定每臺(tái)鍋爐汽包至少使用一臺(tái)能直接觀察液位的液位計(jì),也就是至少使用一臺(tái)石英管式液位計(jì)或玻璃板式液位計(jì),作為主觀察液位計(jì)。另外一臺(tái)液位計(jì)根據(jù)用戶自己的使用習(xí)慣選擇,一般用戶為了減少維修量,選擇磁翻板液位計(jì)作為輔助觀察液位計(jì)。
三、石英管式液位計(jì)選型
國(guó)內(nèi)生產(chǎn)液位計(jì)的大小廠家有幾百家之多,加工門檻較低,有些廠家甚至只有幾個(gè)業(yè)務(wù)員,低價(jià)買來(lái)不合格的液位計(jì)配件,稍加組裝就出廠。工廠既沒(méi)有技術(shù)人員,也沒(méi)有檢驗(yàn)設(shè)備,這些廠家加工出來(lái)的液位計(jì)產(chǎn)品價(jià)格低、質(zhì)量低劣,服務(wù)沒(méi)有保證,造成市場(chǎng)上液位計(jì)泛濫。在眾多液位計(jì)廠家中,能生產(chǎn)出符合鍋爐汽包上用的石英管式液位計(jì)并不多。鍋爐汽包有很強(qiáng)的特性,除了壓力高溫度高以外,汽包內(nèi)的蒸汽對(duì)液位計(jì)的石英管有很強(qiáng)的汽蝕作用。不解決好汽蝕問(wèn)題,普通液位計(jì)在汽包上使用3~4個(gè)月就會(huì)出現(xiàn)泄漏,甚至石英管爆裂。遺憾的是目前還沒(méi)有找到解決高溫高壓蒸汽對(duì)石英管汽蝕的方法,只能采取一些減少氣蝕、延長(zhǎng)液位計(jì)壽命的措施。綜上所述,在選用鍋爐汽包液位計(jì)時(shí),不但要充分考慮液位計(jì)廠家的信譽(yù)和產(chǎn)品技術(shù)水平、質(zhì)量保證能力等方面因數(shù)外,還要考慮石英管式液位計(jì)是不是鍋爐汽包專用的液位計(jì)。儀表公司對(duì)石英管汽蝕做了很多年的研究,盡管沒(méi)有找到徹底解決汽蝕的辦法,但對(duì)鍋爐汽包上所使用的液位計(jì)在結(jié)構(gòu)和材料上作了一些有益的改進(jìn),研究出鍋爐汽包石英管液位計(jì)。
經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)際應(yīng)用,效果還是比較明顯的,使用這種汽包石英管液位計(jì)比使用普通液位記壽命延長(zhǎng)2~4倍。該液位計(jì)主要采取以下措施:1、在液位計(jì)表體內(nèi)増加一個(gè)減少氣蝕的裝置,非常有效地減少蒸汽對(duì)石英管的氣蝕:2、采用平衡管,減少表體內(nèi)蒸汽的流通量液位指示更穩(wěn)定:3、使用厚壁石英管,耐壓180Kg/cm2,允許有5mm的汽蝕量。普通石英管液位計(jì)在安全方面也缺少防護(hù)措施,石英管受到蒸汽的汽蝕后,管壁越來(lái)越薄,ZUI后無(wú)法承受壓力而爆裂。如果石英管爆裂時(shí),操作工正好在近距離觀察液位,盡管有自鎖鋼球封閉汽液通道,防止汽液進(jìn)一步外泄,但高溫高壓蒸汽及爆裂的玻璃碎片很容易對(duì)操作人員面部造成傷害。 YHSYQ型鍋爐汽包石英管液位計(jì)在安全上也作了改進(jìn),在液位計(jì)的觀察面,使用防爆玻璃,180Kg/cm2的水汽和碎片玻璃沖擊,不會(huì)損壞防爆玻璃,有力地保護(hù)操作工的人身安全。
磁翻板液位計(jì)經(jīng)過(guò)近二十年的不斷研究和改進(jìn),國(guó)內(nèi)產(chǎn)品與國(guó)外產(chǎn)品在技術(shù)、選材和產(chǎn)品性能上已經(jīng)基本沒(méi)有差別,是個(gè)成熟的產(chǎn)品,在選型上主要應(yīng)考慮以下幾個(gè)因數(shù):1、浮子內(nèi)的磁性材料耐溫能力中壓鍋爐汽包溫度基本都在300℃以上,液位計(jì)上的溫度在200℃以上,目前磁翻板液位計(jì)所使用的耐高溫磁性材料都是釤鉆系列的合金材料,居里溫度在600℃左右,使用溫度在250℃以上,高性能的釤鉆磁材居里溫度可以達(dá)到830℃,在350℃以下使用不會(huì)造成磁場(chǎng)強(qiáng)度的損失。2、提供準(zhǔn)確的介質(zhì)比重(密度)高溫飽和水在200℃時(shí),液體比重為863Kg/m3,而在250℃時(shí),液體比重為799Kg/m3,一般情況下按780Kg/m3選取,廠家在生產(chǎn)液位計(jì)浮子時(shí),除了按用戶提供的介質(zhì)比重計(jì)算浮子以外,還會(huì)適當(dāng)考慮浮力余量。3、表盤結(jié)構(gòu)和指示器材質(zhì)高溫表盆基本都是鋁合金材質(zhì),表盤內(nèi)的指示器有陶瓷和鋁兩種,在高溫場(chǎng)合,由于鋁質(zhì)的指示器導(dǎo)熱快,過(guò)高的溫度容易削弱指示器內(nèi)鐵氧體的磁場(chǎng)強(qiáng)度,長(zhǎng)期使用鋁質(zhì)指示器顏色還會(huì)變淡,甚至模糊,而陶瓷指示器卻沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題,陶瓷本身導(dǎo)熱慢,紅白兩種顏色是燒結(jié)在上面的,在5年之內(nèi)顏色基本不會(huì)有變化。磁翻板液位計(jì),在鍋爐汽包上使用表現(xiàn)*,其主材質(zhì)為304,浮子材質(zhì)統(tǒng)一為316L,浮子內(nèi)的磁性材料為高鐺的釤鉆材料,表盤內(nèi)的指示器為模壓陶瓷材料,顏色鮮艷,外形整齊,配上全密封無(wú)障礙結(jié)構(gòu)表盤,磁柱翻轉(zhuǎn)靈活、速度快,消除了指示器的卡滯現(xiàn)象。
五、液位計(jì)安裝使用
1、石英管式液位計(jì)安裝使用
安裝前的檢査石英管式液位計(jì)的主要部件是石英管,為石英材料,具有優(yōu)良的耐高溫性能,其熱膨脹系數(shù)極小,在0-1000℃之間的平均熱膨脹系數(shù)=5.4×10-7,只有普通玻璃的1/20,硬度為莫氏硬度6.7左右,比普通玻璃的硬度5.5大很多。石英管硬而脆,在運(yùn)輸過(guò)程中野蠻裝卸很容易造成石英管損壞,所以安裝前除了常規(guī)的檢査外還應(yīng)仔細(xì)檢査石英管是否完整,安裝過(guò)程中也應(yīng)該輕拿輕放。安裝查看汽包上要安裝液位計(jì)的上下法蘭是否在一個(gè)垂直面上,中心距和觀察面是否正確,如果都沒(méi)有問(wèn)題,就可以直接安裝,否則應(yīng)把表體與閥門或三通連接件之間的螺母松開(kāi),調(diào)節(jié)好液位計(jì)的中心距和觀察面,再把液位計(jì)法蘭與設(shè)備法蘭固定好,ZUI好把松開(kāi)的螺母擰緊即可。如果汽包上的法蘭不在一個(gè)垂直面上,相差比較大,應(yīng)該先處理好法蘭,然后再進(jìn)行安裝。強(qiáng)行安裝會(huì)使液位計(jì)表體扭曲變形,ZUI終導(dǎo)致石英管斷裂。有條件的地方ZUI好安裝兩個(gè)截止閥,液位計(jì)安裝后不需要保溫,這樣液位計(jì)可以在相對(duì)低的溫度下運(yùn)行,有利于減少汽蝕,延長(zhǎng)液位計(jì)的壽命。投運(yùn)投運(yùn)時(shí)ZUI好先開(kāi)啟水閥讓少量的水進(jìn)入表體進(jìn)行暖表幾分鐘后再開(kāi)啟水汽閥運(yùn)行。汽蝕査看運(yùn)行過(guò)程中不但要觀察液位,而且還要觀察石英管的汽蝕情況,因石英管的汽蝕都是發(fā)生在液面的以上部分,石英管的頂部ZUI為嚴(yán)重,如果石英管的頂部孔徑比下部孔徑大一倍,這時(shí)石英管的上部管壁已經(jīng)很薄了,為了安全起見(jiàn),應(yīng)及時(shí)更換石英管。排污液位計(jì)是一個(gè)連通體,表體上的冷凝水不斷沿著光滑的石英管內(nèi)壁往下流,通過(guò)液管回流到汽包,ZUI主要的是汽包內(nèi)的液位不停地波動(dòng),促使表體內(nèi)的水不停地與汽包內(nèi)的水進(jìn)行交換,也就是說(shuō)表體內(nèi)的水質(zhì)和汽包內(nèi)的水質(zhì)基本上是一樣的,即使有少量的贓污也會(huì)下沉到液管以下,并不影響液位觀察,所以在鍋爐操作規(guī)定上沒(méi)有必要硬性規(guī)定每個(gè)班必須沖洗液位計(jì)一次,而是應(yīng)該根據(jù)液位計(jì)的實(shí)際贓污情況來(lái)確定是否排污。排污這個(gè)習(xí)慣是從玻璃板液位計(jì)開(kāi)始的,這種液位計(jì)的內(nèi)腔有很多凹槽,非常容易結(jié)垢,所以要強(qiáng)調(diào)每個(gè)班必須沖洗液位計(jì)一次。還有一個(gè)原因是ZUI初的玻璃板液位計(jì)為單色的,水位高度很難判別,有時(shí)甚至要靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷,通過(guò)排污,讓水位從零開(kāi)始往上升,這樣有助于判斷際的水位高度。排污的過(guò)程也是判斷玻璃板液位計(jì)運(yùn)行狀況的過(guò)程,而石英管液位計(jì)由于是雙色液位顯示,水位高度清晰,并且水位不斷地隨著汽包內(nèi)的水位變化而波動(dòng),從冷凝水和水位波動(dòng)情況就可以看出液位計(jì)的運(yùn)行狀況,沒(méi)有必要像玻璃板液位計(jì)那樣通過(guò)排污來(lái)觀察判斷水位及液位計(jì)的運(yùn)行狀況。液位計(jì)排污時(shí),應(yīng)該把汽閥和水閥全部關(guān)閉后再排污,如果污垢排不干浄,應(yīng)關(guān)閉汽閥和排污閥,打開(kāi)水閥讓表體內(nèi)充滿水,然后關(guān)閉水閥,再打開(kāi)排污閥進(jìn)行排污。使用高溫高壓蒸汽直接沖刷石英管,蒸汽的沖刷和汽蝕將大大縮短石英管的使用壽命,所以這種使用蒸汽沖洗方法ZUI好不用或少用。
2、磁翻轉(zhuǎn)液位計(jì)安裝使用
安裝前的檢査磁翻板液位計(jì)除了常規(guī)的檢査以外,重點(diǎn)應(yīng)檢査表盤指示器是否有脫落,同時(shí)檢査壓力和密度是否符合要求。安裝安裝時(shí),磁翻板液位計(jì)的容筒周圍50mm之內(nèi)不應(yīng)有導(dǎo)磁性或磁性物質(zhì)存在,否則會(huì)影響浮子的正常運(yùn)行。投運(yùn)先開(kāi)啟汽閥,然后打開(kāi)水閥這樣水位會(huì)從零位開(kāi)始往上升直到實(shí)際高度。排污由于磁翻板液位計(jì)是間接測(cè)量水位的而且是全金屬結(jié)構(gòu),排污對(duì)液位計(jì)沒(méi)有任何傷害,所以,這種液位計(jì)可以采用玻璃板液位計(jì)的排污方式,對(duì)操作工準(zhǔn)確觀察水位、判斷液位計(jì)的運(yùn)行狀況是非常有幫助的.
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