一、立項依據(jù)與指導(dǎo)思想

1.立項依據(jù)

儲運銷售分公司南一油庫外輸原油輸至南三油庫，近幾年由于采油廠來油溫度降低，在冬季氣溫較低時，原油經(jīng)過長輸管線到達南三油庫后，其溫度接近凝固點。為改善這一狀況，2007 年南一油庫增建 3 臺真空相變加熱爐，在春、秋、冬季氣溫較低時對外輸原油進行加熱。

 

加熱爐運行中出現(xiàn)個別加熱爐負壓保持時間較短、頻繁做真空現(xiàn)象；所有加熱爐液位顯示裝置堵塞問題頻發(fā)（堵塞周期 3 ～ 5d），虛假水位信號遠傳至二次表，加熱爐頻繁保護停爐。

 

2.指導(dǎo)思想

結(jié)合加熱爐水位計實際運行研究，通過安裝磁鐵、安裝隔離控制閥門、擴大穩(wěn)定缸容積、加裝雙水位、連接沖洗排污管線等一系列改造，將加熱爐磁翻板液位計逐步改進，實現(xiàn)設(shè)備平穩(wěn)運行。

 

二、原磁翻板液位計存在問題

南一油庫加熱爐原水位計為單臺磁翻板液位計，水位計缸體與加熱爐爐體通過兩根 φ 16m m 短管連通，缸體內(nèi)部有一個磁性浮球，浮球兩側(cè)排列著許多小磁極。

 

其測量原理為缸體內(nèi)的水位變化帶動浮球上下移動，磁極在浮球磁力作用下翻轉(zhuǎn)，呈現(xiàn)不同顏色來顯示水位。

 

在實際運行中，爐體材質(zhì)遇到高溫，產(chǎn)生金屬氧化物等雜質(zhì)，不但爐體內(nèi)水質(zhì)變差，同時使水位計的磁性浮球因吸附雜質(zhì)而卡死，導(dǎo)致現(xiàn)場水位計、遠程控制儀表均無法觀察真實水位，加熱爐常因此發(fā)生低水位誤報警并停爐，影響生產(chǎn)運行。

 

三、改進設(shè)計

自 2009 年以來，公司先后對水位計進行了 5 次改進：安裝磁鐵吸附雜質(zhì)、擴大連通管徑并安裝隔離控制閥門、擴大穩(wěn)定缸容積、實行雙水位計并聯(lián)讀數(shù)及安裝沖洗閥門，改進前如圖 1 所示。

1.安裝磁鐵吸附雜質(zhì)

在爐體側(cè)壁靠近連通管的位置加裝 4 塊環(huán)形磁鐵（圖 2）。通過吸附作用減少進入水位計缸體的雜質(zhì)，使水位計清理周期延長到 5 ～ 7 天。在此基礎(chǔ)上，又在水位計缸體底部法蘭外側(cè)加裝了 1 塊磁鐵，使水位計清理周期進一步延長為 7 ～ 10 天。

2.擴大連通管徑并安裝隔離控制閥門

將水位計與爐體之間連通管由原來的 φ 16m m 更換為 φ 20m m 的管段，并安裝兩個控制閥門，通過關(guān)閉閥門（1）和（2），實現(xiàn)水位計與爐體隔離（圖 3）。這樣，拆卸水位計時既不需要排低爐水，也避免了對加熱爐真空度的影響。

3.水位計本體改造

如圖 4 所示，拆除原水位計，通過法蘭連接，在原水位計處安裝一個高 600m m ，直徑 150m m 主穩(wěn)定缸（3），增強水位計部分容納雜質(zhì)的能力。同時在缸體下部法蘭外側(cè)安裝兩塊活動磁鐵，通過沉降吸附，讓水中的金屬氧化物在進入水位計之前先沉淀，減少進入水位計的雜質(zhì)數(shù)量。另外，在主穩(wěn)定缸左、右兩側(cè)各連接一個磁翻板液位計（12）（13），實現(xiàn)雙水位計并聯(lián)讀數(shù)，增強了數(shù)據(jù)的真實性。同時在主穩(wěn)定缸上下兩側(cè)安裝排污閥門（10）（11）、水位計與主穩(wěn)定缸之間安裝隔離閥門（4）（5）（7）（8）、水位計下側(cè)安裝排污閥門（6）（9），便于對主穩(wěn)定缸及雙側(cè)水位計各自獨立清污。在加熱爐操作間室內(nèi)暖器片上部開孔，安裝短接及絲扣閥門（15）。用軟管將該絲扣閥門分別與排污閥門（10）、（11）、（6）、（9）連接，利用采暖水定期沖洗水位計各部分，從根本上消除拆解、安裝水位計的工作。

四、設(shè)備加工及安裝使用

作好準備工作，按設(shè)計要求備好材料

1.水位計加工過程

水位計改造部分全部采用無縫鋼管，根據(jù)現(xiàn)場空間大小及實際需要設(shè)計各部分尺寸，按照設(shè)計尺寸對無縫鋼管進行切割、除銹、防腐、噴漆，水位計安裝時必須保持水平，安裝地點為加熱爐操作間內(nèi)。水位計的各部分構(gòu)成如下。

（1）水位計整體尺寸高 650m m 。

（2） 穩(wěn) 定 缸（ φ 219m m 的 無 縫 鋼 管， 高650m m ），上部盲死，并開孔安裝 4 分鋼質(zhì)絲扣球閥；下部安裝法蘭，法蘭下部開孔安裝 4 分鋼質(zhì)絲扣球閥。

（3） 準 備 兩 個 磁 翻 板 水 位 計， 型 號 為 U FZ-1.6 型浮子液位計，量程為 -150m m ～ 150m m ，工作壓力為1.6M Pa。上下側(cè)分別開孔安裝 4 分鋼質(zhì)絲扣球閥。

（4）兩個磁翻板液位計以法蘭連接的方式安裝在穩(wěn)定缸兩側(cè)，連通管均采用 1 寸無縫鋼管。

2.安裝步驟

（1）在改造前協(xié)調(diào)崗位將待改造的加熱爐停運，排放爐水至水位計下側(cè)連接法蘭處。并將爐體冷卻 1 ～ 2 天。

（2）拆卸水位計與爐體之間連接法蘭共兩片。

（3）將預(yù)制的水位計穩(wěn)定缸與爐體之間采用 1 寸無縫鋼管焊接，并加裝隔離控制閥門。

（4）水位計安裝完畢后，穩(wěn)定缸下側(cè)均安裝強磁鐵。

（5）將穩(wěn)定缸與爐體之間的隔離控制閥門打開，水位計與爐體實現(xiàn)連通。

 

3.沖洗流程

如圖 5 所示，當(dāng)兩側(cè)水位計出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致時，可對雙側(cè)水位計分別進行沖洗，沖洗流程如下。

（1）關(guān)閉穩(wěn)定缸與加熱爐爐體之間的隔離控制閥門。

（2）拆下永磁鐵關(guān)閉 4 個水位計閥，打開穩(wěn)定缸上、下閥及閥門 5，單獨沖洗主穩(wěn)定缸。

（3）關(guān)閉穩(wěn)定缸下閥門，打開左側(cè) 2個水位計閥及排污閥，單獨沖洗左側(cè)磁翻板液位計。

（4）關(guān)閉左側(cè)2 個水位計閥及排污閥，打開右側(cè)對應(yīng)水位計閥及排污閥，單獨沖洗右側(cè)磁翻板液位計。

（5）關(guān)閉右側(cè)磁翻板液位計排污閥、穩(wěn)定缸上閥及閥門 5，打開 4 個水位計閥及隔離控制閥門，使水位計恢復(fù)運行。另外，可將連通軟管分別與 3 個排污閥相連，對主穩(wěn)定缸及兩側(cè)磁翻板液位計進行反沖洗。也可在水位計正常運行的情況下，單獨關(guān)閉一個磁翻板水位計的水位計閥，單獨沖洗該磁翻板液位計，由另一臺磁翻板液位計實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測爐體水位。

 

五、現(xiàn)場應(yīng)用情況

水位計改造后，經(jīng)過一個采暖期的運行，水位計清理周期從 3 天逐步延長到 3個月，并且通過開關(guān)閥門就能實現(xiàn)水位計的沖洗和排污功能，整個過程只需兩名員工用時 5m in。爐體無需重新做真空，極大地降低了勞動強度。