EH的放射性液位计在PTA装置上的应用概况及故障分析.pptx
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1、1 103 03 九月九月 2024 2024E+H公司的放射性液位计公司的放射性液位计在仪征化纤在仪征化纤PTA装置上的应用装置上的应用03 03 九月九月 2024 20242 2 仪征化纤股份公司仪征化纤股份公司PTA生产中心,现有生产中心,现有两套两套PTA生产装置。分别是生产装置。分别是1995年建成投年建成投产运行、年生产能力为产运行、年生产能力为35万吨的万吨的1#PTA装置,以及装置,以及2002年建成、年生产量为年建成、年生产量为60万万吨的吨的2#PTA装置。装置。前前 言言03 03 九月九月 2024 20243 3 在在在在PTAPTA生产装置中,反应器和许多结晶器等
2、生产装置中,反应器和许多结晶器等生产装置中,反应器和许多结晶器等生产装置中,反应器和许多结晶器等关键设备中,它们的介质均具有关键设备中,它们的介质均具有关键设备中,它们的介质均具有关键设备中,它们的介质均具有高温高温高温高温、高压高压高压高压、高高高高粘度、易结壁粘度、易结壁粘度、易结壁粘度、易结壁和和和和强腐蚀性强腐蚀性强腐蚀性强腐蚀性的特点,对它们液位控的特点,对它们液位控的特点,对它们液位控的特点,对它们液位控制和测量,使用这种非接触、有良好的稳定性、制和测量,使用这种非接触、有良好的稳定性、制和测量,使用这种非接触、有良好的稳定性、制和测量,使用这种非接触、有良好的稳定性、不受介质的不
3、受介质的不受介质的不受介质的温度温度温度温度、压力压力压力压力、粘度粘度粘度粘度等因数影响的放射等因数影响的放射等因数影响的放射等因数影响的放射性液位计,已经得到同行们的一致认可。仪化性液位计,已经得到同行们的一致认可。仪化性液位计,已经得到同行们的一致认可。仪化性液位计,已经得到同行们的一致认可。仪化PTAPTA装置也不例外。在装置也不例外。在装置也不例外。在装置也不例外。在1#1#装置上我们使用了装置上我们使用了装置上我们使用了装置上我们使用了1111套放射性液位计,在套放射性液位计,在套放射性液位计,在套放射性液位计,在2#2#装置上我们使用了装置上我们使用了装置上我们使用了装置上我们使
4、用了3535套套套套放射性液位计。放射性液位计。放射性液位计。放射性液位计。03 03 九月九月 2024 20244 4一、放射性液位计的工作原理一、放射性液位计的工作原理一、放射性液位计的工作原理一、放射性液位计的工作原理 放射性液位计是利用放射性同位素(铯放射性液位计是利用放射性同位素(铯放射性液位计是利用放射性同位素(铯放射性液位计是利用放射性同位素(铯137137)所产生的)所产生的)所产生的)所产生的 射线射线射线射线能穿透物质层,其穿透剂量随物质的厚度而变化的性质,其变化规能穿透物质层,其穿透剂量随物质的厚度而变化的性质,其变化规能穿透物质层,其穿透剂量随物质的厚度而变化的性质,
5、其变化规能穿透物质层,其穿透剂量随物质的厚度而变化的性质,其变化规律为:律为:律为:律为:(-u.H)(-u.H)I=IoeI=Ioe 其中:其中:其中:其中:IoIo、I I分别为分别为分别为分别为 射线进入介质射线进入介质射线进入介质射线进入介质前前前前、后后后后的射线强度的射线强度的射线强度的射线强度 u u为介质对为介质对为介质对为介质对 射线的吸收系数射线的吸收系数射线的吸收系数射线的吸收系数 HH为介质的厚度为介质的厚度为介质的厚度为介质的厚度 e e为自然对数的底为自然对数的底为自然对数的底为自然对数的底 也就是说,液位越高,被吸收的也就是说,液位越高,被吸收的也就是说,液位越高
6、,被吸收的也就是说,液位越高,被吸收的 射线的剂量就越多。从上射线的剂量就越多。从上射线的剂量就越多。从上射线的剂量就越多。从上式可知:通过测出经过介质后的射线强度式可知:通过测出经过介质后的射线强度式可知:通过测出经过介质后的射线强度式可知:通过测出经过介质后的射线强度I I,便可求得被测介质的,便可求得被测介质的,便可求得被测介质的,便可求得被测介质的液位液位液位液位HH。03 03 九月九月 2024 20245 5放射性液位计的组成放射性液位计的组成 放射源:点源(线源)放射源:点源(线源)放射源:点源(线源)放射源:点源(线源)检测器检测器检测器检测器:闪烁棒、光电放大器、电子转换器
7、闪烁棒、光电放大器、电子转换器闪烁棒、光电放大器、电子转换器闪烁棒、光电放大器、电子转换器 信号转换器信号转换器信号转换器信号转换器 03 03 九月九月 2024 20246 6 点源、棒探测器液位测量系统的结构示意图点源、棒探测器液位测量系统的结构示意图100%0%100%0%aaar0r1图1 点源、棒探测器液位测量系统03 03 九月九月 2024 20247 7放射性液位计的特点:放射性液位计的特点:采用非接触式测量方式 维护检修方便 可用于高温、高压、高粘 度、高腐蚀性介质测量 用于易燃、易爆等场所的液 位测量03 03 九月九月 2024 20248 8二、二、放射性液位计在仪化
8、放射性液位计在仪化放射性液位计在仪化放射性液位计在仪化PTAPTAPTAPTA装置上的使用概况装置上的使用概况装置上的使用概况装置上的使用概况1.1.在仪化公司的在仪化公司的在仪化公司的在仪化公司的1#PTA1#PTA装置上,我们使用了装置上,我们使用了装置上,我们使用了装置上,我们使用了9 9套套套套E+HE+H公司的点源棒、探测器的放射性液公司的点源棒、探测器的放射性液公司的点源棒、探测器的放射性液公司的点源棒、探测器的放射性液位计。这些放射性液位计均使用的是铯位计。这些放射性液位计均使用的是铯位计。这些放射性液位计均使用的是铯位计。这些放射性液位计均使用的是铯137137的点源,探测器的
9、型号为的点源,探测器的型号为的点源,探测器的型号为的点源,探测器的型号为DG57ZDG57Z。而信号。而信号。而信号。而信号转换器,转换器,转换器,转换器,9595年投产运行时,使用的年投产运行时,使用的年投产运行时,使用的年投产运行时,使用的FMG573FMG573型,后来随着型,后来随着型,后来随着型,后来随着E+HE+H公司的产品型号公司的产品型号公司的产品型号公司的产品型号更新,多数逐步更新改造成更新,多数逐步更新改造成更新,多数逐步更新改造成更新,多数逐步更新改造成FMG671FMG671型(见型(见型(见型(见图)。图)。图)。图)。03 03 九月九月 2024 20249 9
10、这这9台液位计一直用于生产主流台液位计一直用于生产主流程上面的关键液位点的控制。另外程上面的关键液位点的控制。另外近一两年作为尝试,我们分别在氧近一两年作为尝试,我们分别在氧化反应器(化反应器(R106)和精制第一结晶)和精制第一结晶(D601)上各增加了一台伯托)上各增加了一台伯托LB440型放射性液位计,作为辅助型放射性液位计,作为辅助监视。监视。03 03 九月九月 2024 20241010 2.在在02年建成的年建成的2#PTA装置上,装置上,最初使用的是英国最初使用的是英国RN公司的公司的96S型放射性液位计,共型放射性液位计,共35套仪表。套仪表。这些仪表运行不长时间,与这些仪表
11、运行不长时间,与1#装置上装置上E+H的放射性液位计一比较,就发现的放射性液位计一比较,就发现RONAN的液位计故障率特别高,性能的液位计故障率特别高,性能很不稳定。仪表工对此维护起来工作量很不稳定。仪表工对此维护起来工作量特别大,工艺人员也很不满意特别大,工艺人员也很不满意 03 03 九月九月 2024 20241111 鉴于以上情况,在近年来我们已经把鉴于以上情况,在近年来我们已经把工艺流程上对控制产品质量和安全生产特工艺流程上对控制产品质量和安全生产特别重要的别重要的6台液位计进行了改型。其中台液位计进行了改型。其中D1-301、F1-701上面的液位计更换成上面的液位计更换成伯托的伯
12、托的LB440型液位计型液位计,.D1-501罐上更罐上更换成换成E+H 的的FMG671型液位计;型液位计;F1-511、F1-711、D1-1403这三台设备上这三台设备上面的仪表改造成面的仪表改造成E+H 的的FMG60型一体化型一体化的液位计。不久我们可能还会对其它液位的液位计。不久我们可能还会对其它液位计进行改造。计进行改造。03 03 九月九月 2024 20241212三、故障案例分析三、故障案例分析 作为现场仪表的维护工程师,作为现场仪表的维护工程师,我们在日常的使用、维护和检修放我们在日常的使用、维护和检修放射性液位计过程中,遇到并需要解射性液位计过程中,遇到并需要解决各式各
13、样的仪表故障,在此举几决各式各样的仪表故障,在此举几个案例与大家共享个案例与大家共享03 03 九月九月 2024 20241313故障现象故障现象:9797年年年年1#1#装置大修,那时我对装置大修,那时我对装置大修,那时我对装置大修,那时我对E+HE+H的放射性液位计的放射性液位计的放射性液位计的放射性液位计不甚了解。我们用水标定了氧化反应器(不甚了解。我们用水标定了氧化反应器(不甚了解。我们用水标定了氧化反应器(不甚了解。我们用水标定了氧化反应器(R106R106)的放射)的放射)的放射)的放射性液位计(性液位计(性液位计(性液位计(LT111LT111),并把常温常压下),并把常温常压
14、下),并把常温常压下),并把常温常压下(冷态状况下冷态状况下冷态状况下冷态状况下)的的的的液位零点,作为了液位计的热态零点。待开车时,工艺液位零点,作为了液位计的热态零点。待开车时,工艺液位零点,作为了液位计的热态零点。待开车时,工艺液位零点,作为了液位计的热态零点。待开车时,工艺人员给人员给人员给人员给R-106R-106配了实际液位为配了实际液位为配了实际液位为配了实际液位为10%-15%10%-15%的料之后,再的料之后,再的料之后,再的料之后,再对对对对R106R106升温升压,让其起反应,没料到刚刚反应一会儿升温升压,让其起反应,没料到刚刚反应一会儿升温升压,让其起反应,没料到刚刚反
15、应一会儿升温升压,让其起反应,没料到刚刚反应一会儿之后,这时发现之后,这时发现之后,这时发现之后,这时发现LT111LT111的液位指示值已经超过满度的液位指示值已经超过满度的液位指示值已经超过满度的液位指示值已经超过满度100%100%,无法正常指示,待,无法正常指示,待,无法正常指示,待,无法正常指示,待R106R106内的料停下来反应之内的料停下来反应之内的料停下来反应之内的料停下来反应之后,后,后,后,LT111LT111的液位指示又降到正常液位,连续好几次,的液位指示又降到正常液位,连续好几次,的液位指示又降到正常液位,连续好几次,的液位指示又降到正常液位,连续好几次,均发生同样的现
16、象。均发生同样的现象。均发生同样的现象。均发生同样的现象。案例案例1:03 03 九月九月 2024 20241414原因分析:原因分析:经过认真分析,最终找到问题所在:放经过认真分析,最终找到问题所在:放射性液位计在用水标定时,所得到的一个射性液位计在用水标定时,所得到的一个零液位值并不能作为实际工作时的零液位零液位值并不能作为实际工作时的零液位值。因为用水标定液位是在常温常压下进值。因为用水标定液位是在常温常压下进行。而行。而R106反应是在反应是在200,14bar下进下进行工作的。这时整个反应器内充盈着行工作的。这时整个反应器内充盈着HAC和水等各种雾状物。它们会吸受掉一部分和水等各种
17、雾状物。它们会吸受掉一部分射线,产生一个虚假液位,导致射线,产生一个虚假液位,导致LT111的零点偏高,如果不在实际工况下对其零的零点偏高,如果不在实际工况下对其零点进行校正,就会产生前面的故障现象,点进行校正,就会产生前面的故障现象,导致其无法正常工作。导致其无法正常工作。03 03 九月九月 2024 20241515结论结论结论结论:液罐中气相介质的密度受操作压力的影响。当密度液罐中气相介质的密度受操作压力的影响。当密度液罐中气相介质的密度受操作压力的影响。当密度液罐中气相介质的密度受操作压力的影响。当密度变化不大时,放射性液位计测量值的变化可以忽略不计变化不大时,放射性液位计测量值的变
18、化可以忽略不计变化不大时,放射性液位计测量值的变化可以忽略不计变化不大时,放射性液位计测量值的变化可以忽略不计,但是当压力达到但是当压力达到但是当压力达到但是当压力达到1.0Mpa1.0Mpa以上,必须对其进行压力进行补以上,必须对其进行压力进行补以上,必须对其进行压力进行补以上,必须对其进行压力进行补偿。偿。偿。偿。措施措施措施措施:由于由于由于由于E+HE+H放射性液位计无压力自动补偿功能,所以放射性液位计无压力自动补偿功能,所以放射性液位计无压力自动补偿功能,所以放射性液位计无压力自动补偿功能,所以每次用水标定完液位计后,必须在开车时的实际工况下,每次用水标定完液位计后,必须在开车时的实
19、际工况下,每次用水标定完液位计后,必须在开车时的实际工况下,每次用水标定完液位计后,必须在开车时的实际工况下,进行相应的空罐和满罐调校。如果由于工艺原因,不能进行相应的空罐和满罐调校。如果由于工艺原因,不能进行相应的空罐和满罐调校。如果由于工艺原因,不能进行相应的空罐和满罐调校。如果由于工艺原因,不能进行空罐进行空罐进行空罐进行空罐0%0%调校和满罐调校和满罐调校和满罐调校和满罐100%100%调校时,可以在液位低调校时,可以在液位低调校时,可以在液位低调校时,可以在液位低于于于于40%40%左右的情况下,进行相应的空罐调校,在液位高左右的情况下,进行相应的空罐调校,在液位高左右的情况下,进行
20、相应的空罐调校,在液位高左右的情况下,进行相应的空罐调校,在液位高于于于于60%60%左右时进行相应的满罐调校。左右时进行相应的满罐调校。左右时进行相应的满罐调校。左右时进行相应的满罐调校。.03 03 九月九月 2024 20241616案例案例2:故障现象故障现象故障现象故障现象:20062006年年年年9 9月的一天,工艺人员反应:在工月的一天,工艺人员反应:在工月的一天,工艺人员反应:在工月的一天,工艺人员反应:在工艺生产没有任何变化的情况下,艺生产没有任何变化的情况下,艺生产没有任何变化的情况下,艺生产没有任何变化的情况下,1#1#装置装置装置装置D402D402罐的放射性液位计(罐
21、的放射性液位计(罐的放射性液位计(罐的放射性液位计(LT402LT402)指示,从)指示,从)指示,从)指示,从40%40%左右突然变为零,再也看不到液位,无法控制。左右突然变为零,再也看不到液位,无法控制。左右突然变为零,再也看不到液位,无法控制。左右突然变为零,再也看不到液位,无法控制。而现场仪表工,用而现场仪表工,用而现场仪表工,用而现场仪表工,用 射线仪确认罐子内的实际射线仪确认罐子内的实际射线仪确认罐子内的实际射线仪确认罐子内的实际夜位在夜位在夜位在夜位在52%52%,不在零位。并且用,不在零位。并且用,不在零位。并且用,不在零位。并且用 射线仪测得射线仪测得射线仪测得射线仪测得的检
22、测杆每个位置的射线计量与以前记录的历的检测杆每个位置的射线计量与以前记录的历的检测杆每个位置的射线计量与以前记录的历的检测杆每个位置的射线计量与以前记录的历史数据基本一致。这说明现场源的射线强度以史数据基本一致。这说明现场源的射线强度以史数据基本一致。这说明现场源的射线强度以史数据基本一致。这说明现场源的射线强度以及罐子内的工况没有发生大的变化。及罐子内的工况没有发生大的变化。及罐子内的工况没有发生大的变化。及罐子内的工况没有发生大的变化。03 03 九月九月 2024 202417171 1、液位计、液位计、液位计、液位计(型号为型号为型号为型号为FMG671)FMG671)的检测器和变送器
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