根據《國家安全監管總局關于公布首批重點監管的危險化學品名錄的通知》(安監總管三［2011］95號)、《國家安全監管總局關于公布第二批重點監管危險化學品名錄的通知》(安監總管三［2013］12號)，筆者所屬公司的液氯和丙烯屬于重點監管的危險化學品。根據《危險化學品重大危險源辨識》(GB18218-2009)，公司的丙烯儲罐區、液氯裝置屬于重大危險源。從安全環保角度出發，對4個液氯貯槽在變更原有液位計的基礎上，增加了液位高高(HH)和低低(LL)聯鎖控制進出口閥門和出口泵，以實現安全聯鎖控制的目的。3個丙烯球罐在原有外測液位計的基礎上各增加一個液位開關，達到安全監控的目的。

1概況

筆者所在公司的液氯貯槽和丙烯球罐，由于罐體沒有預留或備用適合的安裝口、屬于特種設備不允許隨意進行變更、未到年檢周期不便進行檢修作業等原因，在液位計的選擇上有了限制要求。根據現場工況，同時對市場上不同液位計的性能、安裝使用條件進行對比，zui終選擇了外測液位儀表。外測液位儀表可以在不動火、不開口、不影響設備正常運行的情況下安裝并調試，從而實現液位的正常監控［1，2］。

2外測液位儀表的工作原理

2．1外測液位計

外測液位計是一種利用聲吶測距原理、“微振動分析”技術從容器外測量液位的儀表，安裝時不用在罐壁上開孔，不動火，不接觸罐內的液體和氣體，不受罐內液體介電常數、壓力及密度等變化的影響，是一種完全非接觸隔離式儀表。依靠“微振動分析”和“小盲區”技術，通過智能化處理方法，克服了聲吶信號穿透容器壁的大幅衰減、液體聲速改變等情況，可識別并拒絕容器壁余振、多重回波及虛假回波等干擾，通過回波識別算法，確保對液面的有效跟蹤和監測。

2．2外測液位開關

外測液位開關是一種利用“變頻超聲波”技術實現檢測的非接觸式液位開關。液位開關的測量探頭發射超聲波，并檢測它在容器壁中的余振信號，當液體漫過探頭時，此余振信號的幅值會變小，這個改變被儀表檢測到后輸出一個開關信號，可接至二次表或DCS系統上進行報警指示或聯鎖，從而避免出現罐體冒罐和抽空的現象。外測液位開關不受罐內介質壓力、溫度、介電常數和腐蝕性的限制，應用范圍較為廣泛。

3外測液位儀表的應用

以筆者所在公司液氯貯槽為例，介紹外測液位計在液氯貯槽上的應用。

介質為液氯，測量容器是材料為16MnR、容積為40．2m3的臥槽，槽底約有100mm厚的氯垢，槽頂部為揮發氯氣，介質壓力0．2～0．9MPa，操作溫度－7℃，介質密度1460kg/m3，量程為0～2400mm。

外測液位計的選型。量程較小檢測信號較強選擇標準型外測液位計即可，單校準型，包含一個測量探頭和一個校準探頭，四線制，24V(DC)，精度0．2%(±1mm/0．1%/0．2%/0．5%)，輸出4～20mA，防爆等級ExdIIBT6，防護等級IP67。外測液位計的安裝。液位計包括測量和校準兩個探頭，測量探頭首選位置為距離進液口較遠支座的內側，在罐底的水平中間位置，校準探頭安裝在距離液位測量點zui近的罐體半徑高度處。在安裝時選擇信號強度大且穩定的安裝位置，同時遠離進料口，以免受沖擊影響液位的測量。探頭通過強磁吸附在容器壁上，探頭安裝時先用砂紙將罐壁磨平，通過耦合劑將探頭無縫地吸附在罐壁上。

液位聯鎖控制。根據國家安全生產監督管理總局令第40號“對重大危險源中的毒性氣體、劇毒液體和易燃氣體等重點設施，設置緊急切斷裝置;毒性氣體的設施，設置泄漏物緊急處置裝置。涉及毒性氣體、液化氣體、劇毒液體的一級或者二級重大危險源，配備獨立的安全儀表系統(SIS)”。公司利用裝置現有的SIS系統并將操作室內增設的輔助操作臺作為緊急處理裝置，以液位測量信號作為聯鎖條件，對進出口切斷閥和出口磁力泵進行聯鎖控制，從而達到安全聯鎖系統和緊急停車系統的要求。聯鎖邏輯如圖1所示。通過聯鎖的SIS系統、液位計和切斷閥的配套系統，實現了緊急切斷聯鎖功能。

4外測液位開關的應用

同樣以筆者所在公司丙烯球罐為例，介紹外測液位計在球罐上的應用。介質為丙烯，測量直徑為12m的球罐，介質壓力0．3～2．1MPa，操作溫度－5～50℃，高報9m，低報4m。

外測液位開關的選型。量程較大檢測信號較容易受干擾時選擇增強型外測液位開關，雙點測量，包含高低報警各一個測量探頭和一個校準探頭，共4個探頭，四線制，24V(DC)，精度±2mm(±1mm/±2mm/±5mm)，繼電器輸出，防爆等級ExdIICT6，防護等級IP67。

外測液位開關的安裝。應用的外測液位開關包括測量和校準共4個探頭，配對的測量和校準探頭安裝在同一高度上，4個探頭信號送至罐底儀表保護箱內的變送器進行信號轉換，輸出信號至DCS系統報警。

5外測液位儀表的維護

外測液位計一般是免維護的，但在特殊情況下可能還會遇到一些問題，需要儀表維護人員進行處理，以筆者所在公司丙烯球罐為例進行幾點探討。

丙烯球罐在夏天溫度較高時，丙烯介質容易汽化，早晚溫差大時現象更為明顯，汽液兩相對液位的測量存在影響。夏天時對丙烯球罐進行噴淋降溫，減少汽化量，從而實現液位的可靠測量。丙烯球罐為3年一檢，在使用周期末期時，罐底的沉積物增多，會影響信號的強度?？深A設自復位功能進行復位檢測，或通過設置盲區、增益等參數排除干擾增加信號，無效時通過示波器監測信號，重新選擇一個信號強度較大的位置進行安裝。

丙烯球罐進料主要以管道輸送為主，由于輸送管線較長，管路可能存在汽化現象。在只對一個球罐進料的情況下，可能對液面波動較大影響測位的測量，此時可采用3個罐連通操作的方式，讓3個罐體平穩進料，從而實現液位的可靠測量。

6結束語

通過筆者所在公司液氯貯槽和丙烯球罐的液位監測聯鎖實現，簡述了外測液位計和外測液位開關的原理和應用。在不動火、不開口的限制條件下，外測液位儀表目前是實現液位測量較為合適的選擇。不接觸物料、不受介質腐蝕性影響等特性，是外測液位計的重要優勢，特別對于罐區重大危險源所需求的液位監測點，是安全實用的選擇。

 

 

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