我公司2013年投产的纯碱项目接纳氨碱法纯碱，氨是主要原料，常态下，氨气为无色气体，有刺激性恶臭，容易被液化，在升温或降低压力时，液氨可急剧蒸发，并吸收大量的热。氨水有一定的腐蚀作用，碳化氨水的腐蚀性越发严重，容易造成管道、阀门等设备的损坏，以致氨泄露。氨能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜，人吸入过多，能引起肺肿胀，以至死亡。
氨气爆炸极限16～25%(最易引燃浓度17%)。在工业领域也有大量的应用，可是随着液氨使用的广泛，部门企业对于液氨的羁系不到位，很容易造成许多群死群伤的事故。液氨，为国家指定的重大危险源之一。由于液氨的特性，造成液氨球罐的液位丈量一直是个难题，起初我们选用的是钢带液位计，浮子和钢带易卡死，使用效果欠好；厥后又试了压差液位计、磁翻板液位计和伺服液位计，使用效果都不太理想。
一个偶然的时机，我们接触到了西安宁华公司的专利产物——外测液位计，该液位计安装简朴，不开孔、不动火、不停车，非接触式丈量液位很是宁静，加之接纳了一系列的专利技术，自动校准、微振动分析，保证了仪表运行可靠、丈量准确，一举彻底解决了我们液氨球罐液位丈量的难题。外测液位计使用近3年，一直很是稳定的运行着。
1. 引言青海某有限公司是一家年产 110 万吨纯碱的化工企业，公司主要生产工业用重质纯碱（碳酸钠）。重质纯碱在大部门的化工企业中都有广泛的应用行业，素有“化工之母”的称呼，在国民经济生长中有着很是重要的作用，其产量和消费量通常被作为权衡一个国家工业生长水平的标志之一。在自动控制历程中，氨作为主要原料，液氨的存储设备——液氨球罐成为制碱企业内的重要一环。液氨，常态下，氨气为无色气体，有刺激性恶臭，容易被液化，在升温或降低压力时，液氨可急剧蒸发，并吸收大量的热。
氨水有一定的腐蚀作用，碳化氨水的腐蚀性越发严重，容易造成管道、阀门等设备的损坏，以致氨泄露。氨能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜，人吸入过多，能引起肺肿胀，以至死亡。氨气爆炸极限 16～25%(最易引燃浓度 17%)。凭据安监要求：对使用重点羁系的危险化学品数量组成重大危险源的企业的生产储存装置，应装备自动化控制系统，实现对氨气浓度、温度、压力、液位等重要参数的实时监测。
液氨作为国家指定的重大危险源之一，液氨液位的实时监测对于化工企业的宁静生产是很是重要的。液氨的存储需带压和低温，因此液氨球罐的液位丈量恒久以来就困扰着制碱企业，通例的液位计使用效果均不够理想。最初我们安装的钢带液位计，由于罐内液氨的强腐蚀性，用不长时间就会造成浮子和钢带卡死、断裂损坏导致不能使用，维护又需停产、清罐，很是未便，现在已经停用。厥后公司又选用了差压变送器举行辅助丈量，使用上下压力差的变化丈量液位，由于容器下部的压力计无法在罐体取压，只能装在罐底排污管或介质排挤口上，易造成堵塞或发生负压，达不到准确丈量液位的目的。
之后我们又试用了两种液位计，带远传的磁翻板液位计和伺服液位计，使用效果也不理想。液氨球罐属于比力特殊（带压低温）的容器，未便举行在罐体上开孔和动火，其他投入式液位丈量仪表安装和使用也不利便，因此液氨球罐的液位丈量问题一直无法彻底解决，不能到达令人满足的效果。2014年公司接触到了西安宁华ELL-FI外测液位计，听人先容外测液位计可以实现完全非接触丈量，液位丈量头安装在容器外就能监测罐内液体的液位高度，不受罐内压力、温度以及介质密度的影响。如果真能这样，就能很好地解决公司液氨球罐液位的丈量问题，我们决议有时机试试外测液位计。
2.应用状况时机说来就来，2014年4月，设计院也向我们推荐，说西安宁华生产的外测液位计设计在其他单元的已经许多了，使用效果挺不错的，于是我们选用了西安宁华的ELL-FI外测液位计。在公司三个直径9.2m，容积407m3的液氨球罐上试用安装了三台外测液位计，使用至今，仪表液位跟踪准确，运行可靠。ELL-FI外测液位计实现了隔离丈量，在罐外就能实现对罐内液氨液位的监测，而且安装利便宁静、调试简朴，无需开罐、清罐，不在罐上开孔，不动火，不停车不影响正常生产，获得了现场运行人员以及仪表维护人员的一致认可。3、外测液位计和其他几种液位计的事情原理3.1 外测液位计ELL-FI外测液位计为智能化的现场变送器式仪表，液位丈量头吸附于储罐底部，仪表隔爆主机安装在被测容器四周，以4-20mA/Hart协议/Modbus现场总线/工业以太网方式举行远传输出。
3.1.1、外测液位技术的生长历程“外测液位”的观点在上世纪90 年月由西安宁华首创人王定华教授提出，并发现出ELL外测液位计。它一种使用声纳测距原理，“微振动分析”技术从容器外丈量液位的仪表，无需在罐壁上开孔，不用法兰，不接触罐内的液体和汽体，实现了在线安装、在线维护，是一种完全非接触式，真正外测液位的仪表。
从为世界首创出第一台外测液位仪表， 至今已经二十多年了，定华公司产物的稳定性、可靠性可以信赖，我们也向其他化工企业相识了他们，他们的服务在业界的口碑也很好。3.1.2、基本原理是声纳测距原理、“微振动分析”技术3.1.2.1、声纳测距原理声纳测距原理是ELL外测液位计外测液位的基础。
由吸附于储罐底部的液位丈量头发射声波，穿透罐壁在罐内液体介质内流传，到达液面反射形成回波，回波信号到达罐底，穿透罐壁，再由液位丈量头吸收返回的声波信号，传回主机，主机凭据公式距离（D）=速度（S）×时间（T）盘算，得出液位。其中距离（D）：我们要获得的液位高度；速度（S）：声纳波在液体介质内的流传速度，差别的介质内声纳波的流传速度差别。
3.1.2.2、“微振动分析”技术“微振动分析”技术是西安宁华的焦点专利技术，是ELL外测液位计准确丈量、可靠运行的保证。由于差别工况的差异，例如：差别的罐型、差别的罐内沉积水平、差别的介质特性等等，会造成吸附于罐壁外的液位丈量头吸收到的回波信号不仅有液面信号，另有一些其他滋扰信号，例如盲区信号、遮挡物信号等等，拥有“微振动分析”技术的ELL外测液位计会自动判断正确的液位信号，并始终跟踪该信号显示准确的液位。
“微振动分析”技术是一种强大的外测声纳信号处置惩罚技术。这种先进的声纳信号处置惩罚技术是基于西安宁华公司外测液位计在全球近千家用户的应用履历，在近万套外测液位计实际使用于数百种工况下的历程中，通过对工业现场数据二十余年的海量积累，深入总结，形成先进的判断方法及算法。3.1.2.3、自动校准功效ELL外测液位计拥有“自动校准功效”，也是西安宁华的 专利技术之一，是ELL外测液位计在任何时间都能准确丈量的保证。自动校准原理：当同一种液体的液体身分、密度变化较大时，液体内声波的流传速度也会随之发生变化，由此可能带来丈量误差，为了确保仪表的丈量精度，可在容器内加装校准器，用校准丈量头1丈量校准器内液柱的尺度长度，尺度长度是1m，由于校准丈量头和液位丈量头的事情方式相同，我们可通过 速度（S）=距离（D）/时间（T），获得声波在校准器内液体里的流传速度。
由于校准器内液体和容器内液体连通，因此校准器内液体温度、身分和容器内液体一致，声波在其中的流传速度也相同，所以可以获得当前情况下声波在容器内介质里准确的流传速度。仪表会自动选用修正后的声波流传速度举行盘算。校准器内液柱长度是尺度的1m，校准器这时就相当于一把标尺，校准丈量头1不停把通过标尺获得的效果送给CPU，CPU会凭据该效果盘算出液面的准确高度，这样得出的液面高度就不会受到液体温度和身分变化的影响。
如果容器内无条件加装校准器，可以校准丈量头2装在球罐赤道位置，将容器已知简直切直径作为标尺来实现自动校准。3.1.3、技术优势声呐是声音导航与测距，是一种使用声波在水下的流传特性，对水下目的举行探测。它是一种液体中的测距技术，在100多年前就被应用了，生长至今“声纳测距”已经是一种很是可靠的技术了。
西安宁华的技术优势是在差别波强、波长及波频的声波系列中找到了穿透能力最强、抗滋扰能力最好的谁人，经由他们20多年的现场数据积累，并加以分析和革新，现在已广泛应用在石油、化工企业，解决了许多企业的“危化品”液位丈量。3.2、差压液位计差压液位计差压液位计就是通过丈量高、低压力差，盘算出丈量容器中的液位压力来举行液位的丈量，再由转换部件转换成电流信号传送到控制室的电器元件。
差压式液位计主要用于密闭有压容器的液位丈量。上、下差力压的液位高度的变化而变化。
3.3、钢带液位计浮力原理。它是将一个浮球或浮盘放入被测罐中，浮球或浮盘浮于液体外貌，随液面的上下移动而移动，同时动员毗连其上的钢带，钢带发生位移，计数器通过记载钢带上的刻度变化来显示液位。
变送器是通过钢带上差别液位对应的差别孔、洞（圆孔、方孔和是非纷歧的长方形孔）组合判断液位高度，并举行远传输出。3.4、磁翻板液位计磁翻板液位计它是使用连通器原理，由主体管、浮球、翻柱显示器和电气部门组成。
主体管是容纳浮球的腔体，它通过法兰或其他接口与容器组成一个连通器，所以腔体内的浮球会随着容器内液面的升降而升降；在腔体的外面装了一个翻柱显示器（由一排铁铬钴永磁片组成，一面白色，一面红色）；浮球沉入液体与浮出部门的接壤处安装了永磁磁钢，它与浮球随液面升降时，它的磁性透过外壳通报给翻柱显示器的磁片，推动磁片翻转 180°，两色接壤处即是液面的高度。3.5、伺服液位计浮力原理（阿基米德原理）。并接纳高精度力传感器和高精度伺服电机系统和丈量磁鼓，通过丈量浮子所受浮力的增减所引起的钢丝拉力的变化，由控制器发出指令，伺服电机以一定的步幅动员丈量磁鼓转动，并动员浮子不停地跟踪液位的变化，同时，计数器记载了伺服电机的转动步数，并自动地盘算出丈量浮子的位移量，即液位的变化量。
4、几种液位计特点对比4.1 外测液位计外测液位计从罐外一连、准确地丈量罐内的液位，完全不接触罐内的液体和气体，实现了真正的隔离丈量。因此特点有以下几点：准确、可靠、宁静、环保、利便经济、耐，在线安装、维护无需停产，不在容器上开孔、不动火。缺点外测液位计有盲区，通常在储罐满量程的 8~10%。4.2 差压液位计4.2.1、优点：a、抗过载和抗打击能力强，过载可达量程的 5 倍以上；b、稳定性高；c、温度漂移小，产物结构奇特、体积小、重量轻、安装维修轻便。
4.2.2、缺点：a、气相毛细管易堵塞；b、需实时测出准确的液体密度；c、安装时需要停产、清罐，罐子开孔。4.3 钢带液位计4.3.1、优点：结构简朴、读数直观4.3.2、缺点：a、安装精度要求高；b、导向钢绳会随液面颠簸发生磨损，导致损坏；c、钢带易卡。4.4、磁翻板液位计4.4.1、优点a、适用规模广、安装形式多样；b、耐振动，能适应液位颠簸大， 结构简朴，安装利便，维护用度低。
4.4.2、、缺点a、磁簧开关故障会导致泛起虚假液位；b、底部法兰口易被杂质堵塞，导致罐内液面和液位计腔体内液面纷歧致；c、安装时须在罐上开法兰孔，增加泄漏隐患；d、不能在线安装。4.5、伺服液位计4.5.1、优点：不仅可以丈量介质液位，同时还具有密度丈量功效、油水界面丈量功效、介质的平均密度和密度漫衍丈量功效，精度高。4.5.2、缺点：a.当丈量介质粘稠度较高，存在挂壁及粘黏的特性时，伺服液位计在丈量上会存在较大的丈量误差，不太适合应用在此类介质的液位丈量上。
b.断丝，浮子丢失。5、安装要求5.1外测液位计5.1.1由于安装在罐体外部，不需要破坏罐体结构，仪表使用很宁静，既无需在罐上开孔，也不需要现场动火，只需用丈量头的强力磁环吸附在罐体上。5.1.2仪表主机只需要牢固在现场的2寸立管即可，安装、拆卸利便，仪表到达ExdⅡBT6、CT6级防爆，WF1级防腐，IP65、IP67级防水，完全可以适合液氨球罐的现场工况。5.2 、差压液位计提前预留法兰孔，安装需要引压管毗连，有一定宁静风险。
精度较低，需频繁对压力表举行标定。5.3、钢带液位计开孔安装，一般用于常压容器，安装要求高，需要专业人员现场安装调试。
5.4、磁翻板液位计需开法兰孔安装，量程大（大于3米）需要多个磁翻板显示器毗连，需多开法兰孔，增加泄露隐患。5.5、伺服液位计提前预留法兰孔，安装前需要在罐内装导管，每年需要重新标定一次零点。6、竣事语从2013年开始使用定华电子外测液位计到现在已经使用了近3年，由于国家规范的要求，“危化品”储罐上需同时安装两种或两种以上差别原理的液位计，所以其时液氨球罐上还装了雷达液位计，一直对比使用。
几年来的使用效果相比力，外测液位计运行更稳定，丈量更准确，维护量更小。对公司重大危险源--液氨球罐区的稳定宁静运行起到了努力的作用。
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