加热炉磁翻板水位计的开发应用

王庆峰王晶岩李琳张建国谭梦奇

（1.大庆油田销售储运分公司，黑龙江 大庆 163000；2.东北石油大学，黑龙江 大庆 163318）

加热炉磁翻板水位计的开发应用

王庆峰1王晶岩1李琳1张建国1谭梦奇2

（1.大庆油田销售储运分公司，黑龙江 大庆 163000；2.东北石油大学，黑龙江 大庆 163318）

通过新型加热炉磁翻版水位计的开发,使水位计的清理周期延长了30倍，实现了装置的隔离控制、并具读数及冲洗功能，员工清理水位计的劳动强度减少约95%。

水位计；堵塞；冲洗

一、立项依据与指导思想

1.立项依据

储运销售分公司南一油库外输原油输至南三油库，近几年由于采油厂来油温度降低，在冬季气温较低时，原油经过长输管线到达南三油库后，其温度接近凝固点。为改善这一状况，2007年南一油库增建3台真空相变加热炉，在春、秋、冬季气温较低时对外输原油进行加热。

表2 运行直接成本表

[5]陈中明,李传华,凌海等.二氧化碳的生产及综合利用[J].精细化工中间体,2001,(5):9-11.

[6]黄黎明，陈赓良.二氧化碳的回收利用与捕集储存[J].石油与天然气化工.2006, Vol.35(5):354-358.

（一等奖获奖征文）

加热炉运行中出现个别加热炉负压保持时间较短、频繁做真空现象；所有加热炉液位显示装置堵塞问题频发（堵塞周期3～5d），虚假水位信号远传至二次表，加热炉频繁保护停炉。

2.指导思想

结合加热炉水位计实际运行研究，通过安装磁铁、安装隔离控制阀门、扩大稳定缸容积、加装双水位、连接冲洗排污管线等一系列改造，将加热炉磁翻板水位计逐步改进，实现设备平稳运行。

二、原磁翻板水位计存在问题

南一油库加热炉原水位计为单台磁翻板水位计，水位计缸体与加热炉炉体通过两根φ16mm短管连通，缸体内部有一个磁性浮球，浮球两侧排列着许多小磁极。

其测量原理为缸体内的水位变化带动浮球上下移动，磁极在浮球磁力作用下翻转，呈现不同颜色来显示水位。

在实际运行中，炉体材质遇到高温，产生金属氧化物等杂质，不但炉体内水质变差，同时使水位计的磁性浮球因吸附杂质而卡死，导致现场水位计、远程控制仪表均无法观察真实水位，加热炉常因此发生低水位误报警并停炉，影响生产运行。

三、改进设计

自2009年以来，公司先后对水位计进行了5次改进：安装磁铁吸附杂质、扩大连通管径并安装隔离控制阀门、扩大稳定缸容积、实行双水位计并联读数及安装冲洗阀门，改进前如图1所示。

1.安装磁铁吸附杂质

图1 水位计改造前图示

在炉体侧壁靠近连通管的位置加装4块环形磁铁（图2）。通过吸附作用减少进入水位计缸体的杂质，使水位计清理周期延长到5～7天。在此基础上，又在水位计缸体底部法兰外侧加装了1块磁铁，使水位计清理周期进一步延长为7～10天。

图2 安装磁铁吸附杂质改造图示

2.扩大连通管径并安装隔离控制阀门

将水位计与炉体之间连通管由原来的φ16mm更换为φ20mm的管段，并安装两个控制阀门，通过关闭阀门（1）和（2），实现水位计与炉体隔离（图3）。这样，拆卸水位计时既不需要排低炉水，也避免了对加热炉真空度的影响。

图3 扩大连通管径并安装隔离控制阀门改造图

3.水位计本体改造

如图4所示，拆除原水位计，通过法兰连接，在原水位计处安装一个高600mm，直径150mm主稳定缸（3），增强水位计部分容纳杂质的能力。同时在缸体下部法兰外侧安装两块活动磁铁，通过沉降吸附，让水中的金属氧化物在进入水位计之前先沉淀，减少进入水位计的杂质数量。另外，在主稳定缸左、右两侧各连接一个磁翻板水位计（12）（13），实现双水位计并联读数，增强了数据的真实性。同时在主稳定缸上下两侧安装排污阀门（10）（11）、水位计与主稳定缸之间安装隔离阀门（4）（5）（7）（8）、水位计下侧安装排污阀门（6）（9），便于对主稳定缸及双侧水位计各自独立清污。在加热炉操作间室内暖器片上部开孔，安装短接及丝扣阀门（15）。用软管将该丝扣阀门分别与排污阀门⑽、⑾、⑹、⑼连接，利用采暖水定期冲洗水位计各部分，从根本上消除拆解、安装水位计的工作。

四、设备加工及安装使用

作好准备工作，按设计要求备好材料

1.水位计加工过程

水位计改造部分全部采用无缝钢管，根据现场空间大小及实际需要设计各部分尺寸，按照设计尺寸对无缝钢管进行切割、除锈、防腐、喷漆，水位计安装时必须保持水平，安装地点为加热炉操作间内。水位计的各部分构成如下。

（1）水位计整体尺寸高650mm。

（2）稳定缸（φ219mm的无缝钢管，高650mm），上部盲死，并开孔安装4分钢质丝扣球阀；下部安装法兰，法兰下部开孔安装4分钢质丝扣球阀。

图4 水位计本体改造图示

（3）准备两个磁翻板水位计，型号为UFZ-1.6型浮子液位计，量程为-150mm～150mm，工作压力为1.6MPa。上下侧分别开孔安装4分钢质丝扣球阀。

（4）两个磁翻板水位计以法兰连接的方式安装在稳定缸两侧，连通管均采用1寸无缝钢管。

图5 冲洗流程示意图

2.安装步骤

（1）在改造前协调岗位将待改造的加热炉停运，排放炉水至水位计下侧连接法兰处。并将炉体冷却1～2天。

（2）拆卸水位计与炉体之间连接法兰共两片。

（3）将预制的水位计稳定缸与炉体之间采用1寸无缝钢管焊接，并加装隔离控制阀门。

（4）水位计安装完毕后，稳定缸下侧均安装强磁铁。

（5）将稳定缸与炉体之间的隔离控制阀门打开，水位计与炉体实现连通。

3.冲洗流程

如图5所示，当两侧水位计出现数据不一致时，可对双侧水位计分别进行冲洗，冲洗流程如下。

（1）关闭稳定缸与加热炉炉体之间的隔离控制阀门；

（2）拆下永磁铁关闭4个水位计阀，打开稳定缸上、下阀及阀门5，单独冲洗主稳定缸；

（3）关闭稳定缸下阀门，打开左侧2个水位计阀及排污阀，单独冲洗左侧磁翻板水位计；

（4）关闭左侧2个水位计阀及排污阀，打开右侧对应水位计阀及排污阀，单独冲洗右侧磁翻板水位计；

（5）关闭右侧磁翻板水位计排污阀、稳定缸上阀及阀门5，打开4个水位计阀及隔离控制阀门，使水位计恢复运行。

另外，可将连通软管分别与3个排污阀相连，对主稳定缸及两侧磁翻板水位计进行反冲洗。也可在水位计正常运行的情况下，单独关闭一个磁翻板水位计的水位计阀，单独冲洗该磁翻板水位计，由另一台磁翻板水位计实现连续监测炉体水位。

五、现场应用情况

水位计改造后，经过一个采暖期的运行，水位计清理周期从3天逐步延长到3个月，并且通过开关阀门就能实现水位计的冲洗和排污功能，整个过程只需两名员工用时5min。炉体无需重新做真空，极大地降低了劳动强度。

（一等奖获奖征文）

TE963

B

1671-0711（2015）05-0049-03