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自動化儀錶選型設計規定——物位儀錶


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4物位儀錶

4.1總則
4.1.1
本規定適用於化工裝置液面、界面、料面等物位測量儀錶的選型.
4.1.2本規定不包括各種直讀式玻璃液面計的選型.
4.1.3液面和界面測量應選用差壓式儀錶、浮筒式儀錶和浮子式儀錶.當不滿足要求時,可選用電容式、射頻導納式、電阻式(電接觸式)、聲波式、磁致伸縮式等儀錶.
料面測量應根據物料的粒度、物料的安息角、物料的導電性能、料倉的結構形式及測量要求進行選擇.
液面、界面、料面測量儀錶選型參見附錄B。
4.1.4儀錶的結構形式及材質,應根據被測介質的特性來選擇.主要的考慮因素為壓力、溫度、腐蝕性、導電性;是否存在聚合、粘稠、沉澱、結晶、結膜、氣化、起泡等現象;密度和密度變化;液體中含懸浮物的多少;液面擾動的程度以及固體物料的粒度.
4.1.5儀錶的顯示方式和功能,應根據工藝操作及系統組成的要求確定.當要求信號傳輸時,可選擇具有模擬信號輸出功能或數字信號輸出功能的儀錶.
4.1.6儀錶量程應根據工藝物件實際需要顯示的範圍或實際變化範圍確定.除供容積計量用的物位儀錶外,一般應使正常物位處於儀錶量程的50%左右.
4.1.7儀錶精確度應根據工藝要求選擇.但供容積計量用的物位儀錶的精確度應不劣於±lmm。
4.1.8用於可燃性氣體、蒸汽及可燃性粉塵等爆炸危險場所的電子式物位儀錶,應根據所確定的危險場所類別以及被測介質的危險程度,選擇合適的防爆結構形式或採取其它的防爆措施.
4.1.9用於腐蝕性氣體及有害粉塵等場所的物位儀錶,應根據使用環境條件,選擇合適的外殼材質及防護等級.
4.1.10在執行本規定時,尚應符合國家現行有關標準的規定.
4.2液面和界面測最儀錶
4.2.1差壓式測量儀錶
 1對於液面連續測量,宜選用差壓式儀錶.
對於界面測量,可選用差壓式儀錶,但要求總液面應始終高於上部取壓口.
 2對於在正常工況下液體密度有明顯變化時,不宜選用差壓式儀錶.
 3腐蝕性液體、結晶性液體、粘稠性液體、易氣化液體、含懸浮物液體宜選用平法蘭式差壓儀錶.
高結晶的液體、高粘度的液體、結膠性的液體、沉澱性的液體宜選用插入式法蘭差壓儀錶.

以上被測介質的液面,如果氣相有大量冷凝物、沉澱物析出,或需要將高溫液體與變送器隔離,或更換被測介質時,需要嚴格凈化測量頭的,可選用雙法蘭式差壓儀錶.
 4腐蝕性液體、粘稠性液體、結晶性液體、熔融性液體、沉澱性液體的液面在測量精確度要求不高時,宜採用吹氣或沖液的方法,配合差壓變送儀錶進行測量.
 5對於在環境溫度下,氣相可能冷凝、液相可能汽化,或氣相有液體分離的物件,在使用普通差壓儀錶進行測量時,應視具體情況分別設置冷凝容器、分離容器、平衡容器等部件,或對測量管線保溫、伴熱.
 6用差壓式儀錶測量鍋爐汽包液面時,應採用溫度補償型雙室平衡容器.
 7差壓式儀錶的正,負遷移量應在選擇儀錶量程時加以考慮.
4.2.2浮筒式測量儀錶
 1對於測量範圍2000mm以內,比重為0.5-1.5的液體液面連續測量,以及測量範圍1200mm以內,比重差為0.5-1.5的液體界面連續測量,宜選用浮筒式儀錶.
真空物件、易汽化的液體宜選用浮筒式儀錶.
就地液位指示或調節宜選用氣動浮筒式儀錶.
浮筒式儀錶必須用於清潔液體.
 2選用浮筒式儀錶,當精確度要求較高,信號要求遠傳時,宜選用力平衡式;當精確度要求不高,就地指示或調節時,可選用位移平衡型.
 3對於開口儲槽,敞口儲液池的液面測量,宜選用內浮筒;對於在操作溫度下不結晶、不粘稠、但在環境溫度下可能結晶或粘稠的液體物件,也宜選用內浮筒.對於不允許停車的工藝設備,應選用外浮筒.
 4內浮筒儀錶在容器內液體擾動較大時,應加裝防擾動影響的平衡套管.
 5電動浮筒儀錶用於被測液位波動頻繁的場合,其輸出信號應加裝阻尼器.
4.2.3浮子式測量儀錶
 1對於大型儲槽清潔液體液面的連續測量和容積計量,以及各類儲槽清潔液體液面和界面的位式測量應選用浮子式儀錶.
 2浮子式測量儀錶用於界面測量時,兩種液體的比重應恆定,且比重差不應小於0. 2。
 3內浮子式液位儀錶用於大型儲槽液面測量時,為防止浮子的漂移,應備有導向設施;為防止浮子受液面擾動的影響,應加裝平穩套管.
 4大型儲槽液體的液位或容積連續計量,對測量精確度要求較高的單儲槽或多儲槽,宜選用伺服式液面計、光導式液面計;對測量精確度要求一般的單儲槽可選用鋼帶式浮子液面計.
 5對於大型儲槽、開口儲槽、敞開儲液池強腐蝕性、有毒性液體的液位或容積連續計量,應選用磁致伸縮式液面計;對要求同時測量大型儲槽、開口儲槽、敞開儲液池液體液位及界面的連續計量,也應選用磁致伸縮式液面計.
 6開口儲槽、敞開儲液池的液面多點位式測量,以及有腐蝕性、毒性等危險液體的多點位式測量,宜選用磁性浮子式液面計.
 7粘性液體的位式測量,宜選用杠桿式浮子液位控制器.
4.2.4電容式測量儀錶
 1對於腐蝕性液體、沉澱性流體以及其它化工工藝介質的液面連續測量和位式測量,宜選用電容式液面計.
用於界面測量時,兩種液體的電氣性能必須符合產品的技術要求.
 2對於不粘稠非導電性液體,可採用軸套筒式的電極;對於不粘滯導電性液體,可採用套管式的電極;對於易粘滯非導電性液體,可採用裸電極.
 3電容液面計不能用於易粘滯的導電性液體液面的連續測量.
4.2.5射頻導納式測量儀錶
 1對於腐蝕性液體、粘稠性液體、沉澱性流體以及其它化工工藝介質的液面連續測量和位式測量,宜選用射頻導納式液面計.
用於界面測量時,兩種液體的電氣性能必須符合產品的技術要求.
 2對於非導電性液體,可採用裸極探頭;對於導電性液體,應採用絕緣管式或絕緣護套式探頭.
4.2.6電阻式(電接觸式)測量儀錶
 1對於腐蝕性導電液體液面的位式測量,以及導電液體與非導電液體的界面位式測量,可選用電阻式(電接觸式)儀錶.
 2對於容易使電極結垢的導電液體,以及工藝介質在電極間發生電解現象時,一般不宜選用電阻式(電接觸式)儀錶,對於非導電、易粘附電極的液體,不得選用電阻式〔電接觸式)儀錶.
4.2.7靜壓式測量儀錶
 1對於深度為5-l00m水池,水井的液面連續測量,宜選用靜壓式儀錶.
 2在正常工況下,液體密度有明顯變化時,不宜選用靜壓式儀錶.
4.2.8聲波式測量儀錶
 1對於普通物位儀錶難以測量的腐蝕性液體、高粘性液體、有毒液體等液面的連續測量和位式測量,宜選用聲波式測量儀錶.
 2聲波式儀錶必須用於可反射和傳播聲波的容器液面測量,不得用於真空容器.不宜用於含氣泡的液體和含固體顆粒物的液體.
 3對於內部有影響聲波傳播的障礙物的容器,不宜採用聲波式儀錶.
 4對於連續測量液面的聲波式儀錶,如果被測液體溫度,成份變化比較顯著,應考慮對聲波傳播速度的變化進行補償,以提高測量的精確度.
4.2.9微波式測量儀錶
 1對於普通液位儀錶難以高精確度測量的大型固定頂罐、浮頂罐及儲存容器內高溫、高壓,以及有腐蝕性液體、高粘度液體、易爆、有毒液體的液位連續測量或計量時,應選用微波式測量儀錶.
 2用於液位測量的微波式測量儀錶,儀錶精確度宜選擇工業級;用於物料計量的微波式測量儀錶,儀錶精確度應選擇計量級.
 3天線的結構形式及材質,應根據被測介質的特性、儲罐內溫度、壓力等因素確定.

 4對於內部有影響微波傳播的障礙物的儲罐,不宜採用微波式儀錶.
 5對於沸騰或擾動大的液面或被測介質介電常數小,或為消除儲罐容器結構形狀可能導致的干擾影響,應考慮採用導波管(靜止管)及其它措施,以確保測量準確度.
4.2.10核輻射式測量儀錶
 1對於高溫、高壓、高粘度、強腐蝕、易爆、有毒介質液面的非接觸式連續測量和位式測量,在使用其它液位儀錶難以滿足測量要求時,可選用核輻射式儀錶.
 2輻射源的強度應根據測量要求進行選擇,同時應使射線通過被測物件後,在工作現場的射線劑量應盡可能小,安全劑量標準應符合現行的《輻射防護規定》(GB 8703-88),否則,應充分考慮隔離屏蔽等防護措施.
 3輻射源的種類應根據測量要求和被測物件的特點,如被測介質的密度、容器的幾何形狀、材質及壁厚等因素進行選擇.當射源強度要求較小時,可選用鐳(Ra);當射源強度要求較大時,可選用銫137(Csl37);用於厚壁容器要求穿透能力強時,可選用鈷60(Co60)。
 4為避免由於輻射源衰變而引起的測量誤差,提高運行的穩定性和減少校驗次數,測量儀錶應能對衰變進行補償.

4.3料面測最儀錶
4.3.1
電容式測量儀錶
1對於顆粒狀物料和粉粒狀物料,如煤、塑料單體、肥料、砂子等料面連續測量和位式測量,宜選用電容式測量儀錶.
4.3.2射頻導納式測量儀錶
1對於易掛料的顆粒狀物料和粉粒狀物料的料面連續測量和位式測量,宜選用射頻導納式液面計.
4.3.3聲波式測量儀錶
 1對於無振動或振動小的料倉,料斗內粒度為l0mm以下的顆粒物狀料面的位式測量,可選用音叉料位計.
 2對於粒度為5mm以下的粉粒狀物料的料面位式測量,應選用聲阻斷式超聲料位計.

 3對於微粉狀物料的料面連續測量和位式測量,可選用反射式超聲料位計.反射式超聲料位計不宜用於有粉塵瀰漫的料倉、料斗的料面測量,也不宜用於錶面不平整的料位測量.
4.3.4電阻式(電接觸式)測量儀錶
 1對於導電性能良好或導電性能差,但含有水份的顆粒狀和粉粒狀物料,如:煤、焦炭等料面的位式測量,可選用電阻式測量儀錶.
 2必須滿足產品規定的電極對地電阻的數值,以保證測量的可靠性和靈敏度.
4.3.5微波式測量儀錶
 1對於高溫、高壓、粘附性大、腐蝕性大、易爆、毒性大的塊狀、顆粒狀及粉粒狀物料的料面連續測量,應選用微波式測量儀錶.
 2其它要求應符合4.2.8的規定.
4.3.6核輻射式測量儀錶
 1對於高溫、高壓、粘附性大、腐蝕性大、易爆、毒性大的塊狀、顆粒狀、粉粒狀物料的料面非接觸式位式測量和連續測量,可選用核輻射式測量儀錶.
 2其它要求應符合4.2.9的規定.
4.3.7阻旋式測量儀錶
 1對於承壓較小、無脈動壓力的料倉、料斗,物料比重為0.2以上顆粒狀和粉粒狀物料料面的位式測量,可選用阻旋式測量儀錶.
 2旋翼的尺寸應根據物料的比重選取.
 3為避免物料撞擊旋翼造成儀錶誤動作,應在旋翼上方設置保護板.
4.3.8隔膜式測量儀錶
 1對於料倉、料斗內顆粒狀或粉粒狀物料料面的位式測量,可選用隔膜式測量儀錶.

 2由於隔膜的動作易受粉粒附著的影響和粉粒流動壓力的影響,不能用於精確度要求較高的場合.
4.3.9重鎚式測量儀錶
 1對於料位高度大,變化範圍寬的大型料倉、散裝倉庫以及敞開或密閉無壓容器內的塊狀、顆粒狀和附著性不大的粉粒狀物料的料面定時連續測量,應選用重鎚式測量儀錶.

 2重鎚的形式應根據物料的粒度、乾濕度等因素選取.



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