Файл: Брейман, М. И. Инженерные решения по технике безопасности в пожаро- и взрывоопасных производствах.pdf

Не менее важно контролировать также нижний предел уровня

в резервуаре во избежание неожиданного срыва насоса, подаю­

щего сжиженный газ потребителю.

Наличие точного замера уровня по всей высоте резервуара в

сочетании с показаниями расходомера, установленного на трубо­ проводе откачки продукта потребителю, позволяет иметь паровую

подушку, выдерживать заданный технологический режим на уста­

новках и исключать перелив емкости при наливе продукта в

железнодорожные цистерны.

До недавнего времени уровень в резервуарах замеряли в ос­ новном при помощи указателя уровня «Измеритель уровня вер­

тикальный цилиндрический, шкальный, с механизмом» (ИУВЦ-

ШК). Этот прибор снабжен пневматическим шкальным устройст­

вом, обеспечивающим местное и дистанционное показания уровня

жидкости.

При эксплуатации этих уровнемеров, установленных на сфери­ ческих резервуарах для сжиженных газов, выявилась их нерабо­

тоспособность из-за большой погрешности показаний вследствие

«вскипания» сжиженных газов.

В дополнение к прибору ИУВЦ-ШК использовались так на­ зываемые показатели уровня с постоянными трубками. Этот ука­

затель уровня состоит из трех трубок различной длины, которые приварены к стальному фланцу и опущены внутрь резервуара на

различную глубину. Сверху на выступающие концы трубок прива­

рены стальные штуцера с внутренней резьбой, в которые вверты­ ваются запорные угловые вентили.

Хотя этот примитивный способ замера уровня (вернее трех

положений уровня) более или менее достоверен, однако при на­

личии на складе большого числа емкостей пользоваться им прак­

тически невозможно. Этот способ замера в крайнем случае может

служить для проверки прибора автоматического контроля уровня

и не исключает опасности переполнения резервуара.

За последние годы проделана большая работа по усовершен­

ствованию способов автоматического замера и контроля уровня

врезервуарах с сжиженными углеводородными газами. Наиболее

удачным решением этой задачи следует считать создание бес­ контактной телеметрической системы измерения уровня жидкости

врезервуарах БТУ-1, разработанной и успешно внедренной на многих нефтехимических предприятиях Специальным конструк­

торским бюро автоматизации нефтеперерабатывающей и нефтехи­

мической промышленности (СКВ АНН).

Система БТУ-1 используется для дистанционного измерения и

регистрации уровня сжиженных газов в сферических резервуарах

и позволяет: измерять уровень сжиженных газов в любом резер­

вуаре; производить автоматический последовательный опрос ре­ зервуаров с записью результатов опроса на бумажной ленте печа­

тающего устройства; получать информацию в виде светового и звукового сигналов в случае достижения жидкостью нижнего или

236

верхнего предельного уровня в резервуаре; получать информацию о характере достижения предельного уровня в резервуарах в виде включения ламп «высокий» или «низкий»; постоянно контролиро­

вать работу исполнительных пунктов и линии связи системы.

В комплект телеметрической системы входят пульт диспетче­

ра ПД-3, два исполнительных пункта ИП-2 и 14 датчиков-уров­

немеров типа .*УЭД-8 Пульт диспетчера и два исполнительных пункта расположены в операторном помещении. Уровнемеры,

представляющие собой взрывозащищенные электрические прибо­

ры, установлены на сферических резервуарах (рис. IV. 16).

электрического привода.

Для дистанционного измерения уровня в корпусе уровнемера

находится шифратор, который преобразует показания уровня в импульсный ход, передаваемый через исполнительный пункт на

пульт диспетчера. Этот импульсный ход, полученный на диспет­

черском пункте, расшифровывается и преобразуется в цифровое

значение уровня.

Достоинствами системы являются:

высокая точность измерения уровня (+4 мм);

возможность контроля за уровнем с пульта диспетчера;

наличие аварийной сигнализации, исключающей возможность переполнения резервуаров при их заполнении и срыва работы

насосов при опорожнении резервуаров; взаимозаменяемость блоков, обеспечивающая удобное и бы­

строе обслуживание и ремонт приборов.

За время двухлетней эксплуатации системы БТУ-1 в товарно­

сырьевом цехе Волжского завода синтетического каучука совме­ стно с СКВ АНН накоплен опыт, позволивший усовершенствовать

и реконструировать отдельные узлы системы, что еще больше по­

высило ее надежность и работоспособность. Были выяснены не­

которые особенности поведения сжиженного газа в сферических резервуарах, одной из которых является «вскипание» жидкого

газа при его закачивании в резервуар из-за резкого падения дав­

ления в нем. Это приводит к постоянному «бурлению» всего объ­

* В настоящее время вместо датчиков УЭД-8 выпускаются более совершен­ ные датчики уровнемеров УЭД-9а.

237

ема жидкости и сильному волнению на поверхности. Вторая осо­ бенность состоит в том, что сжиженный газ закачивается в резервуар по касательной к его поверхности. В результате начи-

Рис. IV.16. Принципиальная схема установки уровнемера:

/ — уровнемер типа УЭД-8; 2 — прокладка; 3 —шпилька; 4 — патрубок; 5 — буек; 6 — корпус резервуара.

нается вращательное движение всего объема жидкости. Эти осо­ бенности поведения сжиженного газа при его закачивании в ре­

зервуар приводили к тому, что буйки и противовесы уровнемеров,

238

не защищенные специальными устройствами, сильно раскачива­

лись и измерение уровня становилось затруднительным.

Для предотвращения раскачивания буйков и противовесов бы­

ли применены направляющие струны. Однако в первое время

эксплуатация уровнемеров, несмотря на то, что буйки двигались по направляющим струнам, наблюдались случаи обрыва перфо­ рированной ленты в месте крепления ее к буйку. Лента обрыва­

лась из-за «усталости» материала в результате колебаний буйка,

обусловленных сильным волнением сжиженного газа. Для исклю­

чения обрыва ленты был изменен способ крепления ее к буйку. Теперь лента соединяется с буйком через шарнирное звено.

Определенные трудности возникли при эксплуатации сальни­ ковых устройств уровнемеров, и потребовалось создание специ­ альной смазки ВНИИНП-280. Эта смазка оказалась стойкой к воздействию паров продукта при эксплуатации приборов как в летнее, так и в зимнее время.

В процессе эксплуатации уровнемеров выявилась недостаточ­ ная надежность в работе счетчиков отсчета уровня типа С-2. На­ блюдались случаи рассогласовывания их показаний с цифровыми

показателями пульта диспетчера. СКВ АНН переработало кон­

струкцию счетчиков. Усовершенствованный счетчик типа С-3 от­

личается от счетчика типа С-2 тем, что в его механизме на вход­

ном валу находится эксцентрик для снижения нагрузок, отводя­

щий рамки концевых выключателей в момент перевода цифровых

барабанчиков.

C введением в товарно-сырьевом цехе системы БТУ-1 повы­

силась точность учета количества принимаемых, хранящихся и перекачиваемых в технологические цехи завода сжиженных газов.

Постоянный контроль за уровнем продукта и наличие в системе

аварийной сигнализации позволили увеличить коэффициент ис­

пользования полезного объема резервуара на 23% за счет уве­ личения уровня взлива в резервуаре и опорожнения его до допу­ стимого предела.

Измерение уровня сжиженных углеводородных газов в

подземных и наземных емкостях возможно также цепным пневма­

тическим уровнемером УЦП-2М. Этот уровнемер можно также

использовать в схемах автоматического регулирования.

На рис. IV.17 показана принципиальная схема уровнемера.

239

лекая за собой магнит 5; пропорционально этому перемещению

Рис. ІѴ.17. Принципиальная схема уровнемера УЦП-2М:

/ — герметичная труба; 2 — ограничитель хода поплавка; 3 — поплавок; 4 — кольцевой по­ стоянный магнит, закрепленный на поплавке; 5 — второй кольцевой магнит, расположенный внутри герметичной трубы; 6— цепочки; 7 —рычаг, на котором закреплены верхние концы цепочки; 8 — рычаг пневмосилового преобразователя; 9 — заслонка: 10 — сопло; 11— пневмо­ усилитель; 12 — сильфон; 13 — рычаг; 14 — передвижная опора; 15 — пружина; 16 — регули­

рующий груз.

воспринимаемое вторичным показывающим или регистрирующим прибором через трубку дистанционной линии передачи.

Фиксация положения заслонки 9 при изменившемся уровне

жидкости в емкости происходит под воздействием обратной связи пневмосилового преобразователя через сильфон 12, Г-образный рычаг 13 и передвижную опору 14. Корректировка нуля прибора производится пружиной 15. Статическое равновесие рычага 8 при

нулевом уровне в емкости регулируется с помощью груза 16.

240