摘要：阐述尿素装置各种液位计的优缺点及液位计测量不准的危害，分析液位计测量不准的原因，提出改进措施和避免类似问题发生的几点体会.

关键词：尿素装置；液位计；故障处理

1概述

中国石油塔里木油田公司石化分公司年产80万吨尿素装置引进意大利Snamprogetti公司的氨汽提尿素专利技术，大颗粒尿素装置引进日本TEC公司喷射流化床造粒专利技术，日产大颗粒尿素2660t，该装置使用的液位计主要有以下几种。①电容式液位计：用于中低压分解塔（中压分解器液位槽、低压分解器液位槽、真空预浓缩器液位槽、真空分离器液位槽）上的液位测量：②双法兰液位计：用于二氧化碳压缩机段间分离器、中压吸收塔、尿素水解塔和液氨储槽液位测量：③单法兰液位计：用于甲醛罐等设备液位测量；④磁致伸缩液位计：用于解吸塔、中压惰性气体洗涤塔、甲铵冷凝器、汽提塔蒸汽冷凝液分离器、蒸汽冷凝液储槽、中压分解塔用蒸汽冷凝液分离器和低压分解器用蒸汽冷凝液分离器等设备的液位测量：⑤导波雷达液位计：用于碳铵密闭排放槽、尿素溢流槽、事故地下排放槽等罐液位测量；⑥钴60核料位计：用于甲铵分离器和汽提塔液位测量：⑦浮筒液位计：用于二氧化碳压缩机表冷器液位测量；⑧超声波料位计：主要用于大颗粒装置料位测量。

尿素装置自2010年5月19日运行以来，某些关键部位的液位计测量不准，甚至无法测量，如中压分解器液位槽、低压分解器液位槽、真空预浓缩器液位槽、真空分离器液位槽上的电容式液位计长期满液位：二氧化碳压缩机二段、三段、四段出口分离器液位计波动大，易损坏，无法投自动控制，对压缩机影响非常大，以至于造成压缩机跳车停产：甲醛罐单法兰液位计指示不准，无法参考：解吸塔和中压惰性气体洗涤塔等液位计时好时坏测量不稳定等。经统计共有15块关键液位计运行不可靠，长期制约尿素装置运行的平稳性，给操作人员带来很大的操作隐患。

关键液位计指示不准，会造成工艺物料中断，压力波动大，无法投自动控制，工艺操作人员操作困难，影响产品质量优级品率，严重时还会引起跳车停产等事故。因此，有必要针对尿素装置的特点和介质特性，分析研究液位计测量不准的原因，选用适合测量的液位计，目的是在开、停工期间和正常生产期间都能够正确指示容器液位，达到操作平稳，运行可靠。

2液位计测量不准的原因及改进措施

针对尿素装置介质特性（介质腐蚀性、温度、压力、相变、结晶、密度梯度等）、容器特点、安装部位、振动程度、环境影响等因素分析造成液位计测量不准的原因，提出改进建议。

1）中低压分解塔等电容式液位计长期满液位问题。电容式液位计的测量原理是通过电容值的变化来测定液位值，原设计中未考虑到尿液易结晶，结晶后在电容式液位计测量杆上包裹了厚厚的一层尿液结晶体，使得电容值发生了变化，产生了测量误差，始终测量出的是满液位。所以原因主要是仪表选型错误，电容式液位计不适合测量易结晶、易挂料的液体液位。

射频导纳液位计是基于电容式的一种防挂料更可靠、更准确、适用性更广泛的料位测量技术，射频是2kHz到1MHz的正弦波信号，与电容不同：导纳包含容抗和阻抗，与电容式液位计相比，增加了射频信号和阻抗信号，克服了电容式液位计由于测量杆挂料造成的电容误差。正是由于射频导纳物位计增加了射频信号和阻抗信号，当有挂料时，没有电压差，虽然容抗变化了，但是阻抗未发生变化，再通过2kHz到1MHz的正弦波射频信号耦合、过滤、放大，利用未变化的阻抗信号抵消挂料引起的容抗偏差，最后得到真实的液位信号，这样可以很好的消除挂料引起的测量误差。因此，射频导纳物位计能够更好的测量易结晶、易挂料介质的物位。

2011年4月购买了2台射频导纳液位计，更换了原来电容式液位计。但是使用不久即出现了故障，经过现场观察发现是变送器损坏。原来该表是悬空倒装在罐底，振动非常大，且上方经常有液体泄漏污染了表体。后将该表更换成分体式，用导线把变送器引到附近环境良好的地方，避免了振动和液体污染。目前中低压分解塔电容式液位计都已经更换成射频导纳液位计，运行良好。

2）二氧化碳压缩机段间分离器液位计波动大，易损坏。自开工到2012年7月底，出现故障多次，更换过3块新的双法兰液位计。损坏的主要原因是设备自带的双法兰液位计是霍尼韦尔公司的双法兰液位计，该公司双法兰液位计并不常用，只在这里用到6台。出现过膜片破裂、测量值突变、测量值达到高限等现象，由于是带联锁控制，很容易造成压缩机跳车，因此，现在已经有4台更换成EJA双法兰液位计。自从2012年更换后未出现故障。为了避免液位计故障造成压缩机跳车，建议把段间液位测量改成二选二液位测量。

3）甲醛罐单法兰液位计指示不准，无法使用。经现场测试和判断，发现甲醛液体由于环境温度变化导致甲醛凝结，堵死单法兰测量面，造成无法测量液位。虽然甲醛罐内部有伴热管线，但是伴热不均匀，仍然造成甲醛凝结无法测量。建议更换成非接触式导波雷达液位计，安装在甲醛罐顶部。

4）解吸塔和中压惰性气体洗涤塔上的磁致伸缩液位计时好时坏，测量不稳定。主要原因是：磁致伸缩液位计由于温度高（超过100℃），磁浮子磁性逐渐减弱：安装位置不合适，冬季温度低，介质结晶堵塞上下截止阀等综合因素。

2011年8月检修期间更换成双法兰差压变送器，更换后一直运行很好。

5）导波雷达液位计、核料位计、浮筒液位计和超声波料位计运行一直平稳可靠，选型合适，测量准确。

3应用体会

尿素装置运行2年多来，仪表设备暴露的问题通过整改逐渐完善，目前有了很大的改进。总结应用效果，得出一些体会，希望今后在新装置建设时期和运行中能够避免类似问题重复出现。

1）进行相似类型装置液位测量使用情况的调研，借鉴好的测量方法，根据测量原理和环境状况选用适应性强的仪表。

2）大胆选用国产新型仪表设备，特别是更科学便捷的测量仪表。国内仪表生产厂家供货周期短，售后服务及时，解决问题快捷，可优先考虑选用。

3）规范仪表安装施工，严格遵照仪表生产厂家的要求安装仪表，杜绝由于安装不符合要求造成的仪表测量误差，同时做好仪表保温伴热措施，确保满足仪表工作环境要求。

4）关键液位仪表，特别是带联锁的液位仪表最好采用三选二或二选二方式，避免仪表本身故障原因造成装置跳车。