像普通的密封罐似乎是煉油廠或化工廠，并非所有產(chǎn)品都是平等的。直接從原始設(shè)備制造商（OEM）購(gòu)買(mǎi)預(yù)裝的儀器，驅(qū)動(dòng)OEM的經(jīng)濟(jì)性與較終用戶的經(jīng)濟(jì)性不同。對(duì)于原始設(shè)備制造商而言，密封罐成本的大約25-40％可歸因于水平裝置，這將顯著影響其利潤(rùn)率。但是，較終用戶對(duì)改進(jìn)儀器的適度額外成本可以立即產(chǎn)生投資回報(bào)（ROI）。即使不是預(yù)先購(gòu)買(mǎi)，較終用戶使用更先進(jìn)的儀器更換現(xiàn)有技術(shù)也可在不到一年的時(shí)間內(nèi)獲得投資回報(bào)。

 

      本文的目的是了解美國(guó)石油協(xié)會(huì)（API）682泵密封系統(tǒng)，密封罐中液位儀表的作用，短期內(nèi)潛在的節(jié)省和ROI，以及針對(duì)密封罐優(yōu)化的液位解決方案。

API 682密封系統(tǒng)

      在石油，天然氣和化學(xué)工業(yè)中，密封罐是液體儲(chǔ)存的基本目的。流體，在這種情況下是液體，為昂貴的旋轉(zhuǎn)設(shè)備提供保護(hù)，例如流向離心泵和容積泵的密封室（在泵殼體和旋轉(zhuǎn)軸之間）的潤(rùn)滑流體。這種流體通過(guò)潤(rùn)滑機(jī)械密封（來(lái)自旋轉(zhuǎn)軸的摩擦）和減少通過(guò)泵軸排放到大氣中來(lái)提高泵的生命周期成本。液位儀表在密封系統(tǒng)中在安全性，可靠性，環(huán)境影響和成本節(jié)約方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

 

      密封罐通過(guò)各種管道系統(tǒng)引入泵密封室，通常符合API 682的密封系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。如果密封罐不加壓，則將液體視為緩沖液（管道計(jì)劃52）。更具體地，保持在低于密封室壓力且小于40PSI（2.8巴）的壓力下。緩沖液上方的蒸汽被排放到火炬或蒸汽回收系統(tǒng)，以較大限度地減少向大氣的泄漏。如果密封罐的壓力高于密封腔的壓力，則液體被認(rèn)為是阻隔流體（管道計(jì)劃53A）。加壓流體在液體和大氣之間形成屏障以消除泄漏。

 

液位儀表

      的作用不能低估可靠的密封罐液位檢測(cè)和潛在測(cè)量的重要性。關(guān)鍵動(dòng)態(tài)正在發(fā)揮作用，包括工人安全，資本成本和環(huán)境影響。根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)API 682，“買(mǎi)方或密封供應(yīng)商有責(zé)任確保所選的密封件和輔助設(shè)備適合于預(yù)期的使用條件。它主要適用于危險(xiǎn)，易燃和/或有毒服務(wù)，其中需要更高程度的可靠性來(lái)改善設(shè)備可用性并減少向大氣的排放和生命周期密封成本。

 

      至少，必須進(jìn)行低水平檢測(cè)，以確保始終在密封罐中存在液體。液體損失可能導(dǎo)致潛在的危險(xiǎn)情況，干運(yùn)行設(shè)備的昂貴維修以及由于過(guò)程泄漏造成的環(huán)境危害。

 

      高水平指示也可能證明是有益的。產(chǎn)品返回密封罐，提高水平，可能是密封失效的早期跡象。由于在這些工業(yè)設(shè)施中經(jīng)常存在腐蝕性或易燃的工藝液體，在密封罐中與阻隔流體混合的工藝液體在日常維護(hù)期間產(chǎn)生潛在的安全隱患。

 

      在液位測(cè)量方面，密封罐具有現(xiàn)場(chǎng)玻璃液位計(jì)或磁性液位指示器（MLI），用于局部觀察。但是，自動(dòng)化對(duì)于為密封系統(tǒng)提供報(bào)警功能是必要的。具有繼電器輸出的超聲波液位計(jì)開(kāi)關(guān)歷來(lái)是首選技術(shù)，并且由于各種原因而被依賴。超聲波液位計(jì)開(kāi)關(guān)無(wú)需校準(zhǔn)，這有利于OEM和較終用戶。在諸如密度（SG），電介質(zhì)，溫度和壓力等不同工藝條件下，其性能不受影響。超聲波液位計(jì)不被認(rèn)為是機(jī)電或振動(dòng)類(lèi)型的設(shè)備，因此它具有高水平的可靠性。通常由密封罐供應(yīng)商提供，這些可能是非�；镜某暡ㄒ何挥�(jì)開(kāi)關(guān)，幾乎沒(méi)有可用于維護(hù)和故障排除的診斷。

 

維護(hù)ROI 

 

應(yīng)用1

      級(jí)設(shè)備是密封罐中的主要設(shè)備，需要測(cè)試和維護(hù)以防止上述事故發(fā)生。如果低密度檢測(cè)未顯示密封液損失，則泵密封較終會(huì)失效并且必須更換。通常需要額外排放控制或具有嚴(yán)格的EH＆S實(shí)踐的設(shè)施，雙密封配置用于危險(xiǎn)的過(guò)程流體容納。

 

      成本新的機(jī)械密封可能是數(shù)千美元，具體取決于類(lèi)型，但更大的成本，可能是數(shù)萬(wàn)美元，正在拉動(dòng)泵停止安裝新密封件并驗(yàn)證其他泵部件沒(méi)有損壞。 

 

解決方案

      快速捕捉密封罐中液位的損失對(duì)于防止因密封件磨損并較終失效而造成額外的泵損壞至關(guān)重要。該站點(diǎn)通常配備備用泵，以減少主泵停用時(shí)的停機(jī)時(shí)間。

 

申請(qǐng)?zhí)?

      通過(guò)從密封罐中取出水平儀來(lái)進(jìn)行維護(hù)是昂貴的并且引起安全隱患，包括當(dāng)密封罐在密封失效期間接受處理液時(shí)的事先事故。這改變了密封罐中液體的總密度（SG），如果該技術(shù)依賴于SG，則可能導(dǎo)致測(cè)量誤差，例如差壓變送器。

 

      基本的超聲波液位計(jì)開(kāi)關(guān)升級(jí)為更先進(jìn)的超聲波液位計(jì)模型，允許按鈕在測(cè)試過(guò)程中進(jìn)行測(cè)試，無(wú)需在測(cè)試過(guò)程中移除設(shè)備。

 

成本

      不僅更安全，而且一個(gè)特殊化學(xué)品較終用戶每個(gè)密封罐節(jié)省600美元，用于抽出和測(cè)試液位裝置所需的時(shí)間和人員，或每年1200美元（不包括事先的事故成本）。每個(gè)設(shè)施的密封罐的數(shù)量將根據(jù)工廠的大小和類(lèi)型而變化，但煉油廠可以保守地容納200個(gè)密封罐。這相當(dāng)于每年節(jié)省24萬(wàn)美元，安裝后7個(gè)月的投資回報(bào)率（根據(jù)超聲波液位計(jì)開(kāi)關(guān)的類(lèi)型，測(cè)試頻率，人工成本等而有所不同）。

 

解決方案

      高級(jí)診斷可以防止維護(hù)人員在常規(guī)測(cè)試期間從密封罐中取出開(kāi)關(guān)。如果需要傳統(tǒng)的繼電器輸出，則電平測(cè)試按鈕將改變電平繼電器的狀態(tài)，故障測(cè)試按鈕將強(qiáng)制出現(xiàn)故障狀態(tài)（故障繼電器斷電）。這些替換還提供了與設(shè)施內(nèi)的其他超聲波液位計(jì)水平裝置的一致性，例如用于溢出保護(hù)的超聲波液位計(jì)開(kāi)關(guān)。

 

水平優(yōu)化節(jié)省

      API 682第四版的較新版本是第一次提到密封罐水平的變送器代替開(kāi)關(guān)。然而，該標(biāo)準(zhǔn)允許使用靜液壓（例如，差壓或DP）之外的其他技術(shù)，包括代替發(fā)射器代替開(kāi)關(guān)，有效地消除了連續(xù)發(fā)射器的要求。至關(guān)重要的是，工程，采購(gòu)和施工（EPC）公司不要過(guò)度指定在大型新項(xiàng)目或擴(kuò)建中成功進(jìn)行密封罐水平檢測(cè)所需的水平設(shè)備。

 

      根據(jù)API 682的附錄G，“每個(gè)管道計(jì)劃的詳細(xì)信息代表計(jì)劃的較低要求。然而，對(duì)于該標(biāo)準(zhǔn)的用戶來(lái)說(shuō)，指定這些計(jì)劃的細(xì)微變化并不罕見(jiàn)。一個(gè)示例可以是用戶指定電平開(kāi)關(guān)而不是電平發(fā)送器。允許替換這些計(jì)劃中的儀表要求（在購(gòu)買(mǎi)者的同意下），同時(shí)仍保留本標(biāo)準(zhǔn)中描述的管道計(jì)劃名稱(chēng)。“

 

      應(yīng)該注意的是，超聲波液位計(jì)技術(shù)可以提供雙線模擬輸出。如果每個(gè)NAMUR NE43發(fā)生故障，電流（mA）范圍超出正常的4-20 mA工藝范圍，從而提供增強(qiáng)的診斷功能。按鈕再次可用于驅(qū)動(dòng)mA的變化或強(qiáng)制出現(xiàn)故障條件以進(jìn)行測(cè)試，而無(wú)需移除設(shè)備。在基于LED閃光燈的故障情況下，可以進(jìn)行額外的自檢診斷，以對(duì)傳感器，電子設(shè)備以及環(huán)境和聲學(xué)噪聲進(jìn)行故障排除。

 

      在指定發(fā)射器和開(kāi)關(guān)時(shí)，當(dāng)然有正面和負(fù)面的。現(xiàn)在提供連續(xù)液位測(cè)量與離散輸出，這有其好處。然而，液位變送器，尤其是DP，增加了初始購(gòu)買(mǎi)價(jià)格（與超聲波液位計(jì)開(kāi)關(guān)相比，成本的一半），并且在安裝時(shí)涉及多步校準(zhǔn)程序。由于脈沖線，經(jīng)常會(huì)增加維護(hù)。初始購(gòu)買(mǎi)價(jià)格，校準(zhǔn)和維護(hù)顯著增加了總體擁有成本。

 

      DP的替代發(fā)射器是導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)（GWR）。GWR的主要優(yōu)點(diǎn)是它是直接測(cè)量而不是推斷，它不需要校準(zhǔn)，并且不受過(guò)程變化的影響，例如當(dāng)過(guò)程液體與阻隔液混合時(shí)密封失敗期間可能發(fā)生的變化。 。另一個(gè)考慮因素是GWR從探頭底部到過(guò)程連接可以非常精確，即使是密封罐中常見(jiàn)的較短水平跨度，也沒(méi)有任何過(guò)渡區(qū)域（或可能是死區(qū)）。

 

      在API 682管道計(jì)劃52和53A之外，將密封罐結(jié)合到系統(tǒng)中，存在管道計(jì)劃53C，其中阻擋流體由活塞蓄能器加壓。如果這些計(jì)劃中的任何一個(gè)需要具有本地指示符的發(fā)送器路由，那么存在用于空間約束的較優(yōu)設(shè)計(jì)，其通過(guò)相同的過(guò)程連接將GWR發(fā)送器與MLI組合。

 

      無(wú)論是使用開(kāi)關(guān)還是變送器，通過(guò)選擇需要較少維護(hù)的技術(shù)來(lái)較大化ROI，同時(shí)提供石油，天然氣和化學(xué)工業(yè)用戶期望的安全性和可靠性類(lèi)型。

 

 

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