上海自動(dòng)化儀表有限公司介紹了隔離測量硫磺壓力的測量方法

液體硫磺的長(cháng)周期壓力測量一直是國內的難點(diǎn)，上海自動(dòng)化儀表有限公司介紹了隔離測量硫磺壓力的測量方法，安裝測量隔離介質(zhì)，給出測量裝置的基本組成。不僅能保障液體硫磺的測量裝置正常運行，也能減輕了企業(yè)的維護成本。

液硫作為原料，在投料管線(xiàn)上的壓力是非常重要的參數，系統中配比的物料、進(jìn)反應器的阻力的聯(lián)鎖保護條件均與之直接關(guān)聯(lián)，因此液硫壓力測量數據的準確性及穩定性決定投硫系統能否穩定運行，也影響著(zhù)企業(yè)的安全生產(chǎn)，同時(shí)可以為企業(yè)造成重大的經(jīng)濟損失。為有效避免這一問(wèn)題的發(fā)生，本文就壓力測量失效的原因進(jìn)行分析 ：

目前，大多數投硫系統采用的是硫磺—天然氣高溫反應技術(shù)，其中反應爐是進(jìn)行反應的主要設備，反應爐的硫磺進(jìn)爐阻力對投硫系統的安全可靠運行有著(zhù)極其重要的作用，但由于液體硫磺的特殊性，無(wú)法穩定長(cháng)周期的使用當前主流的壓力表進(jìn)行測量。目前我國采用的遠傳膜盒壓力表價(jià)格近5 000元，現場(chǎng)的膜盒壓力表價(jià)格也超出1 000元，價(jià)格較高，若是從國外進(jìn)口，則價(jià)格更高，所以對液硫壓力的測量研究就顯得很有必要。

1 液體硫磺工況的概況

硫磺不溶于水，微溶于乙醇、醚，易溶于二硫化碳，是一種物理性質(zhì)隨溫度而顯著(zhù)變化的元素。硫磺在常溫下是固體，密度在2.1g/cm 3 ，熔點(diǎn)在119℃，沸點(diǎn)在444.6℃，我們使用的硫磺種類(lèi)是單斜硫又稱(chēng) β- 硫。斜方硫和單斜硫都是由S8環(huán)狀分子組成，液態(tài)時(shí)為鏈狀分子組成，一般液硫的溫度在119~155℃時(shí)，其流動(dòng)性隨著(zhù)溫度的升高而增強，當溫度達到155~180℃時(shí)。此時(shí)液硫會(huì )通過(guò)八原子硫環(huán)的互連而形成長(cháng)鏈硫分子，黏度隨之急劇增加，考慮到非常優(yōu)的能耗平衡，在132~158℃時(shí)黏度非常小，利于液硫的輸送。根據液體硫磺的這一特性為了使之保持較好的流動(dòng)性，以利于生產(chǎn)過(guò)程液硫的輸送，同時(shí)為了降低輸送的功率消耗，這些控制的依據根據圖1的硫磺黏度與溫度的關(guān)系而制定。液體硫磺通常在145~155℃下由管道輸送。管道伴熱系統將整個(gè)管長(cháng)內的液硫平均溫度保持在140~155℃。硫磺的非常低輸送溫度要求為122~125℃，因此在正常操作期間有18~30℃的安全裕量。

2 測量液硫壓力表的故障原因

1）目前國內采用非常多的測量?jì)x表是膜盒壓力表，因為輸送管線(xiàn)上的壓力計屬于伴熱末端，若工藝伴熱蒸汽壓力下降，溫度降低到硫磺的融化點(diǎn)以下，液硫將冷凝殘留在膜盒上，導致膜盒yongjiu變形失去彈性甚至導致膜盒漏油。

2）膜片的厚度只有0.2~0.5mm，液硫泵的出口壓力表在的脈動(dòng)作用下以及液硫，亞硫酸等物質(zhì)具有很強的腐蝕性，液硫及亞硫酸，碳粉等會(huì )慢慢附著(zhù)在膜盒表面，從而導致膜盒點(diǎn)狀腐蝕，緩沖液流失，使測量數據失真。

3）泵出口憋壓，導致出口壓力過(guò)高，擊穿隔膜的膜盒導致膜盒漏油損壞。

4）泵的啟停、開(kāi)停工也會(huì )導致硫磺的冷凝以至于損壞膜盒壓力表。因此，膜盒壓力表也無(wú)法適應系統開(kāi)停工的影響。

3 解決的方案

因為液硫的特性，以及為滿(mǎn)足輸送液硫壓力在2.5~3.3MPa，溫度135~150℃的寬尺度工況情況下使用，首先想到的是利用非接觸式測量。

3.1 液硫管道設計的壓力測量方案

液體硫的密度見(jiàn)表1。

液硫溫度135~150℃，查表1得出液體硫磺的密度一般在1792.3~1 779.7kg/m 3 。因為液硫在119℃就會(huì )凝固，輸送液硫壓力在2.5~3.3MPa，溫度在135~150℃，所以在壓力表選型設計安裝時(shí)，應考慮到液硫的密度較大，黏度較高，壓力高，容易與儀表部件粘連，所以首先排除了吹氣式壓力表的選型安裝方案?，F階段國內常用的液硫泵出口及管線(xiàn)的壓力測量?jì)x表大多選用隔離液測量法和隔膜壓力表測量法，目前只有隔膜壓力表測量法能用時(shí)間在3個(gè)月以上。所以本次實(shí)驗是隔離傳壓測量的改進(jìn)與應用。

3.2 設計考慮因素

隔離測量的要素有三點(diǎn) ：①保證液硫不凝固②液硫不接觸壓力表 ；③隔離介質(zhì)和液硫不反應，且具有耐高溫、較好的安定性、黏度高以及密度區別于液硫。

3.3 隔離液的選定

有鑒于正常隔離液會(huì )冷卻液硫導致無(wú)法測量，現經(jīng)多次長(cháng)久實(shí)驗利用潤滑脂固有的特性作為隔離介質(zhì)。通過(guò)查閱比對發(fā)現白色全氟聚醚潤滑脂專(zhuān)用于高溫、高負載、化學(xué)腐蝕環(huán)境中的使用，具有極佳的化學(xué)惰性、耐久性和低揮發(fā)性。適用溫度范圍：-50~280℃，在25℃，0.1mm 時(shí)，錐入度為270，適合作為隔離介質(zhì)。因改變了壓力表結構形式，形成液硫與潤滑脂直接接觸，為避免出現有異常情況發(fā)生，查閱了相關(guān)潤滑油 MSDS 資料，并針對結構形式可能出現的問(wèn)題，做了一系列實(shí)驗和采取了相關(guān)措施 ：

為防止有異常情況，將潤滑脂與液硫在200℃的溫度下進(jìn)行加熱試驗，潤滑脂未出現分解或其他異?，F象 ；而且考慮到潤滑脂與液硫是直接接觸，為防止因設備停止運行時(shí)，潤滑脂滑落至液硫內，將冷凝圈注滿(mǎn)潤滑脂，并實(shí)驗其黏性，30min 內沒(méi)有滑落現象 ；且冷凝圈內容積較?。?00mL），此劑量的潤滑脂如混入液硫進(jìn)入反應爐內，不會(huì )影響整個(gè)反應過(guò)程和生產(chǎn)工藝。

3.4 安裝操作

建議安裝結構見(jiàn)圖2。

（1） 根 部 閥 門(mén) 為 蒸 汽 保 溫 球 閥 DN25/50PN63，1 是DN50PN63法蘭 DN50PN63（法蘭標準按照 HG20592標準）

（2）1是對焊異徑接頭 DN50-φ14

（3）2是 φ14對焊等徑三通 DN10PN63截止閥

（4）3是 DN10PN63截止閥

（5）4是冷凝圈 φ14*3L=650

（6）5和6分別是對焊式壓力表接頭 M20*1.5/φ14 PN63及墊片

3.5 操作的要點(diǎn)

關(guān)閉保溫球閥，拆除壓力表，松開(kāi)1連接閥門(mén)的法蘭，能夠使油脂排出空氣減少測量的誤差，使用加油槍通過(guò)3加潤滑脂。直至油脂冒出。填充滿(mǎn)測量管路。上緊1法蘭、安裝好壓力表、關(guān)閉3截止閥。開(kāi)啟保溫球閥。

4 結論

此測量結構已經(jīng)實(shí)際長(cháng)周期應用，并取得了一定的經(jīng)濟效益。上海自動(dòng)化儀表有限公司不僅能對正常運行期間液硫管道的壓力進(jìn)行長(cháng)周期實(shí)時(shí)識別，而且極大增強了試車(chē)和開(kāi)車(chē)階段的故障排除能力，從經(jīng)濟上、安全上、維修量上得到了顯著(zhù)效果。