化工生產(chǎn)中，甲醇、乙醇、甲苯、二甲苯、丙酮、乙酸乙酯等液體原料通常儲(chǔ)存在原料罐、中間罐、緩沖罐等容器中。液位數(shù)據(jù)不僅用于物料管理，還與進(jìn)料、出料、泵啟停及液位報(bào)警等控制環(huán)節(jié)相關(guān)。

這類儲(chǔ)罐的液位測(cè)量主要面臨幾個(gè)問題：介質(zhì)種類多、密度差異明顯，部分介質(zhì)具有揮發(fā)性和易燃特性，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)還可能存在腐蝕、溫度變化及液面波動(dòng)。

因此，化工原料儲(chǔ)罐選擇液位儀表時(shí)，需要關(guān)注介質(zhì)適配、測(cè)量方式、防爆要求、接液材質(zhì)以及信號(hào)輸出。

測(cè)量難點(diǎn)

不同化工原料的物性差異較大。

例如醇類、芳烴、酮類、酯類及各類有機(jī)溶劑，在密度、黏度和腐蝕性方面并不相同。對(duì)于接觸式液位儀表，介質(zhì)特性會(huì)直接影響浮球、導(dǎo)桿和過程連接的選型。

同時(shí)，部分化工原料儲(chǔ)罐安裝在爆炸性氣體環(huán)境中，液位儀表需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域要求選擇相應(yīng)的防爆形式。

對(duì)于需要接入PLC、DCS等控制系統(tǒng)的儲(chǔ)罐，還需要連續(xù)輸出標(biāo)準(zhǔn)液位信號(hào)，便于進(jìn)行遠(yuǎn)程顯示、報(bào)警和聯(lián)鎖控制。

浮球方案

對(duì)于潔凈、流動(dòng)性較好、無明顯結(jié)晶和大量固體顆粒的液體介質(zhì)，浮球液位計(jì)是一種常見的連續(xù)液位測(cè)量方案。

浮球液位計(jì)根據(jù)浮力原理工作。當(dāng)液位變化時(shí)，浮球隨液面上下移動(dòng)，通過磁耦合方式感應(yīng)浮球位置，并將液位變化轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出。

這種結(jié)構(gòu)適合用于多種化工原料儲(chǔ)罐，例如：

• 甲醇、乙醇、異丙醇等醇類；

• 甲苯、二甲苯等芳烴；

• 丙酮、丁酮等酮類；

• 乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯類；

• 溶劑油、輕質(zhì)油等液體介質(zhì)。

采用4～20mA輸出后，液位信號(hào)可以接入現(xiàn)場(chǎng)顯示儀、PLC或DCS系統(tǒng)，用于連續(xù)液位監(jiān)測(cè)及相關(guān)控制。

選型要點(diǎn)

介質(zhì)密度

浮球依靠液體浮力工作，因此介質(zhì)密度是選型中的重要參數(shù)。

不同化工液體需要根據(jù)實(shí)際密度匹配相應(yīng)的浮球規(guī)格，使浮球能夠正常跟隨液面變化。對(duì)于密度較低的介質(zhì)，應(yīng)重點(diǎn)確認(rèn)浮球適用范圍。

接液材質(zhì)

浮球、導(dǎo)桿及過程連接直接接觸介質(zhì)，需要根據(jù)化學(xué)性質(zhì)選擇適合的材料。

304或316L不銹鋼可用于多種常見油品和有機(jī)溶劑。對(duì)于腐蝕性較強(qiáng)或成分復(fù)雜的介質(zhì)，應(yīng)結(jié)合介質(zhì)名稱、濃度、溫度和工作條件進(jìn)一步確認(rèn)材料適用性。

防爆形式

對(duì)于易燃液體儲(chǔ)罐，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)區(qū)域和系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求選擇相應(yīng)的防爆型式。

常見方案包括隔爆型和本安型。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，還需要結(jié)合防爆等級(jí)、氣體組別及溫度組別進(jìn)行選型。

工況條件

浮球液位計(jì)更適合介質(zhì)較潔凈、流動(dòng)性較好的儲(chǔ)罐。

對(duì)于高黏度、易結(jié)晶、易掛料、含較多固體顆?；虼嬖趶?qiáng)烈攪拌的介質(zhì)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工況評(píng)估是否適合采用浮球結(jié)構(gòu)。

應(yīng)用方案

在化工原料儲(chǔ)罐中，如果介質(zhì)具有以下特點(diǎn)：液體潔凈、流動(dòng)性較好、密度滿足浮球要求、溫度和壓力處于儀表允許范圍，同時(shí)需要連續(xù)液位信號(hào)輸出，則可以采用浮球液位計(jì)進(jìn)行連續(xù)液位測(cè)量。

這種方案可用于原料罐、中間罐、緩沖罐及部分配料儲(chǔ)罐，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)液位檢測(cè)，并將信號(hào)傳輸至控制系統(tǒng)。

解決方案推薦

針對(duì)上述化工原料儲(chǔ)罐工況，可選用 Float-11A 標(biāo)準(zhǔn)型浮球液位計(jì)。

該儀表采用304或316L不銹鋼浮球、導(dǎo)桿及過程連接，可根據(jù)介質(zhì)密度選擇相應(yīng)浮球，適用介質(zhì)密度 ≥0.5g/cm3；測(cè)量范圍 300～6000mm，過程壓力 ≤25bar，過程溫度 -20～120℃。

產(chǎn)品支持 4～20mA 信號(hào)輸出，防護(hù)等級(jí)為 IP66/IP67，并提供 Ex db IIC T6 Gb隔爆型及 Ex ia IIC T6 Ga本安型配置。

對(duì)于甲醇、乙醇、甲苯、二甲苯、丙酮、酯類及溶劑油等潔凈、流動(dòng)性較好的化工液體，可根據(jù)介質(zhì)密度、材質(zhì)、防爆形式和現(xiàn)場(chǎng)工況進(jìn)行對(duì)應(yīng)選型，適用于化工原料儲(chǔ)罐的連續(xù)液位測(cè)量。