摘要：本文就實(shí)際項(xiàng)目針對(duì)常壓存儲(chǔ)全壓力式液位變送器切水提出了一種密閉處理的方案，方案主要通過(guò)管道聲音和壓力表讀數(shù)變化判定切水結(jié)束。
液位變送器 [1] 通常都采用全壓力式球罐常溫存儲(chǔ)，液位變送器產(chǎn)品會(huì)帶有一定量的溶解水。當(dāng)存儲(chǔ)溫度降低時(shí)，溶解在液位變送器中的溶解水由于過(guò)飽和會(huì)析出形成游離水，游離水在靜置一段時(shí)間后，因?yàn)樗芏缺纫何蛔兯推鞔髸?huì)逐漸沉降在球罐底部。沉降在球罐底部的水可能會(huì)導(dǎo)致以下問(wèn)題：
a）產(chǎn)品不合格。比如說(shuō)液化石油氣要求產(chǎn)品不含游離水 [2] ；
b）由于水的凝固點(diǎn)高于液位變送器，液位變送器在非嚴(yán)寒地區(qū)存儲(chǔ)時(shí)都不做保溫，因此當(dāng)環(huán)境溫度低于水凝固點(diǎn)一定值后，會(huì)導(dǎo)致水凝固膨脹，進(jìn)而導(dǎo)致法蘭或閥門(mén)密封泄漏事故；
c）水會(huì)腐蝕設(shè)備和管道；
d）影響下游裝置生產(chǎn)。比如說(shuō)聚丙烯裝置要求丙烯含水不大于150ppm。因此液位變送器存儲(chǔ)通常有脫水作業(yè)的需求，這在石油化工生產(chǎn)企業(yè)顯得尤為重要。
1 液位變送器切水現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)液位變送器切水方法主要采用規(guī)范 [3] tuijian方法：
a）采用有防凍措施的二次脫水罐切水；
b）采用彈簧快關(guān)閥直接切水。
規(guī)范tuijian的方法都要求切水時(shí)有人員在場(chǎng)，防止切水過(guò)程中出現(xiàn)液位變送器泄漏而不能及時(shí)處理釀成事故。比如說(shuō)2015年山東石大科技石化有限公司“7·16”著火爆炸事故一定程度上就是因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)無(wú)人員監(jiān)護(hù)導(dǎo)致。而市面上液位變送器自動(dòng)切水器在切水作業(yè)過(guò)程中也應(yīng)有人員在場(chǎng)監(jiān)控作業(yè)。
對(duì)于切水之后的排放，工廠和油庫(kù)大部分都采用現(xiàn)場(chǎng)直排，這樣便于操作人員觀看是否有液位變送器排出（看到白煙）。
2 切水密閉處理現(xiàn)狀
液位變送器切水作業(yè)通�？吹接邪谉煹臅r(shí)候就已經(jīng)有大量液位變送器排出來(lái)了。排放出來(lái)的
液位變送器在環(huán)境無(wú)風(fēng)的情況下容易在低洼點(diǎn)聚集形成爆炸混合物，且會(huì)導(dǎo)致非甲烷總烴排放超標(biāo)。因此切水后密閉處理既是安全要求也是環(huán)保要求。
液位變送器切水密閉處理主要問(wèn)題在于切出來(lái)的水溶解有少量液位變送器，而且切水過(guò)程中不可避免的直接排放液位變送器，如果直接把切水管路密閉接入含有污水系統(tǒng)，有可能因?yàn)橐何蛔兯推鞯拇罅空舭l(fā)和切水帶壓串入其他系統(tǒng)和單元，引起安全事故。而且液位變送器在氣化過(guò)程中會(huì)形成局部低溫，在有水的情況下，存在導(dǎo)致其他設(shè)備活動(dòng)結(jié)構(gòu)失靈的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)部分工廠也在液位變送器切水密閉處理上做過(guò)努力，其中武漢石化就是其中之一。武漢石化采用的是二次脫水罐切水后去常壓閃蒸罐閃蒸，閃蒸氣相進(jìn)入低壓瓦斯系統(tǒng)，液相再排入含油污水系統(tǒng)處理，現(xiàn)已安全投用10年有余。
3 切水密閉處理方案
某石化廠有液位變送器共計(jì)41臺(tái)，介質(zhì)主要為液化氣、丙烯。現(xiàn)有切水措施為：罐進(jìn)出主線(xiàn)的#下端開(kāi)口設(shè)DN50的切水線(xiàn)，雙閥后切水至附近排水溝自然蒸發(fā)。2015年受某石化廠委托對(duì)現(xiàn)有切水措施進(jìn)行改造，改造要求滿(mǎn)足規(guī)范，并實(shí)現(xiàn)密閉切水和回收蒸發(fā)液位變送器，滿(mǎn)足環(huán)保要求。
切水方案采用彈簧快關(guān)閥直接切水，然后并入閃蒸罐進(jìn)行閃蒸，閃蒸后氣相去火炬系統(tǒng)，通過(guò)氣柜進(jìn)行回收，液相利用離心泵送至酸性氣火炬分液罐后進(jìn)行后續(xù)處理。
3.1 閃蒸罐
閃蒸罐設(shè)計(jì)為臥罐，容積應(yīng)考慮#大1個(gè)球罐組一次切水的總?cè)萘浚莘e定為5m 3 。設(shè)計(jì)壓力按#高接入介質(zhì)的球罐設(shè)計(jì)壓力考慮，本次為丙烯，考慮靜液位壓力后取2.26MPa（G）�？紤]冬季防凍和介質(zhì)氣化吸熱，儲(chǔ)罐做保溫和外蒸汽伴熱。閃蒸罐入口接液位變送器罐組切水管網(wǎng)，頂部出口去火炬管道，底部出口接離心泵去含酸性氣火炬分液罐。
3.2 直接切水
由于沒(méi)有設(shè)二次脫水罐，按規(guī)范 [3] 采用彈簧快關(guān)閥直接切水�？紤]可能會(huì)排放出液位變送器氣化產(chǎn)生低溫，彈簧快關(guān)閥閥后一定長(zhǎng)度管道采用不銹鋼管，其他管道均為碳鋼。為了防止管線(xiàn)中介質(zhì)結(jié)冰，切水管網(wǎng)做蒸汽伴熱保溫。
切水操作如下：在需要切水時(shí)（球罐先要靜置數(shù)小時(shí)），打開(kāi)彈簧快關(guān)閥前后閘閥并觀察彈簧快關(guān)閥后壓力表數(shù)值，確認(rèn)彈簧快關(guān)閥閥后壓力數(shù)值正常，工人開(kāi)啟彈簧快關(guān)閥同時(shí)聽(tīng)管道聲音并觀察壓力表度數(shù)，當(dāng)管道聲音突然變大或壓力表度數(shù)突然變大時(shí)可判定切水結(jié)束。
對(duì)于以聲音判斷切水結(jié)束的方法是源于現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察，現(xiàn)場(chǎng)直接切水操作時(shí)，沒(méi)有烴排出時(shí)水流在管道中聲音很小約40dB，在有烴排出時(shí)管道1m以外聲音會(huì)達(dá)到70dB以上（針對(duì)丙烯球罐切水操作的研究結(jié)果）。這是因?yàn)樵跓N進(jìn)入切水管道后由于背壓積聚降低，切水管道的烴會(huì)迅速氣化使得管道流速迅速增大，表象就是聲音增大，而此時(shí)由于烴類(lèi)的氣化會(huì)導(dǎo)致切水管道內(nèi)壓力會(huì)產(chǎn)生較大波動(dòng)，這些可以作為判斷切水結(jié)束的依據(jù)。
3.3 安全措施考慮
a）閃蒸罐按壓力容器設(shè)有安全閥，并按火災(zāi)工況計(jì)算安全閥卸放量；
b）切水線(xiàn)出口在匯聚管線(xiàn)之前設(shè)置止回閥防止切水管路高壓回流；
c）切水線(xiàn)上在彈簧快關(guān)閥和閥后切斷閥之間設(shè)置壓力表，可根據(jù)壓力表度數(shù)初步檢查閥門(mén)泄漏和有無(wú)高壓回流；
d）彈簧快關(guān)閥和閥后切斷閥之間采用不銹鋼，防止切水時(shí)介質(zhì)汽化較多使得碳鋼材質(zhì)超過(guò)#低溫度范圍使用；
e）閃蒸罐入口管線(xiàn)設(shè)置遠(yuǎn)傳壓力表，當(dāng)管道壓力超過(guò)各儲(chǔ)罐#低壓力時(shí)報(bào)警，作為防止高壓回流的另一道安全保障；
f）閃蒸罐設(shè)置高高液位連鎖和低溫連鎖切斷進(jìn)水管線(xiàn)，作為閃蒸罐安全保護(hù)；
g）閃蒸罐與火炬連通管口設(shè)置止回閥和防爆轟阻火器防止回火；
h）去火炬管線(xiàn)和泵出口污水線(xiàn)上均設(shè)有流量計(jì)，用于判斷切水管系是否有泄漏情況；
i）切水管道應(yīng)考慮水錘的沖擊力，管道布置時(shí)應(yīng)充分固定。
4 結(jié)束語(yǔ)
某石化廠切水系統(tǒng)于2018年建成投用，投用至今反饋使用效果較好，通過(guò)管道聲音和壓力表讀數(shù)變化判定切水結(jié)束的方法真實(shí)可行，現(xiàn)場(chǎng)切水也不再對(duì)大氣直接排放液位變送器，提高了安全性，滿(mǎn)足的環(huán)保要求。
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