2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  化工儲運罐區(qū)廢氣治理中液位測量系統(tǒng)的改造設(shè)計</p><p>  摘 要:化工儲運罐更改為氮封帶壓罐后,儲罐原有液位測量儀表無法保證儲罐密封和液位測量需要。為了提高儲罐的密封性和測量精度,文章對儲罐現(xiàn)有液位測量系統(tǒng)進行了改造。將儲罐就地鋼帶液位計改造為2500鋼帶液位計加2900變送器,并將其移位到罐頂安裝,防止了管道氣體的泄漏。同時,在儲罐底部增加6011罐底顯示器,用于就地液位顯示,便于

2、工藝就地查看液位。改造后的系統(tǒng)減少了泄漏點,提高了系統(tǒng)的兼容性,增加了液位計正常運行時的穩(wěn)定性,實現(xiàn)了節(jié)能減排。 </p><p>  關(guān)鍵詞:化工儲運罐;液位測量;液位計;節(jié)能減排 </p><p><b>  1 概述 </b></p><p>  VOC是揮發(fā)性有機化合物的英文縮寫,它的排放對人體和生態(tài)系統(tǒng)健康有很大危害[1]。大氣中的V

3、OC主要來源于自然界動植物的排放和人為活動兩部分,其中人為活動VOC排放總量僅占自然界排放的10%-20%[2]。石油化工企業(yè)是化學污染物重要的排放行業(yè),其中儲運行業(yè)排放的VOC占到全部人為排放總量的9.7%。近年來,隨著霧霾、PM 2.5等大氣問題在我國日趨嚴峻,控制儲運行業(yè)上的VOC的排放勢在必行。 </p><p>  目前化工儲運罐區(qū)的儲罐通風口與大氣聯(lián)通,直接接通大氣,當帶壓凝析油在常壓狀態(tài)溶解氣揮發(fā)時

4、,含VOC的廢氣直接排放到大氣中,嚴重污染了環(huán)境[3]。由于氮氣的密度小于有機氣體而浮于其上,對儲罐區(qū)儲罐設(shè)置氮封保護,可以有效的減少VOC的排放,有效防止有毒氣體對周圍環(huán)境的污染[4-5]。但采用氮封技術(shù)后,儲罐原有液位測量儀表無法保證儲罐密封和液位測量需要[6],為了提高儲罐的密封性和測量精度,文章對儲罐現(xiàn)有液位測量系統(tǒng)進行了改造。將儲罐就地鋼帶液位計改造為2500鋼帶加2910變送器,并將其移位到罐頂安裝,阻止了管道氣體的泄漏。同

5、時,在儲罐底部增加罐旁指示儀,用于就地液位顯示,便于工藝就地查看液位。改造后的系統(tǒng)減少了泄漏點,提高了系統(tǒng)的兼容性,增加了液位計正常運行時的穩(wěn)定性,實現(xiàn)了節(jié)能減排。 </p><p>  2 液位測量及遠傳系統(tǒng)的整體設(shè)計 </p><p>  在油氣儲運生產(chǎn)過程中,儲罐直接與外界大氣接觸,罐中較輕組分會不可避免的逸入大氣或與大氣中的氧氣接觸,不僅影響產(chǎn)品的品質(zhì),而且會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生危害。為

6、了防止石油化工產(chǎn)品與空氣接觸,工程上常采用氮氣密封技術(shù)。但采用氮封技術(shù)后,儲罐原有液位測量儀表無法保證儲罐密封和液位測量需要,為了提高儲罐的密封性和測量精度,文章對儲罐現(xiàn)有液位測量系統(tǒng)及遠傳系統(tǒng)進行了改造。改造后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。 </p><p>  在儲罐上設(shè)置氮氣密封技術(shù),就是在儲罐的油氣空間中充入氮氣,使儲罐具有一定的微壓。為了保證液位計改造后滿足儲罐的壓力不泄漏,我們使用改造為2500鋼帶加2900

7、變送器替換目前的鋼帶液位計。目前遠傳鋼帶安裝在罐底部,均配套安裝了鋼帶護管、彎頭等設(shè)備,儀表已經(jīng)安裝多年,安裝時未考慮密封的要求,為了滿足當前儲罐氮封的要求,我們將罐底部安裝的液位計移位到罐頂安裝。同時,在儲罐底部增加6011罐底顯示器,它可以與罐頂?shù)?900變送器通訊,讀取2900變送器的液位數(shù)據(jù),顯示液位、溫度數(shù)據(jù)。操作人員可以在罐底讀取數(shù)據(jù),不用上罐。控制室的FIC2100巡檢儀可以通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)總線與6011顯示器通訊,讀取601

8、1顯示器的液位和溫度數(shù)據(jù)。罐區(qū)管理計算機通過RS485與FIC2100通訊,可以讀取整個罐區(qū)的各個儲罐的液位、溫度數(shù)據(jù)。為了便于操作,6011顯示器采用紅外手持器,無接觸設(shè)置6011顯示器,可以設(shè)定、修改顯示的液位、溫度數(shù)據(jù)。 </p><p>  改造后的系統(tǒng)不僅減少了泄漏點,減少了施工工作量,增加了液位計正常運行時的穩(wěn)定性,達到了儲罐氮封密封的要求,而且便于調(diào)整液位偏差。 </p><p&

9、gt;  3 鋼帶液位的選型設(shè)計及安裝 </p><p>  3.1 鋼帶液位的選型設(shè)計 </p><p>  鋼帶液位計是一種傳統(tǒng)的液位計,目前被廣泛應用在石油化工成品油的計量中。為了保證采用氮封技術(shù)后儲罐的液位測量需要,我們將現(xiàn)有的鋼帶液位計升級為2500鋼帶液位計加2900變送器。2500鋼帶液位計可以為化工儲運罐提供連續(xù)的液位測量,具有實用性強、測量范圍大、精度高性能穩(wěn)定、使用壽命

10、長、便于維護等優(yōu)點。通常情況下,安裝在罐頂或者儲罐的一側(cè)。2900鋼帶液位變送器作為一種高精度的數(shù)字式儀表,可以廣泛的應用在儲運罐的鋼帶測量系統(tǒng)中,通過將液位情況轉(zhuǎn)換成標準電信號,由信號線輸出,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。通常,我們將鋼帶2500鋼帶液位計和2900變送器鏈接在一起使用,將容器中的液位變化轉(zhuǎn)換成模擬信號、電脈沖信號或開關(guān)信號遠傳至控制室顯示或計算機房進行數(shù)據(jù)顯示和處理。 </p><p>  3.2 鋼帶液位

11、計的安裝 </p><p>  為了保證液位計改造不需要在儲罐上動火施工,與液位計連接的護管可以在罐頂測量好尺寸到安全區(qū)域預制好后帶到罐頂安裝。 </p><p>  利用2500鋼帶液位計加2900變送器替換原有鋼帶液位計,可以利用舊儲罐內(nèi)部已安裝的浮子和鋼帶,拆除罐外導向管(鋼帶槽盒),安裝新的保護套管和彎頭滑輪。保證導向管各接縫處的密封與垂直度。安裝示意圖如圖2所示。 </p&

12、gt;<p>  具體的安裝步驟為: </p><p> ?。?)液位計安裝在罐頂部,兩處螺紋采用聚四氟乙烯生料帶纏繞或用液體密封油均勻涂抹密封,這樣就不會有N2氣體泄露。而且液位計安裝在罐頂又可以減小測量誤差。 </p><p> ?。?)罐底安裝罐底顯示器,Pt100溫度傳感器接入,顯示儲罐溫度,接入液位計的M/S總線,在罐底顯示器可以顯示當前液位、溫度數(shù)據(jù),罐底顯示器可

13、以接收紅外手持器的遙控信號,可以修改當前液位數(shù)據(jù)和地址數(shù)據(jù)。 </p><p> ?。?)罐底顯示器通過M/S總線與控制室的FIC2100連接,在控制室接收儲罐液位計的液位、溫度數(shù)據(jù)。 </p><p> ?。?)液位偏差修正時不用打開表蓋,使用紅外手持器即可。 </p><p>  4 6011型罐底顯示器 </p><p>  6011罐

14、底顯示器是隔爆型設(shè)計,可應用在1區(qū)危險場所。它的防爆標志為:Ex dⅡ BT6 Gb。變送部分有兩個電路板,變送器的線路板安裝在隔爆腔體中。接線板安裝在接線盒內(nèi),接線板有靜電和雷擊保護的設(shè)計。同時作為一種變送器型儀表,其通訊距離可以達到3000米,可以接收FIC2100 的下傳數(shù)據(jù)和上傳現(xiàn)場數(shù)據(jù),能夠接受MCG2150的遙控命令。采用微功器件,空載電流小于10mA,提供液位計、溫度儀表變送器的48VDC電源,可以通過MCG2150紅外手

15、持器調(diào)試。   6011罐底顯示器與M/S總線、模擬量輸出的液位計配套使用,顯示液位、溫度1、溫度2。它可以安裝在罐側(cè)或控制室。輸入信號M/S、Pt100,輸出通訊協(xié)議M/S。它可以根據(jù)客戶需要在線進行軟件升級。6011罐底顯示器可用紅外手持器設(shè)定參數(shù),避免進入罐區(qū)并爬到罐頂調(diào)試液位計的麻煩,安全、省力。6011罐底顯示器與液位計、FIC2100現(xiàn)場總線轉(zhuǎn)換器接線如圖3所示。 </p><p>  5 總線遠傳

16、的選擇及設(shè)計 </p><p>  FIC2100現(xiàn)場總線轉(zhuǎn)換器的工作原理是儲罐變送器的液位、溫度,經(jīng)過通訊信號隔離轉(zhuǎn)換后,進入通訊模塊CPU,CPU將上述信號處理后,把罐群的各個液位、溫度、狀態(tài)數(shù)據(jù)上傳主板,主板CPU控制顯示芯片在前面板的數(shù)碼管上顯示溫度、液位、罐號和狀態(tài),同時將液位、溫度數(shù)據(jù)按MODBUS RTU協(xié)議要求處理后保存緩沖RAM,前面板的各鍵盤命令、兩路串行通信接口的通訊管理也由CPU處理。上位

17、CPU可與其它計算機進行通訊以形成較大的集中控制檢測系統(tǒng)。罐號、地址和站地址存入EEPROM長期保存,液位,溫度數(shù)據(jù)存入XRAM臨時保存?,F(xiàn)場總線電源、信號輸出有過流保護,外部線路短路時自動斷開,故障排除后自動恢復。三通道VAREC總線之間隔離。 </p><p>  FIC2100現(xiàn)場總線轉(zhuǎn)換器可以連接VAREC公司的M1900、M2046、M4000,北京美航公司的M5200、M2000,L&J公司生

18、產(chǎn)的符合VAREC協(xié)議的液位儀表和變送器。它可用于儲罐的液位、溫度數(shù)據(jù)自動檢測,能夠采集M/S總線傳送的液位和溫度信號??膳c北京美航公司液位檢測系統(tǒng)共同組成罐區(qū)液位、溫度、報警、開關(guān)量自動巡檢管理控制系統(tǒng)。它與美國VAREC公司提供的系統(tǒng)Ⅳ通訊格式兼容,同時提供Modbus RTU協(xié)議,方便與計算機管理系統(tǒng)連接,根據(jù)客戶要求可以修改上位計算機的通訊格式?,F(xiàn)如今FIC2100現(xiàn)場總線轉(zhuǎn)換器已被廣泛地應用于石油、化工、冶金、輕工、運輸、食品

19、等行業(yè),實現(xiàn)了高精度的測量、顯示、報警和管理。 </p><p>  文章將控制室的FIC2100巡檢儀通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)總線與6011顯示器通訊,讀取6011顯示器的液位和溫度數(shù)據(jù)。罐區(qū)管理計算機通過RS485與FIC2100通訊,便于讀取整個罐區(qū)的各個儲罐的液位、溫度數(shù)據(jù)。 </p><p><b>  6 結(jié)束語 </b></p><p>  

20、化工儲運罐更改為氮封帶壓罐后,儲罐原有液位測量儀表無法保證儲罐密封和液位測量需要。為了提高儲罐的密封性和測量精度,文章對儲罐現(xiàn)有液位測量系統(tǒng)進行了改造。將儲罐就地鋼帶液位計改造為2500鋼帶加2910變送器。改造時,鋼帶液位計的導向護管會泄漏油氣,為了徹底密封油氣泄漏,我們將鋼帶液位計移到儲罐罐頂,取消導向管,在罐底采用6011罐底顯示器可以與罐頂?shù)?910變送器通訊,讀取2910變送器的液位數(shù)據(jù),顯示液位、溫度數(shù)據(jù)。操作人員可以在罐底

21、讀取數(shù)據(jù),不用上罐。最后,罐底顯示器通過M/S總線與控制室的FIC2100連接,在控制室接收儲罐液位計的液位、溫度數(shù)據(jù)。改造后的系統(tǒng)減少了泄漏點,提高了系統(tǒng)的兼容性,增加了液位計正常運行時的穩(wěn)定性,實現(xiàn)了節(jié)能減排。 </p><p><b>  參考文獻 </b></p><p>  [1]王海林,張國寧,聶磊,等.我國工業(yè)VOCs減排控制與管理對策研究[J].環(huán)境科

22、學,2011,32(12):3462-3468. </p><p>  [2]周亞軍.煉油企業(yè)含惡臭污染物的VOCs治理技術(shù)及應用[D].華東理工大學,2013. </p><p>  [3]肖馳.輕質(zhì)油儲罐應用氮封技術(shù)的重要意義[J].石油化工安全技術(shù),2004,20(6):9-11. </p><p>  [4]甄科科,石英春.采用氮封技術(shù)降低油品蒸發(fā)損耗[J]

23、.化工進展,2013,32:56-58. </p><p>  [5]孫志剛.氮氣密封技術(shù)在石腦油儲罐的應用[J].石化技術(shù),2012,19(3):36-39. </p><p>  [6]周桂華.石化原料罐區(qū)氮封系統(tǒng)設(shè)計方案改進[J].江蘇化工,2008, </p><p>  36(2):41-43. </p><p>  作者簡介:孫明

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