顶装磁翻板液位计系统运用问题及处理方法

1 顶装磁翻板液位计储罐

储罐顶装磁翻板液位计系统既可以隔绝空气，防止空气进入储罐形成爆炸混合性气体空间，也可以防止储罐内有毒有害气体外泄，给环境造成危害。

顶装磁翻板液位计储罐基本原理：在储罐上设置顶装磁翻板液位计系统装置，维持罐内气相空间压力在0.2~0.5kPa [1] ，当气相空间压力高于该设定值时，顶装磁翻板液位计阀关闭，停止氮气供应；当气相空间压力低于该设定值时，顶装磁翻板液位计阀开启，开始补充氮气，保证储罐在正常运行时不吸进空气，防止形成爆炸性气体空间。

2 一般储罐顶装磁翻板液位计改造

随着2015年4月国家针对石油炼制企业发布了《石油炼制企业污染物排放标准》（GB31570—2015），我国各石化企业开展挥发性有机物（VOCs）专项治理行动。

VOCs：指参与大气光化学反应的有机化合物，或者根据规定的方法测量或核算确定的有机化合物。南京某厂的原料罐区为满足日益严峻的安全和环保要求，对罐区7台储罐进行整改。储罐均为内浮顶储罐，储存介质为粗汽油，设有呼吸阀，未设置呼吸人孔，罐内呼吸气直排大气。

整改内容如下：

a）对7台储罐均增设顶装磁翻板液位计系统：每台储罐上单独设1台顶装磁翻板液位计阀，罐顶单独设取压口取压，保证储罐内压力稳定在一定值。顶装磁翻板液位计阀设限流旁路，一旦顶装磁翻板液位计阀出现故障时可由旁路供氮。每台储罐罐顶设压力变送器，控制室可直观读取储罐内压力值。

b）增设油气处理：在每台储罐的气相支管上增设阻爆轰型阻火器，阻火器前后设手动切断阀，阻火器两侧设差压变送器，以便阻火器堵塞后能及时处理。气相总线在罐区末端设有1个气动切断阀，每根气相支线在靠近气动切断阀处设1个压力变送器。气相总线上设置在线氧分析仪，从罐区接至气体处理装置。

c）7台储罐的罐内氮气压力稳定在0.2~0.5kPa，当同组任一储罐内压力达到0.9kPa并且气相平衡线末端压力也达到0.9kPa时，连锁打开对应的气相平衡线上的气动切断阀，气体排入气体处理装置处理；当同组任一储罐内压力低至0.765kPa或气相平衡线末端压力低至0.765kPa（暂定，电脑上可设定）时，连锁关闭对应的气相平衡线上的气动切断阀，停止气体排放。

d）改造罐顶呼吸阀以满足现有规范，呼吸阀开启压力设为“+1375Pa，-295Pa”，作为储罐的一次压力保护，呼吸人孔开启压力设为“+1800Pa，-450Pa”，作为储罐的二次压力保护。

后期施工及运行出现的实际问题：

1）已有储罐不能动火，顶装磁翻板液位计阀的取压口无法开孔。

2）氮气管线及气相管线存在污垢及锈渣。

3）罐顶气相线上的阻火器很重，阻火器堵塞后操作工人清理困难。

解决方案：

1）顶装磁翻板液位计阀的罐顶取压改为顶装磁翻板液位计阀自取压。

2）氮气线：氮气线的罐壁垂管下端与水平管交接处的90°弯头处zui易积聚锈渣及污垢，将此处的弯头改为等径三通，三通支管连接水平管，三通主管垂直布置，上端连接氮气线，下端设法兰、法兰盖，车间可定期将下端的法兰盖拆卸清理锈渣及污垢。在顶装磁翻板液位计阀前增加过滤器；气相线：气相线的罐壁垂管下端与水平管交接处的90°弯头改为等径三通连接，配管同氮气线，且在气相总线进入气体处理装置前设过滤器。

3）在罐顶设阻火器简易吊杆支架，供拆卸后的阻火器升降。

3 高温易结晶介质储罐顶装磁翻板液位计改造

高温易结晶介质因易结晶，易将储罐上设备及管嘴堵塞，且结晶的不确定性易带来安全的不确定性。常见的高温易结晶场合有液硫储罐、苯酐储罐等，本文对液硫储罐实际中出现的问题做针对性解决。液硫：在常温常压下，纯硫是黄色无味固体，分子量32，在120℃状况下可熔化成黄色低黏度液体。进一步加热，硫会变得较暗，流动性降低。160℃左右时硫的黏度达到zui大，导致结构改变并呈现朔性硫，并要在长时间后才会失去朔性。因此将硫加热至160～170℃时，会产生机泵不上量或难处理的假固液体。因此必须用蒸汽加热方法使硫保持在130～150℃的恒定温度。

由于液硫储存温度在130℃～150℃左右，储存温度较高，罐顶有含硫化氢和硫蒸气的废气逸出，对厂区空气环境造成污染，影响职工身体健康。所以液硫储罐在存储过程中同样需设顶装磁翻板液位计系统。南京某厂液硫储罐罐顶气直排，因液硫罐顶废弃中含有硫化氢，硫化氢与空气中的水后电离呈酸性，使管材受到电化学腐蚀。罐顶铝皮保温层、罐顶钢平台及栏杆等锈蚀严重。

现有储罐为罐内设加热盘管，罐顶和罐壁保温但不伴热。在使用过程中，出现液位计口、呼吸阀口、压力变送口、气相出口等易被硫粉堵塞现象。这主要是因为硫蒸气是易结晶气体，在低于112℃左右时，硫蒸气易变成硫粉晶体，从而堵塞管嘴及设备等。

解决方案：

a）罐顶保温层使用阻燃型玻璃钢板，罐顶钢平台、栏杆、钢格板及其支撑件均热热浸锌处理。

b）设置顶装磁翻板液位计系统，避免废气直接自储罐内逸出。顶装磁翻板液位计阀选择带氮气反吹扫功能，顶装磁翻板液位计阀的引压管设蒸汽伴热并保温至顶装磁翻板液位计阀前，确保顶装磁翻板液位计阀和引压管不易被硫粉晶体堵塞。

c）罐顶所有管嘴均设蒸汽夹套管嘴，呼吸阀、泄压人孔等罐顶设备均设为夹套型。

d）罐顶液位计口、呼吸阀口、压力变送口、气相出口等管嘴上均设置氮气入口，用氮气“吹气”法将氮气吹入罐顶的管嘴内，使管嘴处充满氮气，在液位计口、呼吸阀口、压力变送口、气相出口等附近形成氮气垫层，不易被硫晶体堵塞。氮气流量根据各管嘴尺寸和流速确定。氮气吹气流速范围控制在2~20 cm/s[2] 。为便于现场对氮气流量的控制，在氮气入口线上需设流量计量设施，本设计中选用的是转子流量计。