使用工況介紹

　　合成塔和汽提塔液位測(cè)量雙法蘭液位變送器多次投入運(yùn)行，介質(zhì)為高壓尿素溶液，溫度170℃，壓力14.5MPa，對(duì)金屬腐蝕性極強(qiáng)。使用的是插入式雙法蘭毛細(xì)管差壓液位計(jì)，為防止取壓口結(jié)晶，配有對(duì)應(yīng)的沖洗環(huán)和高壓沖洗水管線，雙法蘭液位變送器選用3151系列差壓變送器。

　　故障現(xiàn)象

　　運(yùn)行3個(gè)多月后，兩套尿素8臺(tái)雙法蘭液位變送器有6臺(tái)指示。利用系統(tǒng)停車(chē)檢修機(jī)會(huì)進(jìn)行拆檢，發(fā)現(xiàn)故障的雙法蘭液位變送器均為氣相膜片焊接處有破損現(xiàn)象，而液相膜片無(wú)明顯破損且膜片彈性正常，膜片表面均形成了氧化膜無(wú)明顯的腐蝕。

　　故障原因分析及判斷思路

　　針對(duì)插入式膜片邊緣破損問(wèn)題，進(jìn)行如下分析：

　　1、系統(tǒng)的頻繁開(kāi)停車(chē)導(dǎo)致膜片所受應(yīng)力頻繁發(fā)生變化，機(jī)械撕裂，但由于頻繁開(kāi)停車(chē)同樣作用于液相膜片，而液相膜片未出現(xiàn)損壞，此原因排除；

　　2、膜片和筒體焊接處材質(zhì)薄弱，膜片的焊接工藝為電阻焊＋TIG焊接，雙層焊接自動(dòng)融化，因此焊縫材質(zhì)沒(méi)有問(wèn)題，但是膜盒的焊縫處確實(shí)為薄弱的環(huán)節(jié)，建議改平膜片和RF面法蘭結(jié)構(gòu)。

　　對(duì)所有的尿素合成塔液位計(jì)改造完成，改造后運(yùn)行穩(wěn)定，合成塔液位計(jì)先后出現(xiàn)指示波動(dòng)，隨后指示大，判斷為雙法蘭液位變送器損壞，利用停車(chē)檢修機(jī)會(huì)進(jìn)行了更換，在拆檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，平膜片同樣存在氣相膜片破損現(xiàn)象，而液相膜片完好。雖然此次基本達(dá)到了尿素行業(yè)雙法蘭液位變送器運(yùn)行一年的標(biāo)準(zhǔn)，但通過(guò)氣相和液相法蘭膜片對(duì)比，液位計(jì)的運(yùn)行周期還可以進(jìn)一步提升。

　　雙法蘭液位變送器膜片的腐蝕原因分析：因擔(dān)心高壓液位計(jì)取壓管的結(jié)晶問(wèn)題，自系統(tǒng)開(kāi)車(chē)以來(lái)，高壓液位計(jì)沖洗水一直投運(yùn)至今，然而液位計(jì)沖洗水長(zhǎng)期投運(yùn)是會(huì)加速膜片的腐蝕和沖刷。

　　從理論角度來(lái)說(shuō)，沖洗水(蒸汽凝液95℃左右)的加入，不會(huì)造成合成塔液位計(jì)膜片處局部濕度的升高，但是會(huì)改變液位計(jì)膜片處的介質(zhì)組成，使膜片處局部溶液變稀，腐蝕性增加，從而破壞氧化膜對(duì)膜片腐蝕加劇。

　　同時(shí)從拆檢的雙法蘭液位變送器膜片腐蝕程度來(lái)看，在沖洗水經(jīng)過(guò)膜片的地方，氧化膜明顯被破壞了，且在膜片破損處也大都是在沖洗水經(jīng)過(guò)的地方，同時(shí)在2014年4月有一次更換雙法蘭液位變送器過(guò)程，其中一臺(tái)液位計(jì)由于缺少?zèng)_洗環(huán)未投運(yùn)液位計(jì)沖洗水，然而同批的雙法蘭液位變送器只有這臺(tái)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，于是判斷，沖洗水的投運(yùn)與否對(duì)雙法蘭液位變送器膜片運(yùn)行時(shí)間也存在極大的影響。

　　故障有效處理辦法

　　終通過(guò)相關(guān)技術(shù)人員分析討論，后來(lái)更換雙法蘭液位變送器時(shí)對(duì)液相沖洗水停止投運(yùn)，而氣相沖洗水與操作人員結(jié)合定期投運(yùn)一次。經(jīng)過(guò)測(cè)試，此次液位計(jì)運(yùn)行出現(xiàn)指示異常損壞，較上次使用時(shí)間多運(yùn)行了8個(gè)月，可見(jiàn)該措施有效。

　　相關(guān)知識(shí)拓展

　　從理論上分析，影響尿素對(duì)變送器膜片金屬腐蝕性主要與以下幾個(gè)方面有關(guān)：

　　1、金屬膜片材質(zhì)：合金元素鉻使鋼基體表面生成組織致密的氧化膜，可以減少腐蝕。

　　2、氧含量：為保證不銹鋼表面維持氧化膜使之呈鈍態(tài)，必須保持溶液有一定的含氧量。

　　3、溫度：升高溫度會(huì)強(qiáng)化電化腐蝕的電極過(guò)程，尿素水解和甲銨的離解程度也增加，而氧在溶液中的溶解度降低，故升高溫度會(huì)加強(qiáng)尿素對(duì)變送器膜片金屬材質(zhì)的腐蝕。

　　4、介質(zhì)組成：溶液中的氨能中和溶液的酸性，抑制氨基甲酸或氰酸的形成，所以，提高溶液的氨碳比能減輕腐蝕速度，而提高水碳比則溶液變稀，增加銨鹽(NH4COONH2或NH4CNO-)的解離，強(qiáng)還原性離子(COONH2-，CNO-)增多，從而加劇變送器膜片腐蝕。

 

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