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一、立項依據(jù)與指導思想
1.立項依據(jù)
儲運銷售分公司南一油庫外輸原油輸至南三油庫，近幾年由于采油廠來油溫度降低，在冬季氣溫較低時，原油經(jīng)過長輸管線到達南三油庫后，其溫度接近凝固點。為改善這一狀況，2007年南一油庫增建3臺真空相變加熱爐，在春、秋、冬季氣溫較低時對外輸原油進行加熱。
加熱爐運行中出現(xiàn)個別加熱爐負壓保持時間較短、頻繁做真空現(xiàn)象；所有加熱爐液位顯示裝置堵塞問題頻發(fā)（堵塞周期3～5d），虛假水位信號遠傳至二次表，加熱爐頻繁保護停爐。
2.指導思想
結(jié)合加熱爐水位計實際運行研究，通過安裝磁鐵、安裝隔離控制閥門、擴大穩(wěn)定缸容積、加裝雙水位、連接沖洗排污管線等一系列改造，將加熱爐磁翻板液位計逐步改進，實現(xiàn)設(shè)備平穩(wěn)運行。
二、原磁翻板液位計存在問題
南一油庫加熱爐原水位計為單臺磁翻板液位計，水位計缸體與加熱爐爐體通過兩根φ16mm短管連通，缸體內(nèi)部有一個磁性浮球，浮球兩側(cè)排列著許多小磁極。
其測量原理為缸體內(nèi)的水位變化帶動浮球上下移動，磁極在浮球磁力作用下翻轉(zhuǎn)，呈現(xiàn)不同顏色來顯示水位。
在實際運行中，爐體材質(zhì)遇到高溫，產(chǎn)生金屬氧化物等雜質(zhì)，不但爐體內(nèi)水質(zhì)變差，同時使水位計的磁性浮球因吸附雜質(zhì)而卡死，導致現(xiàn)場水位計、遠程控制儀表均無法觀察真實水位，加熱爐常因此發(fā)生低水位誤報警并停爐，影響生產(chǎn)運行。
三、改進設(shè)計
自2009年以來，公司先后對水位計進行了5次改進：安裝磁鐵吸附雜質(zhì)、擴大連通管徑并安裝隔離控制閥門、擴大穩(wěn)定缸容積、實行雙水位計并聯(lián)讀數(shù)及安裝沖洗閥門，改進前如圖1所示。
1.安裝磁鐵吸附雜質(zhì)
在爐體側(cè)壁靠近連通管的位置加裝4塊環(huán)形磁鐵（圖2）。通過吸附作用減少進入水位計缸體的雜質(zhì)，使水位計清理周期延長到5～7天。在此基礎(chǔ)上，又在水位計缸體底部法蘭外側(cè)加裝了1塊磁鐵，使水位計清理周期進一步延長為7～10天。
2.擴大連通管徑并安裝隔離控制閥門
將水位計與爐體之間連通管由原來的φ16mm更換為φ20mm的管段，并安裝兩個控制閥門，通過關(guān)閉閥門（1）和（2），實現(xiàn)水位計與爐體隔離（圖3）。
這樣，拆卸水位計時既不需要排低爐水，也避免了對加熱爐真空度的影響。
3.水位計本體改造
如圖4所示，拆除原水位計，通過法蘭連接，在原水位計處安裝一個高600mm，直徑150mm主穩(wěn)定缸（3），增強水位計部分容納雜質(zhì)的能力。同時在缸體下部法蘭外側(cè)安裝兩塊活動磁鐵，通過沉降吸附，讓水中的金屬氧化物在進入水位計之前先沉淀，減少進入水位計的雜質(zhì)數(shù)量。另外，在主穩(wěn)定缸左、右兩側(cè)各連接一個磁翻板液位計（12）（13），實現(xiàn)雙水位計并聯(lián)讀數(shù)，增強了數(shù)據(jù)的真實性。同時在主穩(wěn)定缸上下兩側(cè)安裝排污閥門（10）（11）、水位計與主穩(wěn)定缸之間安裝隔離閥門（4）（5）（7）（8）、水位計下側(cè)安裝排污閥門（6）（9），便于對主穩(wěn)定缸及雙側(cè)水位計各自獨立清污。在加熱爐操作間室內(nèi)暖器片上部開孔，安裝短接及絲扣閥門（15）。用軟管將該絲扣閥門分別與排污閥門（10）、（11）、（6）、（9）連接，利用采暖水定期沖洗水位計各部分，從根本上消除拆解、安裝水位計的工作。
四、設(shè)備加工及安裝使用
作好準備工作，按設(shè)計要求備好材料
1.水位計加工過程
水位計改造部分全部采用無縫鋼管，根據(jù)現(xiàn)場空間大小及實際需要設(shè)計各部分尺寸，按照設(shè)計尺寸對無縫鋼管進行切割、除銹、防腐、噴漆，水位計安裝時必須保持水平，安裝地點為加熱爐操作間內(nèi)。水位計的各部分構(gòu)成如下。
（1）水位計整體尺寸高650mm。
（2）穩(wěn)定缸（φ219mm的無縫鋼管，高650mm），上部盲死，并開孔安裝4分鋼質(zhì)絲扣球閥；下部安裝法蘭，法蘭下部開孔安裝4分鋼質(zhì)絲扣球閥。
（3）準備兩個磁翻板液位計，型號為UFZ-1.6型浮子液位計，量程為-150mm～150mm，工作壓力為1.6MPa。上下側(cè)分別開孔安裝4分鋼質(zhì)絲扣球閥。
（4）兩個磁翻板液位計以法蘭連接的方式安裝在穩(wěn)定缸兩側(cè)，連通管均采用1寸無縫鋼管。
2.安裝步驟
（1）在改造前協(xié)調(diào)崗位將待改造的加熱爐停運，排放爐水至水位計下側(cè)連接法蘭處。并將爐體冷卻1～2天。
（2）拆卸水位計與爐體之間連接法蘭共兩片。
（3）將預制的水位計穩(wěn)定缸與爐體之間采用1寸無縫鋼管焊接，并加裝隔離控制閥門。
（4）水位計安裝完畢后，穩(wěn)定缸下側(cè)均安裝強磁鐵。
（5）將穩(wěn)定缸與爐體之間的隔離控制閥門打開，水位計與爐體實現(xiàn)連通。
3.沖洗流程
如圖5所示，當兩側(cè)水位計出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致時，可對雙側(cè)水位計分別進行沖洗，沖洗流程如下。
（1）關(guān)閉穩(wěn)定缸與加熱爐爐體之間的隔離控制閥門。
（2）拆下永磁鐵關(guān)閉4個水位計閥，打開穩(wěn)定缸上、下閥及閥門5，單獨沖洗主穩(wěn)定缸。
（3）關(guān)閉穩(wěn)定缸下閥門，打開左側(cè)2個水位計閥及排污閥，單獨沖洗左側(cè)磁翻板液位計。
（4）關(guān)閉左側(cè)2個水位計閥及排污閥，打開右側(cè)對應水位計閥及排污閥，單獨沖洗右側(cè)磁翻板液位計。
（5）關(guān)閉右側(cè)磁翻板液位計排污閥、穩(wěn)定缸上閥及閥門5，打開4個水位計閥及隔離控制閥門，使水位計恢復運行。
另外，可將連通軟管分別與3個排污閥相連，對主穩(wěn)定缸及兩側(cè)磁翻板液位計進行反沖洗。也可在水位計正常運行的情況下，單獨關(guān)閉一個磁翻板液位計的水位計閥，單獨沖洗該磁翻板液位計，由另一
臺磁翻板液位計實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測爐體水位。五、現(xiàn)場應用情況水位計改造后，經(jīng)過一個采暖期的運行，水位計清理周期從3天逐步延長到3個月，并且通過開關(guān)閥門就能實現(xiàn)水位計的沖洗和排污功能，整個過程只需兩名員工用時5min。爐體無需重新做真空，極大地降低了勞動強度。
