精馏车间温度测量

1、精馏车间温度测量概述：随着自动控制技术的飞速发展，二次仪表已被控制高度集中而且功能分散的集散系统取代。作为感温元件的测量元件，直接影响整个控制系统。温度的测量更是如此。 因为精馏车间主装置建成时间较早，所以装置上的全部仪表也是那时设计及供货的。精馏车间装置区的温度测量最初设计为：272个回路在主控室进行记录指示，其中136个回路采用了长度为1.2米的S型热电偶，余下的136个回路使用了长度为1米、1.2米不等的K型热电偶。1、测温原理及其元件的选择 热电偶回路图一热电偶工作原理图测温原理：将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，如图一所示。当导体A和B的两个接点1和2之间

2、存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一定大小的电流，这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。 如图一所示，热电偶的一端将A、B两种导体焊接在一起，置于温度为t的被测介质中，称为工作端；另一端称为自由端，放在温度为t0的恒定温度下。当工作端的被测介质温度发生变化时，热电势随时发生变化，将热电势送入显示仪表进行指示或记录，即可获得温度值。表一给出部分热电偶测量范围热电偶名称分度号极性识别化学成分使用温度特征铂铑10 -铂S正较硬Rt90%Rh10%长期短期稳定性良好负较软Rt100%13001600镍铬-镍硅K正不亲磁Cr9%10%Si0.4%Ni90%10001200

3、热电势线性好负稍亲磁Si2.5%3.0%Cr0.6%Ni97%2、故障处理2.1、仪表故障判断思路 仪表指示出现异常现象（指示偏高，偏低，不变化，不稳定等），本身包含两种因素：一是工艺因素，仪表正确反应出工艺异常情况；二是仪表因素，由于仪表（测量系统）某一环节出现故障而导致工艺参数指示与实际不符。这两种因素总是混淆在一起，很难马上判断出故障到底出现在哪里。以热电偶作为测量元件进行说明： 因为是正常生产过程中的故障，不是新安装的热电偶，所以可以排除热电偶补偿导线极性接反，热电偶和补偿导线不配套等因素。排除上述因素后，正常情况下可按图一思路进行判断和检查。检查仪表输入信号：相应热电偶毫伏信号温度指

4、示正常调校显示仪表 Y N检查热电偶接线盒：1、有否进水2、接线柱之间有否短路3、端子有否锈蚀处理 Y N调校温度变送器测量信号 Y N 抽出热电偶检查：1、保护套管内有否进工艺介质2、陶瓷绝缘是否损坏 处理 Y N 调整冷端温度冷端温度是否变化 Y N更换补偿导线检查补偿导线是否绝缘、老化 Y N工艺因素：1、热电偶保护套管外结垢严重2、精馏塔内温度分布不均匀3、保护套管有沙眼图一温度检测故障判断2.2仪表故障处理实例： 在生产过程中，仪表检测所涉及的工艺参数比较细微，为了更好的说明怎样判断和处理仪表故障，以精馏塔生产过程中出现故障实例中，较为特殊的两例进行说明。2.2.1温度指示偏低且变化

5、滞缓。（1）工艺过程：精馏塔温度指示，共有八点温度，分别用来测量燃烧室上部、中部、下部与直升墙温度，用热电偶作为测温元件信号直接送ER-257电子电位差计指示记录。（2）故障现象：八点温度中有一点温度指示偏低且变化滞缓，而其他各点温度指示正常。（3）分析与判断：八点温度同时测量精馏塔燃烧室温度，其中只有一点示值偏低且变化滞缓，说明该点温度的示值确实存在问题。在现场用光学高温计测量该点温度对照仪表示值确定偏低，问题出在热电偶测温元件上。抽出热电偶发现热电偶芯长度不够，没有插到保护套管顶部。这样造成热电偶热端和套管顶部之间存在一定空隙。由于空气热阻大，传热性能差造成很大的测量滞后。由于热电偶测量温

6、度是点温即热电偶测温点的温度，因为热电偶芯长度不够，测温点的位置也有变化。如果精馏塔内温度不很均匀，那么A点和B点温度就会有差异。再者，套管端点的温度通过空气层传递到热电偶热端时，有热量损失，热电偶热端温度t1要低于保护套管顶部温度t0，所以温度指示偏低。（4）处理方法：按保护套管插入深度配置热电偶长度，使热电偶热端一直插到保护套管顶部，直到相碰为止。处理完后，温度指示正常。2.2.2精馏塔冷凝器碳化硅保护套管轻微泄漏。（1）工艺过程：精馏塔温度指示用热电偶作为测温元件，信号直接送ER-257电子电位差计，指示记录。（2）故障现象：仪表指示冷凝器测温点打印时刻度线不连贯润滑，出现断续的毛刺现象

7、。（3）分析与判断：认真观察记录仪运行情况，发现该记录仪其他各点记录打印线均连贯润滑，走纸打印指示均正常。然后向岗位操作人员询问生产工艺各环节是否出现异常或者是否正在处理精馏塔。从岗位工作人员得知，工艺未出现异常，也没有处理精馏塔。冷凝器温度检测系统有三个环节构成：K型热电偶感温元件，KC补偿导线，ER-257量程为01200的电子电位差计。将补偿导线与仪表连接出拆开，将万用表置电阻R*1档，用正负表笔交替接到该测温点的仪表输入端，若记录仪指针交替指示上限或下限，说明该测温点没有问题，若指针无动作，说明记录仪上的该点有问题，更换测温点。确定记录仪没有问题后，将补偿导线与K型号热电偶在接线端子处

8、拆开，并将正负补偿导线短路，然后用万用表检测补偿导线回路电阻，若万用表指示为几十欧姆说明补偿导线是闭合的，并检查补偿导线的接地情况，从检测结果得知，补偿导线没有问题，并不接地。用万用表检测K型热电偶，从阻值得知热电偶感温元件没有问题，注意精馏塔冷凝器温度较高在1000左右，因此判断冷凝器测温点K型热电偶的好坏不能采用观察法，若将K型热电偶拔出，则热电偶正负极立即断裂。确定记录仪，补偿导线，热电偶均没有问题后，将万用表置于直流毫伏档，检测热电偶输出信号，发现该毫伏信号不断波动变化，说明碳化硅保护套管出现轻微沙眼造成泄漏。（4）处理方法：更换碳化硅保护套管后，仪表指示正常。3应用状况介绍(热电偶的

9、使用)。 精馏车间温度控制非常严格、精准，稍有操作不当将会发生塔裂、塔爆等严重伤亡事故。热电偶的使用3.1精馏塔升温时，必须严格按照升温计划进行，原采用单点K型热电偶与动圈仪表组成测量回路，检测精馏塔下延部升温情况。随着老工人的退养，新入厂工人的经验不足，下延部升温时极易造成塔盘断裂，进而造成停塔检修事故的发生。针对这种情况我们决定采用EH-100作为二次仪表。在指示的同时，进行打印记录这样非常直观，同时根据精馏塔下延部工艺特点，在下延部前后两点增加两点温度测量，从而解决了升温塔下延部塔盘易断裂事故的发生。3.2竖罐炼锌的重要环节是精馏塔炼锌，而精馏塔炼锌的关键点在于冷凝器温度的控制。而冷凝器的蒸汽随时都有波动，而且测温用的碳化硅管安装在冷凝器的顶部。针对更换碳化硅管极易被蒸汽烫伤、测温点选择不准的难题，我们结合