摘要：鍍金膜片壓力變送器在氣化爐工藝中的應(yīng)用

   關(guān)鍵詞：雙法蘭差壓變送器、氫滲透、氫腐蝕、膜片鼓包、金膜片、316L、

            哈氏合金

 

Application of pressure transmitter for gasifier

level in methanol by coal

        

                          Yuan zhen tao

                     ( Shen mu chemical Ltd)

 

Abstract:  application of pressure transmitter with diaphragm covered with gold

in gasifier process

Key words: differential pressure with diaphragm seal of flange、hydrogen diffusion、

            hydrogen  corrosion、diaphragm bulge、gold diaphragm、316L、

            hastelloy

 

一、概述

陜西神木化學(xué)工業(yè)有限公司是由陜西省投資集團(tuán)(有限)公司控股的大型現(xiàn)代化煤化工企業(yè)，具備年產(chǎn)60萬(wàn)噸精甲醇生產(chǎn)能力，是國(guó)內(nèi)已建成產(chǎn)能規(guī)模最大的煤制甲醇生產(chǎn)企業(yè)之一。

 

氣化爐在德士古工藝煤制甲醇中處于核心位置，氣化爐液位控制狀況對(duì)煤氣化的效果、能耗、產(chǎn)量、安全起到至關(guān)重要的作用，直接影響到裝置的效益水平。

 

 

二、氣化工段工藝特點(diǎn)

 

氣化工段中氣化爐液位是操作控制中一個(gè)很重要的指標(biāo)，直接參與氣化爐安全聯(lián)鎖跳車，儀控系統(tǒng)設(shè)計(jì)三選二，增加了可靠性。其液位測(cè)量采用雙法蘭差壓變送器，正常工況下，操作壓力3.75MPa，操作溫度220℃，介質(zhì)中含有一定量的氫氣。自從氣化爐開(kāi)車后3個(gè)月，每次投料，液位計(jì)波動(dòng)很大，造成生產(chǎn)不穩(wěn)定。直到壓力升起來(lái)以后才可以恢復(fù)正常指示，當(dāng)時(shí)分析原因是由于變送器自身缺陷造成的，因?yàn)殡p法蘭差壓變送器當(dāng)靜壓力低時(shí)容易產(chǎn)生波動(dòng)，系統(tǒng)停車檢修，對(duì)在線使用的所有雙法蘭變送器的膜片進(jìn)行檢查，液位計(jì)雙法蘭變送器法蘭膜片全部破裂（圖1）。

 

圖1變送器膜片破裂

 

 

三、變送器膜片損壞原因分析及應(yīng)對(duì)解決方案

 

通過(guò)對(duì)工藝的分析，由于氣化爐中含有氫氣H2，而H2在高溫、高壓下，易造成氫脆現(xiàn)象。

 

氫氣不是腐蝕性介質(zhì),但有很強(qiáng)的滲透性.氫分子很小,會(huì)進(jìn)入金屬的晶體格內(nèi),使金屬鼓泡,也稱“氫脆”（不同的金屬由于其內(nèi)在的結(jié)構(gòu)不一樣，氫脆現(xiàn)象會(huì)有所不同）。

 

變送器傳感器膜片一般只有0.1mm左右厚.，嚴(yán)重的會(huì)造成膜片破裂。哈氏合金膜片或316L等由于材質(zhì)的問(wèn)題非常容易發(fā)生滲透，而膜片破裂的變送器都是使用316L和哈氏合金膜片。

 

但在這種工況下，普通的金屬膜片極易由于析氫腐蝕而損壞，這是因?yàn)?/span>在高溫高壓環(huán)境下，氫氣易于進(jìn)入普通金屬膜片中，造成變送器的膜片鼓包、破裂等現(xiàn)象。為了防止產(chǎn)生析氫腐蝕，氣化爐液位變送器采用了西門子的鍍金膜片變送器（見(jiàn)圖2），沒(méi)有出現(xiàn)變送器的由于氫滲透頻繁損壞現(xiàn)象，這樣使用效果很好。西門子的金膜片是采用高溫長(zhǎng)時(shí)間燒結(jié)工藝，使得金質(zhì)膜層均勻化、金質(zhì)膜層無(wú)應(yīng)力，從而顯著降低了氫擴(kuò)散效應(yīng)，滿足長(zhǎng)周期使用（圖3是已經(jīng)使用了4年多的金膜片）。

 

          

  圖2氣化爐液位變送器                  圖3 西門子變送器的金膜片

 

從鍍金膜片投入使用后，05年至今，使用四年仍然運(yùn)行良好，對(duì)氣化爐的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行、裝置的效益水平的提高提供保證。

 

 

參考文獻(xiàn)

[1] 左景伊，左禹；腐蝕數(shù)據(jù)與選材手冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社