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            污泥處理工藝儀表選型淺析

            來源: 作者: 發布日期:2020-04-23

                   摘要:污泥處理是危廢處理過程中不可或缺的環節,但是因其物料的特殊性,儀表的選型決定了其日后使用的安全可靠性以及維護的難易程度。在儀表選型中,儀表的采購及使用維護成本是考量是否選用該儀表的重要指標。本文通過對污泥特性、對儀表采購成本及使用維護的成本的分析,對污泥處理所涉及的儀表選型進行簡要分析。

             
                   污泥處理是隨著國家對環保要求的提高,環境治理的加強應運而生的一類新興行業。污泥處理的污泥包括污水廠污泥、化工廠污泥、煉油廠含油污泥等成分復雜的多種類污泥。因此在其處理過程中所涉及應用的儀表的選型,是一大難點,如何選擇出適用性好、安全穩定且維護難度低,使用綜合成本低的儀表,是對儀表專業的考驗。 
             
            1 污泥處理經常涉及使用的儀表簡介
                   在污泥處理中,經常需要測量的參數有壓力、溫 度、流量、液位等。壓力表、壓力變送器在選型時,根據污泥的物料特性,應該避免堵塞、腐蝕、震動等情況,基于現場情況分析,我們常規選擇隔膜壓力表以及隔膜壓力變送器,在選擇接液材質時要根據現場工藝介質具體分析,選擇適用于該工況的材質。
             
                   流量計選型時,因 為 污 泥 的 流 動 性 差、成 分 復雜、雜質多的原因,一般情況下選用電磁流量計楔形流量計,但又因為污泥中常含有泥沙等硬度較高的雜質,在選型時應該考慮電磁流量計的內襯材質與楔形流量計的楔形節流件材質。
             
                   物位計在污泥處理中常用在污泥的儲存和轉運以及處理的中間過程。因為污泥的成分復雜,污泥會存在掛壁、堵塞等問題,并且在存儲過程或者生產過程中,污泥會因為發酵而產生氣泡,所以常規的磁翻板液位計,超聲波等物位計并不適用于這種工況,根據現場情況分析,非常終我們采用高頻雷達物位計來進行測量。 
             
            2 儀表采購及使用維護成本
                   在儀表的選型初期,除了儀表的適用性,還會考慮儀表的采購成本,往往在采購時會考慮采購價格較低且適用的儀表,但是很多企業會忽略其使用及維護成本,然而在儀表的實際使用過程中,使用及維護成本往往高于儀表的采購成本。
             
                   例如蒸汽流量的測量,如果選用孔板流量計,在東北地區使用,在冬季需要考慮儀表的伴熱保溫,而伴熱所需熱源產生的費用,是使用中重要的成本之一。
             
                   以蒸汽伴熱為例,若伴熱蒸汽為壓力0.6MPa的飽和蒸汽,每個伴熱點所需蒸汽量為5~8kg/h,防凍凝期為每年11月15日到次年3月15日,按照120天每年計算,那么每年所需要使用的蒸汽量為14.4~23.04t,按照市場價200元每噸的價格每年所需要的費用為2880~4608元。將儀表的使用壽命按照10年計算,一臺孔板流量計的伴熱所需耗費的蒸汽費為28800~46080元。加上前期伴熱保溫管路的施工,需要伴熱導管、根部閥、疏水器、回水管線、保溫材料、施工費等,這將是一筆不菲的開支。在選擇蒸氣流量計時,如果對測量精度要求不高,在工藝條件允許的情況下可以選擇渦輪流量計或者渦街流量計,在精度要求高,作為貿易結算時可以選擇質量流量計。在先期采購中,渦輪與渦街流量計價格與孔板流量計相差無幾,在精度要求不高于1.0時,完全可以選用。而質量流量計雖然采購價格較高,但是其使用成本以及維護成本基本為零,但是其穩定性與使用維護的便捷性卻比孔板流量計高很多,所以在測量精度要求高的時候,完全可以選用質量流量計。
             
            2.1 壓力儀表
                   在壓力儀表的選型時,無論是壓力變送器還是壓力表,都建議選擇隔膜式的,因為行業的特殊性,物料組分不同,含固率不同,在選擇壓力儀表的時候應該按照非常惡劣的物料性質進行選擇,儀表建議選擇口徑為 DN50的,這樣可以有效避免導壓管和根部閥的堵塞;在選擇接液膜片的材質時,要根據物料內所含介質選擇,選擇耐腐蝕性能較好的材質,這樣可以有效延長儀表的使用壽命。雖然這樣選擇在工程建設初期成本較高,但是從長遠看,綜合考慮,這樣的選擇還是比較經濟的,可以有效延長儀表的使用壽命,減少儀表的維護次數更換頻次,可以有效降低總體成本。
             
            2.2 液位儀表
                   關于液位計,在實際使用中,因為行業 特 殊 性,物料的成分原因,無論污泥還是污泥處理產生的污水中,都含有一定的腐蝕性。所以在選型時,一般我們選擇非接觸式液位計:雷達液位計或者超聲波物位計,既排除了腐蝕隱患,又方便維護。在污泥的處理過程中,因工藝設備等原因,污泥會產生一定的飛濺,容易污染液位計的探頭,導致測量不準,所以在設計時要充分考慮現場工藝情況,根據工藝條件設計安裝位置,減少物料飛濺造成的污染。根據我們現場使用情況,建議選擇污泥測量的液位計時,選擇高頻雷達物位計,可以有效降低維護頻次,延長儀表的使用壽命。
             
            2.3 溫度儀表
                   對于溫度儀表的選型,針對于現場和工藝條件,根據安裝位置與物料特性,要注意物料的沖刷造成的保護套管的磨損與腐蝕,選擇合適的套管材質或鍍層。適宜的安裝位置與合適的材質能有效延長溫度計的使用時間,降低維護工作量。儀表的采購成本、施工成本、使用成本可以作為儀表的綜合使用成本。設儀表的采購成本為 A,施工成本為 B,使用成本為 C,則綜合使用成本 D=A+B+C。在儀表選型時,在適用的不同儀表做選擇時,要著重考慮綜合成本 D,因為往往在施工和后期使用中,使用成本與施工成本是遠遠高于儀表本身的采購成本。 
             
            3 儀表選型舉例
                   在綜合考慮了儀表的采購成本與維護成本后,我公司儀表專業對公司初期設計儀表選型給出了合理性建議。在壓力表以及壓力變送器的選擇時,選擇了不銹鋼隔膜耐震壓力表 YQFN -100MFB3/HC、不 銹 鋼 耐 震 壓 力 表YQFN-100/316L、以及不銹鋼壓力表 YQF-100/316L;壓力變送器選用了三暢壓力變送器。污泥管道壓力監測均采用隔膜耐震壓力表,因介質原因,管道壓力存在脈動現象,若采用普 通 隔 膜 壓 力 表,壓 力 表 的 使 用 壽 命 很低,有時存在表針打彎打壞現象,采用耐震隔膜壓力表后,這些現象沒有再發生。
             
                   溫度測量儀表選用了三暢的WZGPK 系列鉑熱電阻,套管采用316不銹鋼,部分工藝管道介質含有泥沙較多的,物料成分復雜,對套管磨損較大處,采用了不銹鋼鍍碳化鎢套管。在近五年的使用過程中,溫度計未出現過問題,在大修期間檢查,套管未出現磨損現象,完整度保持很好。流量測量儀表廠內蒸汽總管流量采用橫河渦街流量計,工藝管線污泥流量測量采用三暢儀表的楔形流量計,楔形流量計的差壓測量儀表選用SC3051DP雙法蘭差壓變送器,楔形塊材質選擇硬度較高且價格適中的321材質。在實際使用過程中,沒有出現過堵塞損壞等問題,在長期的使用中,精度并沒有出現較大偏差,流量計完全滿足工藝使用要求。
             
                   在污水工藝中液位測量儀表選用三暢超聲波液位 計,換 能 器 材料選擇防靜電 PP 材 料,有 效 防 止 了 換 能 器 腐 蝕 現象,降低安全隱患。雷達物位計選擇的是三暢SCLD96系 列 高 頻 雷 達 和 恩 格 斯豪斯的 FMR52系列高頻雷達。其中三暢SCLD96系 列 高 頻 雷 達 主 要 用 于 污 泥物位的監測,對于易飛濺掛壁的物料有很好的干擾抑制效果。恩格斯豪斯的FMR52系列高頻雷達用于含油較高且需要加熱的物料物位測量,當加熱物料產生泡沫浮渣等介質、物料膨脹或者沸騰產生泡沫時,該雷達可以準確測量出泡沫的實際高度,有效預防物料溢出溢流等,大大增強了運行的安全穩定性。 
             
            4 總 結
                   儀表在污泥處理過程中有著重要的作用,作為一個儀表工作人員,在設計階段,一定要充分考慮各方因素,選擇出非常適宜的儀器儀表,這樣不但可以降低維護工作量,更能降低綜合使用成本。在儀表先期設計選型時千萬不能把單一的采購成本作為其重要的參考依據,要綜合考慮,這樣才能選出綜合使用成本更低,適用性更強的儀器儀表。

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