Анализ распространенных сбоев в измерении уровня жидкости криогенных хранилищ

Точное измерение уровня жидкости имеет важное значение для безопасной и эффективной работы криогенных хранилищ, содержащих жидкости, такие как СПГ, жидкий азот или жидкий кислород. Неисправности или неточности в измерении уровня могут привести к переполнению, недостаточному заполнению, чрезмерному кипению и опасностям для безопасности. Понимание общих неисправностей помогает улучшить надежность и стратегии технического обслуживания.

1. Неисправности датчика

Повреждение термоскважин: датчики, установленные в защитных термоскважинах, могут пострадать от механического повреждения, коррозии или трещин, что приводит к неточным чтениям.

Криогенное воздействие температуры: крайне низкие температуры могут привести к сбою некоторых датчиков, таких как плаватели или емкостные зонды, из-за хрупкости материала или сокращения.

Электрические сбои: короткое замыкание, деградация изоляции кабеля или коррозия соединителя могут прервать передачу сигнала от датчика к системе управления.

2. Проблемы с помехами сигнала и калибровкой

Калибровка дрейфа: со временем датчики могут отступить от своих калиброванных настроек из-за теплового цикла, механического напряжения или электронного старения.

Электромагнитные помехи (ЭМИ): Ближайшее высокомощное оборудование или радиочастотные источники могут искажать сигналы от передатчиков уровня.

Неправильная установка: неправильное выравнивание или неправильное расположение датчика может привести к систематическим ошибкам измерения.

3. Факторы, связанные с процессом

Пена или турбулентность: быстрое наполнение, вывод или возбуждение могут создать пену или турбулентность на поверхности жидкости, вызывая неправильные показания датчика.

Стратификация: температурные градиенты в резервуаре могут вызывать изменения плотности, влияющие на дифференциальное давление или измерения уровня на основе емкости.

Накопление на датчиках: мороз, лед или затвердились отложения могут накапливаться на датчиках, особенно на плавателях или зондах, снижая их способность реагировать.

4. Специфические неисправности инструмента

Датчики уровня плавателей: приклеивание плавателей, механическое блокирование или изменения плотности могут вызвать неточные чтения.

Датчики емкости: диэлектрические изменения в жидкости из-за примесей или сдвигов температуры могут привести к ложным сигналам.

Ультразвуковые или радарные датчики: Поверхностные нарушения, слоевые пары или конденсация на поверхности датчика могут снизить точность измерения.

5. Профилактические меры

Регулярное осмотр и обслуживание датчиков, термоскважин и проводки.

Периодическая калибровка в криогенных условиях для обеспечения точности.

Установка избыточных систем измерения для критических цистерн.

Использование вибрационостойких, низкотемпературно-совместимых материалов для конструкции датчиков.

Минимизация турбулентности и пены во время операций наполнения и вывода.

На измерение уровня жидкости в криогенных резервуарах могут влиять механические, электронные и связанные с процессом факторы. Выявление и устранение распространенных сбоев посредством надлежащей установки, обслуживания и избыточности обеспечивает точный мониторинг, безопасную эксплуатацию и эффективное управление криогенными жидкостями.

Ссылки

EN 14620 - Проектирование и изготовление криогенных сосудов.

NFPA 55 - Кодекс сжатых газов и криогенных жидкостей.

Barron, R.F. (1999). Криогенные системы, 2-е издание. CRC Press.

Брэтт, Р. & Mort, P. (2015). Криогенная инженерия: 50 лет прогресса. Спрингер.

ISO 21014 - Криогенные сосуды - Руководящие принципы измерения температуры и давления.