Проблемы при температурах замерзания: влияние сред с температурой ниже нуля на магнитные уровнемеры и меры противодействия

Магнитные уровнемеры пользуются популярностью в нефтехимической, сжиженном природном газе (СПГ), холодильной промышленности, а также в системах хранения и транспортировки в холодных регионах благодаря своей интуитивно понятной индикации и надежной конструкции. Однако, когда температура окружающей среды опускается ниже нуля, эти надежные измерительные приборы сталкиваются с серьезными трудностями. Низкотемпературная среда подобна тихой битве, представляя собой комплексную угрозу стабильной работе. Магнитные уровнемеры от самого носителя до внутренних компонентов прибора.

Основная и наиболее непосредственная проблема возникает из-за замерзания измеряемой среды. Когда средой является вода или другие жидкости с высокой температурой замерзания, минусовые температуры приведут к её затвердеванию внутри измерительного цилиндра. Лёд не только полностью перекрывает канал измерения уровня, но и огромное давление, возникающее при расширении объёма во время замерзания, способно вызвать необратимую деформацию или разрыв как самого измерительного цилиндра, так и фланца и даже поплавка, что приводит к невозможности восстановления повреждений.

Во-вторых, характеристики ключевых компонентов прибора резко ухудшатся. «Сердцем» магнитного уровнемера является внутренний магнитный поплавок, магнитные свойства которого значительно ослабевают в условиях сверхнизких температур. Если конструкция поплавка или выбор материала оказываются неоптимальными, его магнитное поле может оказаться неспособным эффективно проникать сквозь стенку измерительного цилиндра, расширившуюся вследствие холодной деформации, чтобы привести во вращение внешний заслонку, что приведёт к некорректной работе индикации, ложным показаниям уровня или беспорядочному отображению положения заслонки. Одновременно с этим резиновые или обычные полимерные прокладки, используемые для герметизации, при низких температурах затвердеют, станут хрупкими и потеряют эластичность, что в конечном итоге вызовет нарушение герметичности и утечку рабочей среды.

Кроме того, физические изменения в самой окружающей среде представляют угрозу. Влага в воздухе конденсируется в виде инея на манометрической головке прибора, соединительных фланцах и других деталях, образуя толстый слой льда. Этот ледяной слой может заморозить механизм заслонки, препятствуя его надлежащей работе. В условиях крайне низких температур прочность металлических материалов прибора снижается, что уменьшает их ударопрочность и делает их более уязвимыми к повреждениям при перепадах давления или механических воздействиях.

Чтобы победить в этой битве против морозов, необходим системный подход:

Изоляция и тепловая трассировка являются основными методами. Наиболее распространённым и эффективным способом является оснащение магнитного поплавкового уровнемера изоляционным слоем и системой тепловой трассировки. Потери тепла снижаются за счёт применения внешнего изоляционного материала, а измерительный цилиндр непрерывно и равномерно обогревается с помощью паровых или электрических нагревательных кабелей, чтобы обеспечить сохранение среды в состоянии текучей жидкости. Электрический обогрев обычно сочетается с терморегулятором для точного контроля температуры, что позволяет оптимально совмещать энергосбережение и безопасность.

Оптимизируйте выбор и конструкцию приборов. В условиях низких температур следует напрямую выбирать магнитные поплавковые уровнемеры для низких температур. Такие приборы обычно используют магнитные материалы, устойчивые к низким температурам (например, магниты AlNiCo), чтобы обеспечить магнитную стабильность поплавка при низких температурах; в качестве уплотнительных элементов вместо резиновых прокладок применяются металлические сильфоны, устойчивые к низким температурам; а для сохранения ударопрочности может использоваться нержавеющая сталь 316L или другие металлы, лучше подходящие для низких температур.

Осуществляйте профилактическое техническое обслуживание. Перед наступлением сезона сильных холодов следует провести комплексную проверку отопительной системы и теплоизоляционного слоя, чтобы убедиться в их надлежащей работе. Регулярно проводите осмотры и ручное размораживание участков, подверженных замерзанию. Там, где это допускается технологически, рассмотрите возможность установки дренажного клапана для оперативного слива рабочей среды из измерительного цилиндра при остановке оборудования, что позволит полностью исключить риск замерзания.

В заключение можно сказать, что условия ниже нуля представляют собой многочисленные угрозы для точности измерений и конструкционной безопасности магнитных уровнемеров вследствие замерзания среды, ухудшения характеристик компонентов и образования наледи в окружающей среде. Только путём научного сочетания теплоизоляции и обогрева, правильного выбора оборудования и тщательного технического обслуживания можно эффективно снизить эти риски, гарантируя, что... Магнитные уровнемеры всё ещё может чётко и точно указывать уровни жидкости ниже температуры замерзания, тем самым обеспечивая безопасность промышленных процессов в холодных условиях.