油泄漏檢測(cè)器在化工生產(chǎn)裝置中的應(yīng)用

吳科學(xué)

（河南神馬尼龍化工有限責(zé)任公司）

在處理大量貯油的罐區(qū)、泵房油坑、排水管線油水分離槽、工廠內(nèi)部的油分離槽和其他有機(jī)溶劑管線輸送的場(chǎng)合，由于各種原因出現(xiàn)油品漏油時(shí)，應(yīng)進(jìn)行的最重要的工作就是迅速采取恰當(dāng)?shù)拇胧┛刂坪徒鉀Q險(xiǎn)情， 以更好地保護(hù)環(huán)境、保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全［1］。 最初的泄漏監(jiān)視采用人工分段巡視的方法，但該方法依賴于人的敏感性、經(jīng)驗(yàn)和責(zé)任心［2］。 某公司KA 油、己二胺生產(chǎn)裝置和罐區(qū)使用了36 套CL3005E 型油泄漏檢測(cè)器，這些設(shè)備在公司的安全生產(chǎn)方面發(fā)揮了不可替代的作用，筆者對(duì)設(shè)備的應(yīng)用情況進(jìn)行描述。

1 油泄漏檢測(cè)器介紹

油泄漏檢測(cè)器由檢測(cè)器、轉(zhuǎn)換器和無(wú)水坑池附加裝置3 部分組成。

圖1 檢測(cè)器剖面圖

檢測(cè)器。 圖1 為檢測(cè)器的剖面圖。 當(dāng)檢測(cè)電極全部接觸到深度3～5mm 的油時(shí)， 該檢測(cè)器即發(fā)揮作用。 若有任意一個(gè)電極還與水接觸，檢測(cè)器就不會(huì)發(fā)送檢測(cè)到的信號(hào)。 這樣做的目的是防止檢測(cè)器在無(wú)超常量的油存在時(shí)由于水流浪涌和風(fēng)力的影響而發(fā)出的錯(cuò)誤信號(hào)。

轉(zhuǎn)換器。 接收從檢測(cè)器發(fā)送來(lái)的電流信號(hào)，進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出，同時(shí)也為檢測(cè)器提供電源。

無(wú)水坑池附加裝置。 在原來(lái)無(wú)水的場(chǎng)合或者擔(dān)心水被抽走或蒸發(fā)變干的情形，就要使用無(wú)水坑池附加裝置。 當(dāng)水面降低時(shí)，電極的尖端就與附加裝置的接觸板相接觸， 不再繼續(xù)往下落，這樣電極就會(huì)接地，其情形與在水面上漂浮相似。

2 油泄漏檢測(cè)器的工作原理

檢測(cè)器漂浮于水面之上，其電極的尖端與水面接觸約為2mm （檢測(cè)的深度范圍為3～5mm 的情形）。 檢測(cè)器里面裝有高頻波振蕩電路、AC 橋式電路、開(kāi)關(guān)電路和恒壓電源電路，如圖2 所示。在AC 橋式電路上加一高頻（約1MHz）電源，該橋式電路的一部分并聯(lián)3 個(gè)電極。 這樣電極上靜電容的變化將受到AC 橋式電路的監(jiān)測(cè)。 如果泄漏出來(lái)的油流到水面上與電極接觸，電極周圍的靜電容就會(huì)發(fā)生變化， 從而使得AC 橋式電路的平衡逆轉(zhuǎn)方向。 這種變化傳到開(kāi)關(guān)電路即被放大。 接著，這在恒壓源電路中轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，然后又把這種信號(hào)送至轉(zhuǎn)換器。

轉(zhuǎn)換器接收從檢測(cè)器來(lái)的電流信號(hào)，并能應(yīng)用由此生成的輸出去驅(qū)動(dòng)主繼電器工作，再由延時(shí)繼電器向外發(fā)出通/斷信號(hào)。轉(zhuǎn)換器同時(shí)也給檢測(cè)器提供電源。 當(dāng)輸入信號(hào)大于22mA（DC）時(shí)，過(guò)流監(jiān)測(cè)電路即發(fā)揮作用，使主繼電器工作，這樣就產(chǎn)生了與油檢測(cè)信號(hào)相同的信號(hào)。

圖2 檢測(cè)器電路示意圖

3 油泄漏檢測(cè)器在初始安裝過(guò)程的注意事項(xiàng)

3.1 油層可檢測(cè)厚度與向外流出油量間的關(guān)系

泄漏出的油量可由下式計(jì)算得出：

泄漏出的油量=檢測(cè)器檢測(cè)的油層厚度×坑池的表面積

3.2 坑池在冬季上凍的情況

坑池內(nèi)部完全處于冰凍狀態(tài)， 雖然不會(huì)造成檢測(cè)器的損壞，但是冰不解凍溶化，檢測(cè)器就無(wú)法檢測(cè)。 穩(wěn)妥的措施是為坑池內(nèi)部提供一個(gè)熱源，要注意不要使水溫超過(guò)60℃，以免損壞檢測(cè)器。

3.3 水的波動(dòng)與流速

檢測(cè)器上部與下部的結(jié)構(gòu)是不對(duì)稱的，這就能使它面對(duì)波浪引起的上下起伏時(shí)可迅速恢復(fù)到平衡狀態(tài)。 化工裝置測(cè)量中非常重要的一點(diǎn)就是保證檢測(cè)精度［3］，只要它的3 個(gè)電極中的任何一個(gè)與水保持接觸， 檢測(cè)器就能發(fā)出正常信號(hào)。至于流動(dòng)速度， 在流水的表面應(yīng)將它保持在0.2m/s 以下。如果水流速度大于這個(gè)限度，油層的厚度很難保持為3～5mm。 這種情況下，需要用直徑大于400mm 的鋼管制作一個(gè)艙室，使它在艙室內(nèi)工作，避免水流過(guò)快對(duì)測(cè)量結(jié)果造成影響。 在檢測(cè)器發(fā)生來(lái)回?cái)[動(dòng)的工況下， 采取的措施還有：把廢水流量減小一些，或者把流入的水流分散開(kāi)；在檢測(cè)器的前方設(shè)置擋波板、網(wǎng)、箱狀物用來(lái)減小波浪，使用效果較好。

4 對(duì)油泄漏檢測(cè)器進(jìn)行測(cè)試的方式

每年制訂檢修定檢計(jì)劃，確定測(cè)試內(nèi)容對(duì)漏油檢測(cè)器進(jìn)行定期測(cè)試，才能保證其性能。 為安全起見(jiàn)，直徑大于400mm 的水槽中的水應(yīng)接地。檢測(cè)器、轉(zhuǎn)換器應(yīng)正確接線連接。

用量杯或尖嘴油壺把油一點(diǎn)一點(diǎn)地注入到水槽的水面上，當(dāng)轉(zhuǎn)換器指示燈熄滅時(shí)，停止注油。 通過(guò)量杯或電子秤計(jì)算出注入水槽的油量。

檢測(cè)的油層厚度H 可以按下列公式求出：

H=V/（A-a）

式中 a——檢測(cè)器在其吃水線水平之上的截面積；

A——槽中水的表面面積；

V——注入的油量。

通過(guò)調(diào)整電極固定螺紋的長(zhǎng)度，可以調(diào)節(jié)油層檢測(cè)的厚度（最大50mm）。

5 使用過(guò)程中遇到的問(wèn)題

在接通電源后，轉(zhuǎn)換器的指示燈亮，轉(zhuǎn)換器輸出端AC 是閉合狀態(tài)，BC 是斷開(kāi)狀態(tài)。 如果指示燈不亮，可能的原因是：油靜止在水面上、檢測(cè)器的電極至少有一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間未與水面接觸（轉(zhuǎn)換器上有一個(gè)時(shí)間約為1s 的延時(shí)電路）、 檢測(cè)器的電極并不是處于無(wú)水坑池附加器的接觸板上。

在看到轉(zhuǎn)換器的指示燈發(fā)亮以后，把檢測(cè)器從水面拉上來(lái)， 或者從無(wú)水坑池附加裝置拉上來(lái)，于是指示燈熄滅，轉(zhuǎn)換器的輸出端AC 是斷開(kāi)狀態(tài)，BC 是閉合狀態(tài)。 以上工作也就是通常講的回路測(cè)試內(nèi)容［4］。

6 結(jié)束語(yǔ)

某公司對(duì)KA 油裝置、 己二胺裝置和罐區(qū)使用的36 套油泄漏檢測(cè)器， 至少每3 個(gè)月進(jìn)行一次第5 節(jié)所述的工作，同時(shí)除掉漂浮物并清洗坑池、清理檢測(cè)器的表面、清理電極上的吸附物（用煤油浸過(guò)的廢布擦除）、 檢查各個(gè)接線端子是否牢固和接線盒的絕緣性能。 當(dāng)遇到暴雨、大風(fēng)、過(guò)量地排出廢水、上凍時(shí)，要及時(shí)查看檢測(cè)器是否傾翻并清理坑池內(nèi)的外來(lái)雜物。 在使用的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)檢測(cè)介質(zhì)必須滿足：比重比水小、不溶于水（乙醚、甲醇無(wú)法檢測(cè)）及介電常數(shù)不大于5 等條件。