附件：8智能分層儀

智能分層儀一、工藝技術(shù)裝備簡(jiǎn)介智能分層儀是一款針對(duì)油水分層界面檢測(cè)的智能設(shè)備，具有快速的檢測(cè)速度與精準(zhǔn)的檢測(cè)靈敏度，能適應(yīng)多種電氣特性變化的物料，專(zhuān)用管道不影響物料流動(dòng)，定制防爆鋁制外殼能適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境。二、主要技術(shù)特點(diǎn)1、智能分層儀是由一個(gè)傳感器和一個(gè)變送器組成，傳感器與管道為一體式設(shè)計(jì)。檢測(cè)管道的內(nèi)壁為防腐絕緣層，電極鑲嵌在管道內(nèi)部與被測(cè)物體接觸，當(dāng)給某一電極施加高頻的激勵(lì)信號(hào)時(shí)，由于不同的被測(cè)液體在電場(chǎng)下的導(dǎo)電性能，介電性能和電學(xué)性質(zhì)不同，在另一電極接收到的信號(hào)也與發(fā)射信號(hào)出現(xiàn)一定的區(qū)別，通過(guò)對(duì)比發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)的區(qū)別來(lái)區(qū)分不同的液體介質(zhì)。變送器將信號(hào)對(duì)比差距轉(zhuǎn)換成在一定范圍內(nèi)的線(xiàn)性變化，在進(jìn)行判斷后由開(kāi)關(guān)量、模擬量輸出控制信號(hào)，參與自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程。2、采用高頻信號(hào)檢測(cè)液體成分，響應(yīng)快，精度高，可精準(zhǔn)參與分水分層控制。3、采用特殊屏蔽電路設(shè)計(jì)，不受工頻干擾及現(xiàn)場(chǎng)各種雜散干擾的影響，工作穩(wěn)定可靠。4、整體模塊化設(shè)計(jì)，管道口徑易匹配。5、管道內(nèi)壁全襯氟材質(zhì)，不粘連料，無(wú)阻料部件。耐高溫，耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)可動(dòng)結(jié)構(gòu)，使用壽命長(zhǎng)。6、采用定制電極，耐多種酸堿腐蝕，檢測(cè)不受PH值，溫度等因素影響。三、有關(guān)技術(shù)資料四、應(yīng)用案例（一）某精細(xì)化工企業(yè)分層工況案例分析1、現(xiàn)場(chǎng)工況下層為有水相，成分為硫酸及水，強(qiáng)酸性，具有一定的腐蝕性，黃色透明液體，目前人工控制分層排放時(shí)間約20min左右；上層為有機(jī)相，溶劑為甲苯，具有一定的腐蝕性，黃色透明液體；中間層為絮狀，受反應(yīng)程度以及原料批次質(zhì)量的影響，時(shí)多時(shí)少，當(dāng)按照工藝要求靜置10min左右時(shí)，中間層的絮狀物則分布在水相當(dāng)中；管道口徑DN50，常壓自流，安裝空間尚可，有防爆要求；目前通過(guò)人工觀察，人工調(diào)節(jié)閥門(mén)控制流速及流向；現(xiàn)場(chǎng)具體閥門(mén)排列及管道流向見(jiàn)流程圖。2、當(dāng)前人工操作流程工藝要求靜置10min左右，滿(mǎn)足分層條件，工人在釜下手動(dòng)打開(kāi)底閥和水相閥門(mén)（一次水或二次水管線(xiàn)），進(jìn)行水相的放料，觀察視盅發(fā)現(xiàn)有機(jī)相后，立即關(guān)閉水相閥門(mén)，再稍微開(kāi)一下攪拌，使管道內(nèi)及釜底剩余少量水相及中間層再次匯聚，再次打開(kāi)水相管道閥門(mén)，直至在視盅中觀察水相及中間層全部流過(guò)，關(guān)閉有機(jī)相管道閥門(mén)。3、自控難點(diǎn)上下層顏色極為相近，人工觀察有一定的困難；因?yàn)榇斯r為水相在下，有機(jī)相在上，在轉(zhuǎn)移物料時(shí)，分層儀無(wú)法檢測(cè)空管信號(hào)（有機(jī)相和空管為同一信號(hào)）。4、目標(biāo)需求根據(jù)工藝的要求，實(shí)現(xiàn)下層水相放料自控，并妥善處理好中間層的去向，節(jié)省人工。5、安裝位置在反應(yīng)釜出料口底閥下安裝智能分層儀，保留原有視盅，置于智能分層儀下方，利于后期觀察和驗(yàn)證；保留原有手動(dòng)閥門(mén)，以便車(chē)間內(nèi)巡視人員應(yīng)對(duì)突發(fā)情況；在下層水相豎直管道安裝氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，在一次水管道和二次水管道安裝氣動(dòng)切斷閥，在上層有機(jī)相管道安裝氣動(dòng)切斷閥，在反應(yīng)釜底安裝氣動(dòng)切斷閥；具體儀表排列及管道流向見(jiàn)流程圖。6、使用情況空管時(shí)，分層儀指示燈（綠燈）亮，當(dāng)開(kāi)始分層后，管道內(nèi)水相滿(mǎn)管指示燈滅，當(dāng)有機(jī)相流經(jīng)分層儀時(shí)指示燈亮，當(dāng)有機(jī)相排放完成，指示燈亮，可以準(zhǔn)確識(shí)別油水兩種介質(zhì)，并及時(shí)發(fā)出信號(hào)。

7、分層自控流程靜置結(jié)束后，滿(mǎn)足分層要求靜置結(jié)束后，滿(mǎn)足分層要求整個(gè)自控階段，除保留人工控制的閥門(mén)外在操作界面設(shè)置“緊急關(guān)停整個(gè)自控階段，除保留人工控制的閥門(mén)外在操作界面設(shè)置“緊急關(guān)?！卑粹o，如有意外情況發(fā)生，立即切斷自控閥門(mén)XV101/XV102/XV103/XV104/FV101都處于關(guān)閉狀態(tài)設(shè)置倒計(jì)時(shí)30min（時(shí)間按需）設(shè)置倒計(jì)時(shí)30min（時(shí)間按需）點(diǎn)擊點(diǎn)擊“開(kāi)始分層”按鈕打開(kāi)反應(yīng)釜底閥XV101/調(diào)節(jié)閥FV101及氣動(dòng)切斷閥XV102打開(kāi)反應(yīng)釜底閥XV101/調(diào)節(jié)閥FV101及氣動(dòng)切斷閥XV102(二次水為XV103）（開(kāi)度按需）30S鐘后開(kāi)始識(shí)別有效信號(hào)當(dāng)分層儀AT101檢測(cè)到界面信號(hào)時(shí)30S鐘后開(kāi)始識(shí)別有效信號(hào)當(dāng)分層儀AT101檢測(cè)到界面信號(hào)時(shí)15min后調(diào)節(jié)閥FV101開(kāi)度調(diào)整至30%（開(kāi)度及時(shí)間按需）15min后調(diào)節(jié)閥FV101開(kāi)度調(diào)整至30%（開(kāi)度及時(shí)間按需）當(dāng)分層儀檢測(cè)到界面信號(hào)時(shí)當(dāng)分層儀檢測(cè)到界面信號(hào)時(shí)立即切斷水相調(diào)節(jié)閥FV101及氣動(dòng)切斷閥XV102(二次水為立即切斷水相調(diào)節(jié)閥FV101及氣動(dòng)切斷閥XV102(二次水為XV103）(二次水為XV103）點(diǎn)動(dòng)攪拌2秒（時(shí)間按需）點(diǎn)動(dòng)攪拌2秒（時(shí)間按需）3min后調(diào)節(jié)閥FV101開(kāi)度調(diào)整至30%（開(kāi)度及時(shí)間按需）3min后調(diào)節(jié)閥FV101開(kāi)度調(diào)整至30%（開(kāi)度及時(shí)間按需）打開(kāi)氣動(dòng)切斷閥XV102(二次水為XV103）當(dāng)分層儀再次檢測(cè)到界面信號(hào)時(shí)延時(shí)5秒后（時(shí)間按需）當(dāng)分層儀再次檢測(cè)到界面信號(hào)時(shí)延時(shí)5秒后（時(shí)間按需）報(bào)警立即切斷調(diào)節(jié)閥FV101、反應(yīng)釜底閥XV101、及氣動(dòng)切斷閥XV102報(bào)警立即切斷調(diào)節(jié)閥FV101、反應(yīng)釜底閥XV101、及氣動(dòng)切斷閥XV102(二次水為XV103）文字詳析靜置足夠的時(shí)間，滿(mǎn)足分層條件后，由中控室工人點(diǎn)擊啟動(dòng)“開(kāi)始分層”按鈕,將“XV101/XV102/XV103/XV104/FV101都處于關(guān)閉狀態(tài)”作為前置條件；依次打開(kāi)反應(yīng)釜底閥XV101、水相調(diào)節(jié)閥FV101、水相切斷閥XV102(二次水為XV103）,調(diào)節(jié)閥開(kāi)度根據(jù)實(shí)際情況按需設(shè)置；30秒后，系統(tǒng)開(kāi)始識(shí)別分層儀的有效信號(hào)，目的是屏蔽由空管到滿(mǎn)管的干擾信號(hào)；經(jīng)15min后調(diào)節(jié)閥FV101開(kāi)度調(diào)整至30%（根據(jù)實(shí)際情況按需設(shè)置）;當(dāng)智能分層儀檢測(cè)到界面信號(hào)后，調(diào)節(jié)閥FV101、切斷閥XV102(二次水為XV103）立即切斷；點(diǎn)動(dòng)攪拌2秒（時(shí)間按需）；靜置3min后,調(diào)節(jié)閥FV101開(kāi)度調(diào)整至30%（根據(jù)實(shí)際情況按需調(diào)整），切斷閥XV102(二次水為XV103）打開(kāi)，目的是將在反應(yīng)釜壁的剩余水相再次匯集；當(dāng)智能分層儀檢測(cè)到界面信號(hào)后，延時(shí)5秒后（時(shí)間按需），切斷調(diào)節(jié)閥FV101、切斷閥XV102(二次水為XV103）及底閥XV101；設(shè)置延時(shí)關(guān)閥是以備后續(xù)的特殊工況下使用，并靈活調(diào)整，不需要時(shí)設(shè)置為0即可；當(dāng)點(diǎn)擊“開(kāi)始分層”按鈕后，設(shè)置時(shí)間倒計(jì)時(shí)，倒計(jì)時(shí)結(jié)束后中控室報(bào)警并切斷斷調(diào)節(jié)閥FV101、反應(yīng)釜底閥XV101、及氣動(dòng)切斷閥XV102(二次水為XV103），目的是如出現(xiàn)壓力不足或因出料釜與進(jìn)料釜液位相等造成不流動(dòng)時(shí)，提醒人工進(jìn)行處理；整個(gè)控制階段，除保留人工控制的閥門(mén)外，在操作界面設(shè)置“緊急關(guān)停”按鈕，如有意外情況發(fā)生，立即切斷自控閥門(mén)；將一段閥門(mén)開(kāi)度、一段時(shí)長(zhǎng)、二段開(kāi)度、點(diǎn)動(dòng)時(shí)間、靜置時(shí)長(zhǎng)、靜置后開(kāi)度、延時(shí)關(guān)閥時(shí)間、強(qiáng)制關(guān)閥時(shí)間等變量的修改窗口，引入DCS操作界面，每次分層開(kāi)始前，可以根據(jù)當(dāng)前工況，方便中控室工人實(shí)時(shí)調(diào)整，免去后臺(tái)編程的麻煩，提升生產(chǎn)效率。（二）某精細(xì)化工制藥企業(yè)分層工況案例分析：1、工藝流程2、現(xiàn)場(chǎng)工況分層工藝：水洗分層分層物料：上層物料為油相（甲苯），下層物料為水相（硫酸和水）工藝需求：保留視盅，智能分層儀聯(lián)控DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)油水分層分層管路：管路A排水相，管路B排油相（1）分層難點(diǎn)：分層工況的現(xiàn)場(chǎng)無(wú)自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備，員工手握手閥一直觀察視盅的分層物料的界面變化，流速過(guò)快時(shí)上層物料會(huì)隨著下層的廢水帶走一部分物料，造成物料浪費(fèi)。（2）反應(yīng)釜內(nèi)物料反應(yīng)結(jié)束后靜置分層，先排水相，DCS系統(tǒng)控制釜底閥打開(kāi)放料的同時(shí)打開(kāi)切斷閥1和調(diào)節(jié)閥1（切斷閥2默認(rèn)關(guān)閉），水相排A管路，當(dāng)智能分層儀檢測(cè)到水相與油相的界面時(shí)，迅速反饋開(kāi)關(guān)量信號(hào)（也可選模擬量信號(hào)）至DCS系統(tǒng)，系統(tǒng)控制切斷閥1和調(diào)節(jié)閥1關(guān)閉，同時(shí)打開(kāi)切斷閥2，油相排入B管路，直至釜內(nèi)物料排空，自動(dòng)關(guān)閉釜底閥與切斷閥2，至此水洗分層工藝流程結(jié)束。（因物料特性、反應(yīng)釜容量、管徑大小不同，流速過(guò)快時(shí)，排A管路時(shí)可以適當(dāng)調(diào)整調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，降低流速，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的分層）（3）電極選擇：根據(jù)不同物料的酸堿工藝不同，定制不同的檢測(cè)電極，包括：鉭、HC、HB、316L、鉑銥等等，不同的電極適用不同的工況。此工況為酸性環(huán)境，電極選擇為鉭，耐強(qiáng)酸。3、效益分析（1）實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)分層、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，智能分層儀配合DCS與現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化閥門(mén)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化分層，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化換人，自動(dòng)化減人的政策，實(shí)現(xiàn)企業(yè)安全生產(chǎn)；（2）精準(zhǔn)分層后水相中的有機(jī)相減少，降低環(huán)保壓力及廢水處理費(fèi)用；（3）減少現(xiàn)場(chǎng)每班人員數(shù)量、降低用人成本；（4）減少溶劑夾帶流失、減少損失；（5）提高生產(chǎn)效率、縮短分層時(shí)間。（三）某醫(yī)藥企業(yè)分層工況案例分析：1、工況簡(jiǎn)述（1）產(chǎn)品名稱(chēng)：對(duì)氯苯甲醛（2）當(dāng)前檢測(cè)手段：人眼觀察管道視盅（3）上層物料：無(wú)色透明液體，含高鹽分（氯離子含量約18%），物料降溫后容易出現(xiàn)結(jié)晶，需要熱分層，密度約為1.05；（4）中間層：物料顏色偏深，分層明顯，偶有少量絮狀物；（5）下層物料：淡褐色透明液體，下層物料通過(guò)泵轉(zhuǎn)到另外的處理釜進(jìn)行處理，下層物料密度約為1.2（6）分層難點(diǎn)：當(dāng)前使用質(zhì)量流量計(jì)識(shí)別不準(zhǔn)確，造成分層界面不清晰，分層不精準(zhǔn)；（7）工作溫度：90-100℃，工作壓力：常溫，防爆要求：BT4，管道口徑：DN50，管道材質(zhì)：襯四氟。2、分層自控方案（1）反應(yīng)釜物料反應(yīng)完成靜置分層（當(dāng)前所有閥門(mén)為關(guān)閉狀態(tài)）；（2）打開(kāi)反應(yīng)釜底閥，打開(kāi)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和氣動(dòng)切斷閥2，開(kāi)始排放下層物料，按照正常排料時(shí)間提前調(diào)整氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，降至30-50%，降低流速，防止上層物料被帶出造成物料浪費(fèi)；（3）分層界面到達(dá)智能分層儀時(shí)，分層儀將分層信號(hào)迅速反饋到DCS系統(tǒng)，系統(tǒng)信號(hào)反饋至氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和氣動(dòng)切斷閥2迅速關(guān)閉閥門(mén)；（4）下層物料分層完畢，閥門(mén)關(guān)閉，靜置1min后，DCS反饋開(kāi)閥信號(hào)至氣動(dòng)切斷閥1，打開(kāi)閥門(mén)將上層輕相物料轉(zhuǎn)至物料暫存罐，物料排放