计为液位开关与料位开关实现大型精细化学品厂区“三废”处理中心的自动化与安全升级
摘要
本案例描述了欧德姆精细化学品制造企业对其核心的“三废”处理中心进行自动化与安全升级的项目。项目中采用了计为 Ring-11 振动式液位开关和计为 Tube-11振棒料位开关，分别解决易燃回收溶剂的高温高压限位和高粘度湿污泥的低位报警两大关键难题，显著提升了系统的安全性、稳定性和环保达标率。
I. 项目背景
欧德姆工厂在生产过程中会产生大量的含易燃有机溶剂的废液和高含水率的化学污泥。处理中心的核心目标是实现溶剂的循环再利用和污泥的减量化、无害化。
1. 废溶剂回收站的挑战（需解决溢流保护）
废溶剂通过精馏塔进行回收，储存在多个大容量的回收罐中。这些溶剂具有以下特点：易燃性，属于高度危险化学品，需严格防爆；高温高压，溶剂需保持在 80°C、0.5 MPa 左右；介质复杂性，溶剂批次不同，密度、粘度、介电常数（K值）波动大。因此，安全要求极高，必须设置最高液位联锁保护，一旦超限需立即关闭进料阀并启动紧急泄压。然而，传统的浮球开关在高温高压下寿命短，且易被杂质卡住，难以满足安全要求。
2. 污泥干化仓的挑战（需解决低位报警）
回收后的废渣和沉淀物被泵送至污泥干化仓。物料特性方面，污泥为含水率高达 60% 的膏状物，具有极强的粘附性、架桥性和腐蚀性。在工艺要求上，干化仓需要精确监测低料位，以防止螺旋输送机空转磨损，并确保干化炉能够连续进料。然而，传统的痛点在于，过去使用的电容式开关因污泥的强粘附性造成频繁误报警或失效，维护量巨大。
II. 计为产品的解决方案
A厂经过严格的技术选型和现场测试，最终决定采用计为提供的专业料位开关，定制化地解决了上述两大难题。
1. 高温高压溶剂储罐的超限保护（选用：计为 Ring-11 振动式液位开关）
该方案采用计为 Ring-11 振动式液位开关。型号特点在于其具备耐高温高压设计，并拥有完整的防爆认证（满足易燃溶剂的要求）。探杆（实际插入深度 500 mm）使用耐腐蚀的 316L 不锈钢。
在原理优势方面，Ring-11 通过探杆的高频振动来检测介质，其动作原理是：当液体淹没探杆时，振幅急剧衰减，开关输出信号。这种原理优势确保了测量可靠性，完全不受溶剂的介电常数、密度、压力或微小气泡的影响，保证了在复杂高温流体中的限位可靠性，完美替代了不可靠的浮球开关。在安全联锁方面，Ring-11 的信号输出（通常采用 DPDT 双继电器输出）直接接入安全仪表系统 (SIS)；一个触点用于本地声光报警，另一个触点用于 SIS 系统，在确认超限时毫秒级切断上游泵送电源，实现双重保障，确保 100% 的防溢流安全。
2. 污泥干化仓的低位报警（选用：计为 Tube-11振棒料位开关）
该方案采用计为Tube-11振棒料位开关。型号特点方面，探头部分采用抛光处理，国产首创双棒设计，灵敏对极高，方便在高粘度物料中使用。防护等级达到 IP67，能有效抵御潮湿和腐蚀环境。
在原理优势上，它具备出色的抗粘附性与高灵敏度：Tube-11 振动探头采用独特的内外嵌套设置的双管设计。通过将内外振动管的谐振频率调节到完全一致，利用压电器件驱动，使得内外管在完全一致的谐振频率下产生共鸣。当高粘度的湿污泥接触到外管时，外管谐振频率发生变化，破坏了内外管的共鸣条件，振动探头的振幅明显减小，智能电路检测到信号变化并输出开关信号。这种原理使其具有极高的可靠性和检测灵敏度，成功克服了过去电容开关的“挂料”痛点，显著减少了低位误报警。
它还解决了“架桥”问题：Tube-11振棒料位开关 安装在料仓出料口上方，能准确指示实际的流动物料是否已经低于安全点，防止污泥在上方“架桥”时传统开关被误判为有料。最终，Tube-11 的稳定运行，将污泥干化仓料位开关的人工维护周期从每周延长到每季度，显著减少了维护量，提高了处理中心的持续运作能力。
III. 实施与效益分析
1. 实施细节
两种开关均采用 DN50 法兰连接，这种标准化接口保证了现场安装的密封性和简便性。现场调试时，计为工程师根据回收罐内溶剂晃动幅度大的实际工况，对 Ring-11 振动式开关进行了灵敏度微调，提升了联锁系统的可靠性。
2. 经济与安全效益
自项目实施以来，该工厂的“三废”处理中心取得了显著的效益：
- 安全性飞跃（零事故）： 采用 Ring-11 振动开关作为最高液位联锁保护后，高温高压溶剂罐的溢流安全事故实现零发生，彻底消除了重大的环保和安全隐患，并通过了当地安监部门的验收。
- 维护成本降低（人力解放）： 由于Tube-11优秀的抗粘附特性，将污泥开关的维护周期从每周一次延长至每季度一次，每年因清理污泥开关而投入的人力成本下降，释放了大量维护人力用于其他核心设备保障。
- 运营效率提升（设备保护与连续性）：Tube-11提供的可靠低位预警，有效杜绝了污泥输送机的空转，每年减少了螺旋输送机叶片磨损更换次数，保障了干化炉连续稳定进料，确保了废弃物处理的环保合规性和持续性。
IV. 结论
计为的Ring-11振动式液位开关和Tube-11振棒料位开关凭借其独特的不受介质特性变化影响的物理原理，成功克服了精细化工行业中高温高压易燃液体和高粘附性膏状固体这两类极端介质的限位测量难题。本项目为客户提供了一个高可靠、低维护的自动化控制系统，使“三废”处理中心的安全性和运营效率达到了行业领先水平。
