Выбор шкалы манометра.

Необходимо знать:

1 Шкалы приборов по ГОСТу

2 Требования правил к манометрам (оптимальное показание манометра, если стрелка прибора при рабочем давлении находится во 2/3 шкалы).

Для решения задачи мы имеем формулу Ршк=3/2Рраб.

Например: Дано: Рраб=36кгс/см 2 . Определить Ршк?

Решение: Ршк = 3 36/2=54кгс/см 2 .

Выбираем ближайшую шкалу по ГОСТу в сторону увеличения. Это 60 кгс/см 2

Таким образом: Ршк=60

Требование к установке манометра

1. Шкала должна быть чётко видна.

2. Подход к манометру должен быть свободным.

3. В зависимости от высоты установки манометра выбирается диаметр прибора:

· до 2х метров - диаметр 100мм;

· от 2х до Зх метров - диаметр 160мм;

· свыше Зх метров - установка манометра запрещена.

4. Каждый манометр должен иметь отключающее устройство (Зх ходовой кран, вентиль или кран)

Правила обслуживания манометра .

Согласно технической инструкции производить посадку на «О»

Ведомственный осмотр 1 раз в 6 месяцев.

Государственная поверка- 1 раз в 12 месяцев.

Снимать и устанавливать манометры только при помощи ключа.

В случае пульсации давления необходимо принимать меры:

· при малой пульсации вваривается компенсатор;

· при большой пульсации используется специальное устройство - расширитель с двумя дросселями.

Существует три вида давления:

1. Барометрическое (атмосферное)- Рб;

2. Манометрическое (избыточное)- Рм;

3. Абсолютное Ра =Рб +Рм .

Приборы для измерения температуры

Классификация

· Жидкостные термометры;

· Манометрические термометры;

· Термопреобразователи сопротивления;

· Термоэлектрические преобразователи.

Единицы измерения температуры:

1. Системные единицы – К (Кельвин); (Т)

2. Внесистемные –С (Цельсия) (t)

3. ОК° = -273,15С°

Перевод внесистемных единиц в системные

Т = t+273,15

Жидкостные термометры : класс точности не ниже 1,5. Основаны на изменении объема жидкости от нагревания. Диапазон измерений от -190 до +600 С. Представляет собой закрытый стеклянный резервуар, соединённый с капилярной трубкой. В качестве жидкости используется ртуть, этиловый спирт, эфир.

Манометрические термометры состоят:

· 2 - термобаллон;

· 1 - капиллярная трубка;

· 6 - чувствительный элемент.

Принцип работы прибора основан: на зависимости давления жидкости или пара с жидкостью в замкнутой системе постоянного объема от температуры.

Бывают: 1 жидкостные – ТПЖ; 2 газовые – ТПГ, 3 парожидкостные ТПП. Диапазон измерения -160 -+750С 0

Термопреобразователи сопротивления.

Действие прибора основано на изменении сопротивления проводника от изменения температуры. Диапазон измерения от -260 до +1100 о С.

Термопреобразователь сопротивления устанавливают по месту. Работает со вторичным прибором:

Соединительные провода. Вторичный прибор (без вторичного прибора не работает) Vj ТСП - термометр сопротивления платиновый. ТСМ - термоприобразователь сопротивления медный.

Термоэлектрический преобразователь . Действие прибора основано на явлении термоэлектрического эффекта. При этом при изменении температуры изменяется ЭДС. Преобразователь термоэлектрический. Соединительные провода. Вторичный прибор ТХК - термоприобразователь хромель - копелевый. ТХА - термопреиобразователь хромель - алюмелевый. Диапазон измерений от-100"до +2200 о С.

0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0

60 100 160 250 400

600 1000 1600 кгс/см 2

Подбор манометров по разрешенному

рабочему давлению

На шкале манометра должна быть нанесена красная черта, соответствующая разрешенному рабочему давлению.

Красная черта ставится на 2/3

шкалы манометра.

Рис. 2.5. Красная черта манометра

Если нужно подобрать манометр по разрешенному давлению Р разр, то (2.8)

и подбирают ближайшее большее значение из манометрического ряда.

Пример

Подобрать шкалу манометра, если Р разр = 10 кгс/см 2

Такой шкалы нет, поэтому шкала выбирается от 0 до 16 кгс/см 2 .

Электроконтактные манометры

Они имеют электрическое контактное устройство, срабатывающее при достижении заданного давления и посылающее импульс в сигнальные устройства.

Манометр снабжен двумя контрольными стрелками с контактами. Контрольные стрелки устанавливают на «max» и «min» давления, а стрелка прибора, несущая контакты, перемещаясь, дает сигнал, если давление достигло значений, установленных контрольными стрелками.

ЭКМ - электроконтактный манометр (применяется для сигнализации параметров во взрывобезопасных помещениях);

ЭКВ - электроконтактный вакуумметр;

ВЭ-16рб- электроконтактный манометр, во взрывозащищённом исполнении.

Сильфонные манометры

МСС - манометр сильфонный самопишущий, предназначен для измерения давления и записи его на дисковой диаграммной бумаге.

Принцип действия МСС основан на уравновешивании измеряемого давления силой упругой деформации сильфона.

Измеряемое давление поступает через штуцер в полость сильфонного механизма и вызывает перемещение дна сильфона, которое через передаточный механизм передается на перо прибора. Внутренняя полость сильфона связана с атмосферой.

Рис.2.6 Сильфонный манометр МСС

Предел измерения давления зависит от толщины стенок, размера и количества гофр сильфона, а также от металла, из которого он изготовлен.

Сильфонные приборы делятся на показывающие и самопишущие. Они могут быть с пневматическим выходным сигналом, с сигнальным устройством, с записью одного или 2-х давлений, с пневматическим регулирующим устройством.

Манометры МСС используются для непосредственного измерения давления и как вторичные приборы. Если МСС используют для непосредственного измерения давления, то их подключают прямо к трубопроводу или аппарату.

Они имеют следующие пределы измерения:

0 ¸ 0,25; 0 ¸ 0,4; 0 ¸ 0,6; 0 ¸ 1; 0 ¸ 1,6; 0 ¸ 2,5; 0 ¸ 4 кгс/см 2 .

Если МСС применяют, как вторичный прибор, то их подключают к аппарату или трубопроводу через первичный прибор.

В этом случае МСС имеют пределы измерения от 0,2 до 1 кгс/см 2 .

В самопишущих манометрах вращение диаграммы может осуществляться с помощью часового механизма или синхронного двигателя. Приборы с часовым механизмом используют во взрывоопасных помещениях.

На диаграмме нанесен отсчет времени, при помощи которого можно определить измеряемое давление относительно времени работы технологического оборудования. Дисковая диаграммная бумага совершает один оборот за сутки, затем ее заменяют новой.

Манометры. Единицы давления

Манометры предназначены для измерения давления, разряжения. Манометры, установленные на ГП, ТП (трубопроводах), аппаратах показывают избыточное давление. Чтобы получить абсолютное давление необходимо к числу избыточного давления, снятого по манометру, прибавить 1 (атмосферное давление) в кгс/см кв.

Манометры, устанавливаемые в системах газоснабжения, подразделяются на:

· Жидкостные;

· Пружинные;

· Электроконтактные;

· Мановакууметры.

Мановакуумметры , предназначенные для измерения не только Ризб, но и для измерения разрежения, т.е. давления меньше атмосферного.

Жидкостные манометры . Они предназначены для измерения небольших давлений.

Нулевая отметка шкалы находится посередине. Один конец трубки свободно сообщается с атмосферой. Второй – через резиновый шланг соединяется с измеряемой средой ГП. Трубка до «0» отметки заполняется водой (подкрашенной); можно спирт, тосол и т.п., но необходимо делать поправку на плотность, т.е. приводить ее плотность к плотности воды.

Чтобы снять показания с U -образного жидкостного манометра, необходимо сложить понижение уровня в одном колене с повышением его в другом.

Пружинные манометры . Они предназначены для измерения всех давлений. Пружинный манометр состоит из круглой коробки – корпуса, в которой находится изогнутая латунная трубка овального сечения. Один конец трубки запаян, а другой соединяется через трехходовой кран с измеряемой средой. Запаянный конец трубки (Бурдона), через рычаг соединяется с зубчатым сектором, сопряженным с шестеренкой, на оси которой находится стрелка.

У манометра есть шкала (циферблат), на котором нанесены следующие данные:

1. ГОСТ манометра;

2. Размер корпуса (100, 160мм);

3. Дата выпуска;

4. Класс точности манометра;

5. Погрешность, выраженная в %;

6. Единицы шкалы манометра (Мпа, кгс/см, бар, КПа, Па);

7. Предел измерения давления данным манометром;

8. Тип (МТП, ОБМ, МО и т.д.).

Электроконтактные манометры . Это разновидность обычного пружинного манометра. (ЭКМ).

У ЭКМ кроме черной показывающей стрелки имеется одна или несколько светлых контактных стрелок. К ЭКМ через специальное устройство подается напряжение.

ЭКМ работают в системе автоматики, безопасности и регулирования.

ЭКМ устанавливаются на барабанах котлов, перед горелками котлов для контроля давления, на горелку строго по проекту.

Неисправности манометров:

· Нет клейма или пломбы госповерителя.

· Просрочена госповерка манометра.

· Разбито стекло, помят корпус, грязное стекло.

· Возможны утечки газа через негерметичную трубку Бурдона манометра.

· При посадке на «0» стрелка не садится на нулевую отметку.

· При проверке рабочего манометра с контрольным показания не совпадают.

Исправность и правильность показаний манометра проверяется в следующие сроки:

1. 1 раз в год – госповерка в лаборатории госповерителя.

2. Не реже одного раза в смену – посадка на «0».

3. Не реже 1 раза в 2 месяца – проверка контрольным манометром.

Рабочее положение стрелки манометра должно находиться во второй трети шкалы.

Единицы измерения давления

Основной единицей давления в системе СИ является паскаль (Па).

«Один паскаль - это давление на плоской поверхности под действием силы, которая направлена перпендикулярно и равномерно распределена к поверхности и равняется 1 Ньютону».

На практике используют килопа-скаль (кПа) или мегапаскаль (МПа), так как единица Па слишком мала.

В эксплуатируемых в настоящее время манометрах также используется единица системы МКГСС (метр, кило-грамм-сила, секунда) килограмм-сила на квадратный метр () и внесистемные единицы измерения к примеру килограмм-сила на квадратный сантиметр ().

Также распространенной единицей измерения является бар (1 бар =10 Па = 1,0197 кгс/см). Именно в барах градуированы исследуемые манометры.

Соотношения между единицами измерения давления можно вычислить по формуле:

P 1 =KЧP 2 , (1.4 )

где P 1 - давление в нужных единицах; P 2 - давление в исходных единицах.

Значение коэффициента K приведены таблице 1.1.

Таблица 1.1.

Манометры. Классификация манометров

ГОСТ 8.271-77 определяет манометр как при-бор или измерительную установку для определения действительного значения давления или разности давлений.

Манометры классифицируются по следующим характеристикам:

• типу давления, на которое рассчитан манометр;
• принципу действия манометра;
• назначению манометра;
• классу точности манометра;
• особенностям измеряемой среды;

Классифицируя манометры по типу измеряемого давления, можно разделить на:

• - измеряющие абсолютное давление;
• - измеряющие избыточное давление;
• - измеряющие разряженное давление, которые называются вакуумметры;

Большинство выпускаемых манометров предназначены для измерения избыточного давления. Их особенность заключается в том, что при воздействии атмосферного давления на чувствительный элемент, приборы показывают “ноль”.

Также существует множество вариаций приборов, объединенных единым названием “манометр”, например мановакуумметры, напоромеры, тягомеры, тягонапоромеры, дифнанометры.

Мановакуумметр- манометр, с возможностью измерения как избыточного давления, так и давление разреженного газа (вакуума).

Напоромер- манометр, позволяющий измерить сверхмалые значения избыточного давления (до 40 кПа).

Тягомер- вакуумметр, позволяющий измерить малые значения вакуумметрического давления (до -40 кПа).

Дифнанометр- прибор, предназначенный для измерения разности давления в двух точках.

«По принципу действия манометры классифицируются на:

• - жидкостные;
• - деформационные;
• - грузопоршневые;
• - электрические;».

К жидкостным относят манометры, принцип действия которых основан на разности давлений давлением столба жидкости. Примером такого манометра являются U- образные манометры. Они состоят из градуированных сообщающихся сосудов, в которых измеряемое давление можно определить по уровню жидкости в одном из сосудов.

Рис. 1.1. U-образиый жидкостный стеклян-ный мановакуумметр:

1 -- U-образная стеклянная трубка; 2 --скобы крепления; 3 -- основа; 4 -- шкала.

Деформационные манометры основаны на зависимости степени деформации чувствительного элемента от давления, подаваемого на этот элемент. В основном в качестве чувствительного элемента выступает трубчатая пружина. О них поподробнее мы узнаем далее.

Электрические манометры работают на основе зависимости электрических параметров чувствительного элемента преобразователя от давления.

В грузопоршневых манометрах в качестве рабочего тела используется жидкость, которая создает давление. Это давление уравновешивается массой поршня и грузов.

По количеству грузов, необходимых для равновесия мы и определяем давление, которое создает жидкость.

Рис. 1.2. Принципиальная схема грузопоршневого манометра:

1 --бак для масла, 2 --насос, 3 --клапаны, 4, 5, б --вентили подвода, слива и измерительной колонки соответст-венно, 7 --измерительная колонка, 8, 9 --стойки, 10, 11 --вентили стоек, 12 --пресс.

По назначению манометры подразделяются на общетехнические и эталонные. Общетехнические предназначены для проведения измерений в процессе производственной деятельности. В общетехнических конструктивно предусмотрена виброустойчивость к частотам находящимся в пределах 10-55 Гц. Также предусматривают устойчивость к внешним воздействиям таких как:

• - попадание внешних предметов;
• - температурные воздействия;
• - попадание воды;

«Эталонные манометрические приборы предназначены для хранения и передачи размера единиц давления для обеспечения единства, достоверности и гарантии высокой точности измерений давления».

«По особенностям измеряемой среды все манометры классифицируются на:

• общетехнические;
• коррозионно-стойкие (кислотостойкие);
• виброустойчивые;
• специальные;
• кислородные;
• газовые».

Общетехнические манометрические приборы ориентированы на измерения в нормальных условиях. Изготавливаются из алюминия и медных сплавов.

Коррозионно-стойкие приборы изготавливаются из химически стойких материалов таких как сталь различной маркировки. Также снабжаются каленым многослойным стеклом.

Специальные манометры предназначены для измерения сред с отличными от нормальных условий, например для измерения давления вязких веществ или содержащих твердые частицы.

Виброустойчивые манометры используются в условиях эксплуатации, где частота вибрации превышает 55 Гц. Внутренний объем таких манометров заполняют вязкой жидкостью, например глицерином или силиконом. Корпус в виброустойчивом манометре должен быть герметичным и содержать в себе специальные уплотнители из каучуковых резин.

В газовых манометрах применяется ряд конструктивных решений, которые должны обеспечить безопасность в случае разрыва чувствительного элемента. Устанавливается разделительная перегородка между шкалой и чувствительным элементом. Смотровое окно в таких манометрах многослойное с упрочнением. На задней стенке предусмотрен разгрузочный клапан, который в случае превышения допустимого давления раскрывается и сбрасывает давление. При производстве особое внимание уделяют материалам т.к многие газы обладают специфическими свойствами.

«Кислородные манометры применяются для измерения давления в средах с долей кислорода 23% и более». Так как при контакте кислорода с некоторыми органическими веществами и минеральными маслами он детонирует к ним предъявляют строгие требования у чистоте от масел. Конструктивно не отличаются от общетехнических манометров.

Необходимые метки на манометрах

На циферблате манометра обязательно должны быть нанесены:

• 1) Единицы измерения;
• 2) Рабочее положение прибора;
• 3) Класс точности;
• 4) Наименование измеряемой среды в случаем специального исполнения прибора;

• -товарный знак предприятия изготовителя;
• -знак Государственного реестра;

В таблице 1.2 указаны основные обозначения на циферблате манометров.

Таблица 1.2

Также должны обозначаться метки об устойчивости к внешним условиям.

Таблица 1.3

И также обозначается степень защиты от внешних воздействий.

Каждый сосуд и самостоятельные полости с разными давле-ниями должны быть снабжены манометрами прямого действия. Манометр устанавливается на штуцере сосуда или трубопроводе между сосудом и запорной арматурой.

Манометры должны иметь класс точности не ниже:

2,5 - при рабочем давлении сосуда до 2,5 МПа (25 кгс/cм 2);

1,5 - при рабочем давлении сосуда выше 2,5 МПа.

Манометр должен выбираться с такой шкалой, чтобы предел измерения рабочего давления находился во второй трети шкалы.

На шкале манометра владельцем сосуда должна быть нанесена красная черта, указывающая рабочее давление в сосуде. Взамен красной черты разрешается прикреплять к корпусу манометра металлическую пластину, окрашенную в красный цвет и плотно прилегающую к стеклу манометра.

Манометр должен быть установлен так, чтобы его показания были отчетливо видны обслуживающему персоналу.

Номинальный диаметр корпуса манометров, устанавли-ваемых на высоте до 2 м от уровня площадки наблюдения за ними, должен быть не менее 100 мм, на высоте от 2 до 3 м - не менее 160 мм. Установка манометров на высоте более 3 м от уровня площадки не разрешается.

Между манометром и сосудом должен быть установлен трехходовой кран или заменяющее его устройство, позволяющее проводить периодическую проверку манометра с помощью контрольного.

Манометры и соединяющие их с сосудом трубопроводы должны быть защищены от замерзания.

Манометр не допускается к применению в случаях, когда:

Отсутствует пломба или клеймо с отметкой о проведении поверки;

Просрочен срок поверки;

Стрелка при его отключении не возвращается к нулевому показанию шкалы на величину, превышающую половину допускаемой погрешности для данного прибора;

Разбито стекло или имеются повреждения, которые могут отразиться на правильности его показаний.

Поверка манометров с их опломбированием или клеймением должна производиться не реже одного раза в 12 месяцев. Кроме того, не реже одного раза в 6 месяцев владельцем сосуда должна производиться дополнительная проверка рабочих манометров контрольным манометром с записью результатов в журнал контрольных проверок.

Лекция 11

Маркировка, установка, крепеж сосудов, техническая

Документация

Маркировка сосудов

На каждом сосуде должна быть прикреплена табличка. Для сосудов наружным диаметром менее 325 мм допускается табличку не устанавливать. При этом все необходимые данные должны быть нанесены на корпус сосуда электрографическим методом.

На табличке должны быть нанесены:

Товарный знак или наименование изготовителя;

Наименование или обозначение сосуда;

Порядковый номер сосуда по системе нумерации изготовителя;

Год изготовления;

Рабочее давление, МПа;

Расчетное давление, МПа;

Пробное давление, МПа;

Допустимая максимальная и (или) минимальная рабочая температура стенки, °С;

Масса сосуда, кг.

Для сосудов с самостоятельными полостями, имеющими разные расчетные и пробные давления, температуру стенок, следует указывать эти данные для каждой полости.