Главная » Статьи » Готовые решения

Увеличение эксплуатационного ресурса манометров

В технологических установках для измерения давления широко применяют механические манометры из-за их конструктивной простоты, надежности и низкой стоимости. Основными элементами механического манометра являются манометрическая трубка и механизм передачи ее перемещения к стрелке.

Самой уязвимой частью манометра является манометрическая трубка (трубка Бурдона) так как она непосредственно контактирует с измеряемой средой и именно она, в большей степени, подвержена влиянию таких негативных факторов как коррозийность и загрязненность измеряемой среды, высокая температура среды и периодические гидроудары. Из-за воздействия указанных негативных факторов либо возрастает погрешность измерения манометра, либо манометр полностью выходит из строя и требует ремонта или замены. Причем зачастую стоимость работ по замене манометра существенно превышает стоимость самого манометра.

Защита манометров от воздействия высоких и низких температур

При использовании механических манометров для измерения давления высокотемпературных сред зачастую происходят необратимые качественные изменения в упругих чувствительных элементах (манометрических трубках). В результате этих изменений критически возрастает неточность и нелинейность измерения и такие манометры, как правило, впоследствии не проходят поверку и бракуются. Традиционный способ защиты манометров от перегрева - установка дополнительных вспомогательных устройств. Как правило, это сифонные трубки различной геометрической конфигурации и металлоемкости и так называемые "холодильники" - короткие вертикальные отводы с оребрением.

Конструкция простого "холодильника" предусматривает пропускание измеряемой среды прямотоком и ее охлаждение за счет пластин, расположенных на определенном расстоянии друг от друга на внешней стороне устройства. Примером такого "холодильника" может служить отвод-охладитель модели ОС100/ОХ28 компании НПО "ЮМАС". Температура измеряемой среды на выходе данного отвода-охладителя в 2-3 раза ниже, чем температура среды на его входе.

ОС100/ОХ

Более эффективными являются отводы-охладители с внутренним петлевым гидрозатвором (модель ОС100/ОХ50) и внешним трубчатым гидрозатвором (ОС100/ОХ4) от НПО "ЮМАС". Температура измеряемой среды на выходе этих отводов-охладителей в 5-10 раза ниже, чем температура среды на его входе.

Сравнение охладителей

Неотъемлемым условием эффективной работы охладительных сифонных трубок и отводов-охладителей является полная герметичность соединения "выход охладителя - вход (штуцер) манометра". Подтеков на выходе охладителя быть не должно.

Для предотвращения выхода из строя манометров из-за воздействия низких температур используют принудительный обогрев отборов давления перед манометром и корпусов самих манометров. Чаще всего обогрев осуществляется с помощью греющего электрического кабеля. Для повышения эффективности обогрева манометры помещают в утепляющие термочехлы или укрывают теплоизоляционным материалом.

Защита манометров от гидроударов и повышенного давления

Если повышенная температура среды приводит к постепенному ухудшению характеристик манометра, то воздействие повышенного давления, в том числе кратковременное (гидроудар) может мгновенно вывести манометр из строя.

Наиболее распространенным способом защиты манометров от небольших скачков давления является применение изогнутых сифонных трубок (трубок Перкинса), которые одновременно служит и для охлаждения измеряемой среды. Угловые или прямые трубки Перкинса с петлей (пример обозначения в каталоге НПО "ЮМАС" - отборное устройство давления ОС100в, ОС100-02 и т.п.) немного демпфируют незначительные колебания давления, например, вызванные работой насосных установок, но не защищают от значительных резких скачков давления (гидроударов). Для защиты манометров от гидроударов предназначены специальные демпферные устройства.

Демпферные устройства обеспечивают снижение пульсаций измеряемой среды и предохраняют таким образом измерительный прибор от гидравлических ударов. Демпфер гидроударов работает на многокамерном принципе. Гашение гидроударов осуществляется так называемым глушителем. Например, демпфер TTR фирмы "BDSensors RUS" показал способность эффективно демпфировать удары давления продолжительностью до 20 мс. С ростом длительности импульса давления эффективность работы демпфера понижается.

Аналогичные по своему назначению амортизирующие фитинги Swagelok демпфируют давление за счет применения пористого спеченного элемента из нержавеющей стали марки 316. Установка амортизирующего фитинга Swagelok (пример обозначения SS-4-SA-EW) перед манометром уменьшает скорость реакции последнего. Скорость срабатывания обычно меняется с первым падением давления в пористом элементе амортизирующего фитинга и позволяет манометру плавно набирать рабочее давление.

Swagelok SS-4-SA-EW

Эффективным методом защиты измерительных приборов от гидроударов является подключение их к процессу только в моменты съема показаний, например, с помощью кнопочных кранов. В исходном состоянии кнопочный кран (например, VE-2-2 НПО "ЮМАС") имеет нормально закрытое состояние - манометр отключен от процесса и сообщается с атмосферой, что позволяет контролировать нулевые показания манометра. При нажатии оператором кнопки на кране, манометр соединяется с процессом и показывает действующее избыточное давление в системе. При отпускании кнопки манометр вновь автоматически отключается от процесса и "садится" на ноль.

ЮМАС VE-2-2

Для уменьшения тремора (дрожания) стрелки манометра, вызванного незначительными колебаниями давления, применяют манометры с глицериновым или силиконовым наполнением. Но необходимо помнить, что использование манометров с глицериновым или силиконовым наполнением не допускается в системах, содержащих сильные окислители. Демпферы гидроударов и амортизирующие фитинги следует применять только для защиты от резких изменений, импульсов и скачков давления. Демпфирующие устройства с глушителем и амортизирующие фитинги требуют периодического техобслуживания и очистки от загрязнений.

Защита манометров от загрязненных, коррозийных и вязких сред

Конструкция чувствительных элементов манометров не позволяет применять их для измерения давления коррозийных, загрязненных, вязких и кристаллизующихся сред без применения мембранных разделителей. Как правило, манометры комплектуются мембранными разделителями сред непосредственно на заводе изготовителе, так как заполнение внутренней полости чувствительного элемента манометра (манометрической трубки) и верхней камеры мембранного разделителя веществом-наполнителем требует применения специального оборудования для вакуумирования. В зависимости от параметров измеряемой среды для заполнения мембранных разделителей используют различные вещества-наполнители.

Наполнитель
Температурный диапазон
Вода
+5...+90 °С
Этиленгликоль
-20...+140 °С
Масло трансформаторное
-30...+100 °С
Гидравлическая жидкость АМГ-10
-60...+100 °С
Силиконовые масла с добавками

-20...+200 °С

-90...+100 °С

Глицерин+17...+230 °С
Смесь глицерина и воды
-10...+120 °С
Масло растительных культур-10...+250 °С
Специальные высокотемпературные масла

-10...+300 °С

-10...+400 °С

Галокарбон-40...+175 °С
Жидкости полиметилсилоксановые
-60...+180 °С

Рассмотренные средства защиты пригодны для применения не только с механическими показывающими манометрами, но и с другими приборами измерения давления - реле давления, ЭКМ и датчиками давления с аналоговым выходом при условии соблюдения соответствующих рекомендаций заводов изготовителей. данного оборудования.

Смотреть другие упоминания оборудования #Юмас на сайте.