Coñecementos detallados—Instrumento de medida de presión

No proceso de produción química, a presión non só afecta a relación de equilibrio e a velocidade de reacción do proceso de produción, senón que tamén afecta os parámetros importantes do balance de material do sistema.No proceso de produción industrial, algúns requiren alta presión moi superior á presión atmosférica, como o polietileno de alta presión.A polimerización realízase a unha alta presión de 150 MPA, e algúns deben levarse a cabo a unha presión negativa moito menor que a presión atmosférica.Como a destilación ao baleiro nas refinerías de petróleo.A presión de vapor de alta presión da planta química de PTA é de 8,0 MPA e a presión de alimentación de osíxeno é de aproximadamente 9,0 MPAG.A medición de presión é tan extensa que o operador debe cumprir rigorosamente as regras para o uso de varios instrumentos de medición de presión, reforzar o mantemento diario e calquera neglixencia ou descoido.Todos eles poden sufrir enormes danos e perdas, sen acadar os obxectivos de alta calidade, alto rendemento, baixo consumo e produción segura.

A primeira sección o concepto básico da medida de presión

• Definición de estrés

Na produción industrial, o comúnmente denominado presión refírese á forza que actúa de forma uniforme e vertical sobre unha unidade de superficie, e o seu tamaño vén determinado pola área que soporta a forza e o tamaño da forza vertical.Exprésase matematicamente como:
P=F/S onde P é a presión, F é a forza vertical e S é a área da forza

• Unidade de presión

En tecnoloxía de enxeñería, o meu país adopta o Sistema Internacional de Unidades (SI).A unidade de cálculo de presión é Pa (Pa), 1 Pa é a presión xerada por unha forza de 1 Newton (N) que actúa vertical e uniformemente nunha área de 1 metro cadrado (M2), que se expresa como N/m2 (Newton/ metro cadrado) , Ademais de Pa, a unidade de presión tamén pode ser quilopascais e megapascais.A relación de conversión entre eles é: 1MPA=103KPA=106PA
Debido a moitos anos de hábito, a presión atmosférica de enxeñería aínda se usa en enxeñaría.Para facilitar a conversión mutua en uso, as relacións de conversión entre varias unidades de medida de presión de uso común están listadas en 2-1.

• Formas de expresar o estrés

Hai tres formas de expresar a presión: presión absoluta, presión manométrica, presión negativa ou baleiro.
A presión baixo o baleiro absoluto chámase presión cero absoluta e a presión expresada en base á presión cero absoluta chámase presión absoluta.
A presión manométrica é a presión expresada en función da presión atmosférica, polo que está exactamente a unha atmosfera (0,01 Mp) de distancia da presión absoluta.
É dicir: P táboa = P absolutamente-P grande (2-2)
A presión negativa adoita chamarse baleiro.
A partir da fórmula (2-2) pódese ver que a presión negativa é a presión manométrica cando a presión absoluta é menor que a presión atmosférica.
A relación entre a presión absoluta, a presión manométrica, a presión negativa ou o baleiro móstrase na seguinte figura:

A maioría dos valores de indicación de presión utilizados na industria son a presión manométrica, é dicir, o valor de indicación do indicador de presión é a diferenza entre a presión absoluta e a presión atmosférica, polo que a presión absoluta é a suma da presión manométrica e a presión atmosférica.

Sección 2 Clasificación dos instrumentos de medida de presión
O rango de presión a medir na produción química é moi amplo, e cada un ten a súa particularidade en diferentes condicións de proceso.Isto require o uso de instrumentos de medición de presión con diferentes estruturas e diferentes principios de traballo para satisfacer diversos requisitos de produción.Diferentes requisitos.
Segundo os diferentes principios de conversión, os instrumentos de medición de presión pódense dividir aproximadamente en catro categorías: manómetros de columna de líquido;manómetros elásticos;manómetros eléctricos;manómetros de pistón.

• Manómetro de columna de líquido

O principio de funcionamento do manómetro de columna de líquido baséase no principio da hidrostática.O instrumento de medición de presión feito segundo este principio ten unha estrutura sinxela, é cómodo de usar, ten unha precisión de medición relativamente alta, é barato e pode medir pequenas presións, polo que é amplamente utilizado na produción.
Os manómetros de columna de líquido pódense dividir en manómetros de tubo en U, manómetros de tubo único e manómetros de tubo inclinado segundo as súas diferentes estruturas.

• Manómetro elástico

O manómetro elástico úsase amplamente na produción química porque ten as seguintes vantaxes, como a estrutura sinxela.É firme e fiable.Ten un amplo rango de medición, fácil de usar, fácil de ler, de baixo prezo, e ten a suficiente precisión, e é fácil de facer envíos e instrucións remotas, gravación automática, etc.
O manómetro elástico faise empregando varios elementos elásticos de diferentes formas para producir deformación elástica baixo a presión que se vai medir.Dentro do límite elástico, o desprazamento de saída do elemento elástico está nunha relación lineal coa presión que se vai medir., Polo tanto, a súa escala é uniforme, os compoñentes elásticos son diferentes, o rango de medición de presión tamén é diferente, como o diafragma ondulado e os compoñentes do fol, xeralmente usados ​​en ocasións de medición de baixa presión e baixa presión, tubo de resorte espiral único (abreviado como tubo de resorte) e múltiples O tubo de resorte helicoidal úsase para medir a alta, media presión ou o baleiro.Entre eles, o tubo de resorte de espiral simple ten un rango relativamente amplo de medición de presión, polo que é o máis utilizado na produción química.

• Transmisores de presión

Na actualidade, os transmisores de presión eléctricos e pneumáticos úsanse amplamente nas plantas químicas.Son un instrumento que mide continuamente a presión medida e a converte en sinais estándar (presión do aire e corrente).Pódense transmitir a grandes distancias, e a presión pode ser indicada, rexistrada ou axustada na sala de control central.Pódense dividir en baixa presión, media presión, alta presión e presión absoluta segundo diferentes rangos de medición.

Sección 3 Introdución aos instrumentos de presión en plantas químicas
Nas plantas químicas, os manómetros de tubo de Bourdon úsanse xeralmente para os manómetros.Non obstante, tamén se usan manómetros de diafragma, diafragma ondulado e espiral segundo os requisitos de traballo e os requisitos de materiais.
O diámetro nominal do manómetro no lugar é de 100 mm e o material é de aceiro inoxidable.É axeitado para todas as condicións climáticas.O manómetro con xunta de cono positivo 1/2HNPT, vidro de seguridade e membrana de ventilación, indicación e control in situ é pneumático.A súa precisión é de ±0,5% da escala completa.
O transmisor de presión eléctrico úsase para a transmisión de sinal remota.Caracterízase por unha alta precisión, bo rendemento e alta fiabilidade.A súa precisión é de ±0,25% da escala completa.
O sistema de alarma ou bloqueo utiliza un interruptor de presión.

Sección 4 Instalación, Uso e Mantemento de Manómetros
A precisión da medición de presión non só está relacionada coa precisión do propio manómetro, senón tamén coa súa instalación razoable, se é correcto ou non e como se usa e se mantén.

• Instalación de manómetro

Ao instalar o manómetro, debe prestarse atención a se o método de presión seleccionado e a súa localización son apropiados, o que ten un impacto directo na súa vida útil, a precisión da medición e a calidade do control.
Os requisitos para os puntos de medición de presión, ademais de seleccionar correctamente a localización específica de medición de presión no equipo de produción, durante a instalación, a superficie do extremo interior do tubo de presión inserido no equipo de produción debe manterse ao ras da parede interior do punto de conexión. dos equipos de produción.Non debe haber saíntes nin rebabas para garantir que a presión estática se obteña correctamente.
O lugar de instalación é fácil de observar e esfórzase para evitar a influencia da vibración e da alta temperatura.
Ao medir a presión do vapor, debe instalarse un tubo de condensado para evitar o contacto directo entre o vapor de alta temperatura e os compoñentes, e o tubo debe estar illado ao mesmo tempo.Para medios corrosivos, deben instalarse tanques de illamento cheos de medios neutros.En resumo, segundo as diferentes propiedades do medio medido (alta temperatura, baixa temperatura, corrosión, sucidade, cristalización, precipitación, viscosidade, etc.), tome as correspondentes medidas anticorrosión, anticonxelación e antibloqueo.Tamén se debe instalar unha chave de peche entre o orificio de toma de presión e o manómetro, de xeito que cando se revise o manómetro, a válvula de peche debe instalarse preto do porto de toma de presión.
No caso de verificación in situ e lavado frecuente do tubo de impulso, a chave de peche pode ser un interruptor de tres vías.
O catéter de guía de presión non debe ser demasiado longo para reducir a lentitud da indicación de presión.

• Uso e mantemento do manómetro

Na produción química, os manómetros adoitan verse afectados polo medio medido, como corrosión, solidificación, cristalización, viscosidade, po, alta presión, alta temperatura e fortes flutuacións, que adoitan causar varios fallos do manómetro.Para garantir o funcionamento normal do instrumento, reducir a aparición de fallos e prolongar a vida útil, é necesario facer un bo traballo de inspección de mantemento e mantemento de rutina antes do inicio da produción.
1. Mantemento e inspección antes do inicio da produción:
Antes do inicio da produción, o traballo de proba de presión adoita realizarse en equipos de proceso, canalizacións, etc. A presión de proba é xeralmente unhas 1,5 veces a presión de funcionamento.A válvula conectada ao instrumento debe estar pechada durante a proba de presión do proceso.Abrir a chave do dispositivo de toma de presión e comprobar se hai fugas nas unións e soldaduras.Se se atopa algunha fuga, debe eliminarse a tempo.
Despois de completar a proba de presión.Antes de prepararse para comezar a produción, verifique se as especificacións e o modelo do manómetro instalado son compatibles coa presión do medio medido que require o proceso;se o calibre calibrado ten certificado, e se hai erros, deben corrixirse a tempo.O manómetro de líquido debe encherse con fluído de traballo e corrixir o punto cero.O manómetro equipado con dispositivo illante necesita engadir líquido illante.
2. Mantemento e inspección do manómetro durante a condución:
Durante o inicio da produción, a medición da presión do medio pulsante, para evitar danos no manómetro debido ao impacto instantáneo e á sobrepresión, a chave debe abrirse lentamente e observar as condicións de funcionamento.
Para os manómetros que miden vapor ou auga quente, o condensador debe encherse con auga fría antes de abrir a chave do manómetro.Cando se atopa unha fuga no instrumento ou na canalización, a chave do dispositivo de toma de presión debe cortarse a tempo e despois tratar con ela.
3. Mantemento diario do manómetro:
O instrumento en funcionamento debe ser inspeccionado regularmente todos os días para manter o medidor limpo e comprobar a integridade do medidor.Se se atopa o problema, elimínao a tempo.