+86-15105800222
+86-15105800333
V rafinérii, krakovacej jednotke etylénu, vlaku na spracovanie plynu alebo na tankovacej farme je petrochemický tlakomer prístrojom, ktorému operátori dôverujú, keď zamrzne obrazovka, zlyhá signálny kábel alebo sa začne pohybovať regulačná slučka. Nepotrebuje žiadne napájanie, na prvý pohľad ukazuje stav procesu a stále pracuje prostredníctvom vibrácií, tepla, pulzácií a agresívnych médií. Výber správneho modelu si však vyžaduje viac než len prispôsobenie veľkosti závitu a rozsahu tlaku. Princíp merania, trieda presnosti, konštrukcia puzdra, vlhké materiály a pravidlá pre nebezpečné oblasti ovplyvňujú, či meradlo vydrží tri mesiace alebo desať rokov.
Táto príručka odpovedá na tri otázky, ktoré inžinieri hľadajú najčastejšie: aké sú tri typy tlakomerov, aký je najpresnejší tlakomer a aké typy manometrov sa používajú v rope a plyne. Potom prejde k praktickej stránke petrochemického tlakomeru, ktorý zahŕňa skupiny produktov, výber materiálov, kalibráciu, inštaláciu a riešenie problémov s referenčnými tabuľkami a grafmi, ktoré môžete použiť na prevádzke.
Tri najbežnejšie sú meradlo s elastickým prvkom (Bourdonova trubica, membrána alebo kapsula), manometer s kvapalinovým stĺpcom a elektronický digitálny merací prístroj alebo tlakový vysielač. Každý prevádza tlak na čitateľný signál úplne iným spôsobom.
Pre kalibračné práce je referenčným štandardom tester mŕtvej hmotnosti s neistotou 0,008 až 0,015 percenta odčítanej hodnoty. Medzi bežnými prístrojmi dosahuje digitálny merač s kompenzáciou teploty 0,05 percenta rozpätia alebo lepšie.
Bourdonove meradlá plnené kvapalinou, meradlá s membránovým tesnením, meradlá z nehrdzavejúcej ocele, bezpečnostný vzor vysokotlakové merače , diferenčné meradlá a vysielače odolné voči výbuchu pokrývajú takmer všetky úlohy pred, stredným a následným prúdom.
Tlakomery sú zoskupené podľa fyzického účinku, ktorý využívajú. Tri skupiny uvedené nižšie predstavujú takmer každý nástroj nachádzajúci sa v spracovateľskom závode a dobre navrhnutý program petrochemických tlakomerov zvyčajne používa všetky tri na rôznych miestach tej istej jednotky.
Zakrivená, utesnená trubica sa ohýba, keď vnútorný tlak stúpa. Ozubený sektor a pohyb pastorka zosilňujú malý pohyb hrotu do otočenia ukazovateľa o približne 270 stupňov. Prvky membrány a puzdra sa riadia rovnakou logikou pre nízkotlakové rozsahy a viskózne médiá.
Silné stránky: žiadne napájanie, široký rozsah, robustné, ľahko čitateľné. Limity: citlivé na otrasy v suchom stave a čítanie závisí od opotrebovania pohybom a okolitej teploty.
Tlak je vyvážený hmotnosťou stĺpca kvapaliny. Rozloženie s U-rúrkou, studňou a so sklonenou rúrkou je bežné. Pretože fyzika je priama, manometer nepotrebuje takmer žiadny kalibračný reťazec.
Silné stránky: vynikajúce rozlíšenie pri veľmi nízkom tlaku a diferenciálnych odčítaniach. Limity: krehké, objemné, obmedzené na asi 100 kPa a menej a nevhodné pre vibrujúce konštrukcie rastlín.
Piezorezistívny, kapacitný alebo tenkovrstvový snímač vytvára elektrický signál, ktorý je linearizovaný a digitálne zobrazený. Verzie prevodníkov posielajú do riadiacej miestnosti signály 4 až 20 mA, HART alebo fieldbus.
Silné stránky: vysoká presnosť, min a max pamäť, alarmové výstupy, diaľkový prenos. Limity: potrebuje napájanie a elektronika musí byť dimenzovaná pre nebezpečnú zónu.
| Parameter | Meradlo elastických prvkov | Manometer s kvapalinovým stĺpcom | Elektronické digitálne meradlo |
|---|---|---|---|
| Typická presnosť | Trieda 0,25 až 2,5 (percento rozpätia) | 0,1 až 0,5 percenta čítania | 0,05 až 0,5 percenta rozpätia |
| Praktický rozsah | -1 bar až 1600 bar | Zhruba /-100 kPa | 10 kPa až 700 MPa v závislosti od snímača |
| Potrebné napájanie | žiadne | žiadne | Napájanie z batérie alebo slučky |
| Tolerancia vibrácií | Vysoká s tekutou náplňou | Veľmi nízka | Vysoká |
| Vzdialený signál | Voliteľný prepínač alebo doplnok vysielača | Nie je k dispozícii | Vstavaný |
| Najlepšie umiestnenie | Miestne označenie na vedeniach a nádobách | Laboratórne a nízkotlakové overenie | Úložné body, testovacie lavice, monitorované slučky |
Vo vnútri Bourdonovho prvku sa oválny prierez snaží stať sa kruhovým, keď vstúpi tlak, a to tlačí voľný koniec smerom von pozdĺž oblúka. Pohyb znásobuje tento pohyb cez ozubený sektor, pastorok a vlásenku, ktorá odstraňuje vôľu. V petrochemickom tlakomere sa používajú tri tvary prvkov: trubica v tvare C pre všeobecné rozsahy, špirálová cievka pre vysoký tlak a lepšiu stabilitu pri pulzácii a špirálová trubica pre nízky tlak a vyšší krútiaci moment.
Materiál prvku je dôležitý rovnako ako geometria. Zliatiny medi fungujú pre vodu, vzduch a mierne uhľovodíky, ale sú vylúčené tam, kde môže byť prítomný amoniak, acetylén alebo sírovodík. Pre prevádzku v závode je prvkom obvykle nehrdzavejúca oceľ 316L, pričom tam, kde si to vyžadujú korózne údaje, sa používa Monel, Hastelloy C276 alebo tantal.
Presnosť nie je jedno číslo. Kombinuje referenčnú neistotu, linearitu, hysterézu, opakovateľnosť, teplotný efekt a dlhodobý drift. Nižšie uvedené poradie umiestňuje bežné nástroje podľa ich typickej neistoty, zobrazenej na logaritmickej stupnici, takže veľmi malé hodnoty zostávajú viditeľné.
Tester vlastnej hmotnosti generuje tlak naložením kalibrovaných hmôt na presne brúsený piest a valec so známou efektívnou plochou. Pretože výsledok vyplýva z hmotnosti, miestnej gravitácie a plochy, tlak je vysledovateľný podľa národných noriem bez spoliehania sa na elektrický senzor. To je dôvod, prečo je tester mŕtvej váhy na vrchole kalibračného reťazca v každom serióznom laboratóriu.
Na samotnom zariadení je najpresnejším tlakomerom, ktorý môžete nainštalovať, zvyčajne digitálny tlakomer alebo vysielač s teplotnou kompenzáciou a stabilným snímačom. Čiarový graf nižšie ukazuje prečo. Mechanické meradlo pridáva približne 0,4 percenta chybového rozpätia na každých 10 K odchýlky od referenčnej teploty 20 stupňov Celzia, ako to umožňujú bežné normy číselníkov. Kompenzovaný elektronický snímač tento efekt vyrovnáva.
Určenie najprísnejšej triedy presnosti všade plytvá peniazmi a môže dokonca znížiť spoľahlivosť, pretože presné pohyby sú jemnejšie. Lepšia otázka je, akú chybu môže proces tolerovať. O odpovedi na petrochemický tlakomer rozhodujú faktory uvedené nižšie.
Okolitá aj procesná teplota posúvajú nulový bod. Nasaďte sifón alebo pigtail na horúce linky a vyberte teplotne kompenzovaný snímač, kde čítanie riadi výpočet.
Elektronické senzory sa posúvajú pomaly, často 0,05 až 0,2 percenta rozpätia za rok. Mechanické pohyby sú unášané opotrebovaním a nastavením elastického prvku po pretlaku.
Náraz pri spustení alebo vodné rázy môžu niekoľkonásobne prekročiť normálne rozpätie. Zariadenie na obmedzenie tlaku alebo vyššia hodnota preťaženia chráni prvok.
Pulzácia, korózia, piesok alebo kryštalizujúce médiá rozhodujú o rýchlosti erodovania presnosti. Stabilné meradlo triedy 1,0 s tesnením porazí krehké meradlo triedy 0,25, ktoré sa upchá do mesiaca.
| Trieda presnosti | Prípustná chyba (percento rozpätia) | Typická veľkosť ciferníka | Typické použitie |
|---|---|---|---|
| 0.25 | /-0,25 | 160 mm a 250 mm | Laboratórne porovnávacie a testovacie lavice |
| 0.6 | /-0,6 | 100 mm a 160 mm | Kontrolné body procesu |
| 1.0 | /-1,0 | 100 mm a 160 mm | Všeobecná indikácia procesu |
| 1.6 | /-1,6 | 63 mm až 100 mm | Inžinierske siete a šmyky |
| 2.5 | /-2,5 | 40 mm až 63 mm | Nekritická indikácia trendu |
Ropné a plynárenské zariadenia pokrývajú tri veľmi odlišné prostredia. Vrty a zberné linky čelia vysokému tlaku a piesku, potrubia čelia dlhej bezobslužnej prevádzke a rafinérie čelia teplu, korózii a neustálym vibráciám. Nižšie uvedené rodiny meradiel zodpovedajú týmto skutočnostiam.
Hlava vrtu, tlmivkové potrubie, vstrekovacie lyžiny a testovacie separátory vyžadujú vysokotlakové bezpečnostné meradlá, často s nerezovými časťami 316 a glycerínovou alebo silikónovou náplňou. Kyslé studne pridávajú H2S, takže výber materiálu sa riadi pokynmi ISO 15156.
Kompresorové stanice, dávkovacie lyžiny a čerpacie stanice používajú meradlá plnené kvapalinou na pulzáciu a digitálne meradlá na preukazovanie a overovanie. Vzdialené miesta ventilov uprednostňujú digitálne meradlá napájané z batérie, ktoré udržujú minimálne a maximálne hodnoty.
Surové jednotky, hydrokrakovacie jednotky a závody na výrobu etylénu sa spoliehajú na petrochemický tlakomer s membránovými tesneniami, sifónmi s horúcou prevádzkou a zliatinovými dielmi. Vodíková služba pridáva odvetrávané puzdrá a konštrukciu s ohľadom na priepustnosť.
| Typ meradla | Kľúčová konštrukčná vlastnosť | Typické umiestnenie | Problém vyriešený |
|---|---|---|---|
| Bourdonovo meradlo plnené kvapalinou | Glycerínová alebo silikónová výplň, tlmený pohyb | Výtlak kompresora, výstup čerpadla | Chvenie ukazovateľa, opotrebovanie ložísk |
| Meradlo tesnenia membrány | Flexibilná kovová membrána s plniacou kvapalinou | Surové, zvyškové, kyslé a kalové linky | Upchávanie, kryštalizácia, korozívny kontakt |
| Celonerezové meradlo | 316L puzdro, krúžok, prvok a objímka | Pobrežné paluby, pobrežné rastliny | Vonkajšia korózia solí a vnútorné napadnutie |
| Ukazovateľ bezpečnostného vzoru | Pevná odrazová stena a vyfukovaný chrbát | Hlava vrtu, hydrogenačné jednotky | Ochrana proti roztrhnutiu prvku pre obsluhu |
| Diferenčný tlakomer | Dva tlakové porty, mech alebo snímanie piestu | Filtre, sitá, koalescery | Detekcia upchatia a načasovanie údržby |
| Vysielač odolný proti výbuchu | Certifikované puzdro Ex d alebo Ex ia | Klasifikované oblasti procesov | Diaľkové monitorovanie v horľavých atmosférach |
Čisto mechanický číselník nemá žiadnu elektrickú energiu ani vlastný zdroj zapaľovania, vďaka čomu sa prirodzene hodí do klasifikovaných oblastí. Akýkoľvek elektronický petrochemický tlakomer však musí mať certifikáciu vhodnú pre danú zónu, bežne ohňovzdorný Ex db alebo iskrovo bezpečný Ex ia, s teplotnou triedou zvolenou podľa teploty samovznietenia prítomného plynu. Pred inštaláciou si vždy overte číslo certifikátu, skupinu plynov (IIA, IIB alebo IIC) a limity okolia.
Naša továreň vyrába každý model od surového tyčového materiálu až po finálnu kalibrovanú jednotku, takže číselník, závit, plniaca kvapalina a materiál môžu byť prispôsobené službe a nie nútené kompromisy v katalógu. Nižšie uvedené rodiny pokrývajú povinnosti opísané vyššie.
Puzdro z nehrdzavejúcej ocele s prvkom 316L a spodným pripojením. Ponúkaný v 63, 100 a 150 mm číselníkoch, trieda presnosti 1.0 a voliteľné puzdro naplnené kvapalinou pre mierne vibrácie.
Celo zváraná skriňa s glycerínovou alebo silikónovou olejovou náplňou, určená pre piestové kompresory, dávkovacie čerpadlá a lyžiny motora. Tlmenie odstraňuje chvenie ukazovateľa a chráni pohyb.
Závitové, prírubové alebo sanitárne tesnenia s membránovými materiálmi, ako sú 316L, Hastelloy C276, Monel 400, tantal alebo PTFE podšívka. Vhodné pre viskóznu surovú hmotu, bitúmen, kyseliny a polymerizačné médiá.
Pevná predná priehradka a vyfukovacia zadná časť podľa princípu bezpečnostného vzoru. Vybrané pre vodíkové, kyslíkom čistené služby a prevádzku na ústí vrtu, kde je povinná ochrana proti prasknutiu.
Dizajn s dvoma portami pre filtre a separátory, s voliteľnými spínacími kontaktmi a ochranou proti prekročeniu rozsahu, ktorá znesie plný tlak v potrubí na jednej strane.
Tenkovrstvový snímač s teplotnou kompenzáciou, lokálnym displejom, pamäťou min a max a voliteľne 4 až 20 mA s výstupom HART. K dispozícii sú kryty odolné proti výbuchu.
Manometer najčastejšie zlyhá, pretože nesprávny materiál sa stretne s nesprávnou kvapalinou. V tabuľke sú uvedené materiály bežne špecifikované pre petrochemický tlakomer spolu s médiami, ktoré ich vyžadujú. Berte to ako východiskový bod a potvrďte podľa aktuálneho listu s údajmi o procese.
| Materiál | Silné stránky | Typické médiá | Upozornenia |
|---|---|---|---|
| Nerezová oceľ 316L | Vyvážená odolnosť proti korózii a pevnosť | Uhľovodíky, para, voda, veľa rozpúšťadiel | Chloridové praskanie pri vysokej teplote |
| Monel 400 | Vynikajúci v kyseline fluorovodíkovej a morskej vode | Alkylačné jednotky, soľanka, žieraviny | Vyhnite sa oxidačným kyselinám a médiám bohatým na amoniak |
| Hastelloy C276 | Široká odolnosť voči oxidačným a redukčným kyselinám | Mokrý chlór, kyselina chlorovodíková, kyslý plyn | Vysokáer cost, longer lead time |
| Tantal | Takmer imúnny voči väčšine kyselín | Horká kyselina sírová, kyselina dusičná | Napadnutý kyselinou fluorovodíkovou a silnými zásadami |
| PTFE podšívka | Chemická inertnosť v širokom rozsahu pH | Agresívne chemické krmivá | Obmedzená schopnosť vákua a teploty |
| Zliatina medi | Ekonomické a stabilné v neutrálnych médiách | Vzduch, voda, mazací olej | Nikdy nepoužívajte s amoniakom alebo acetylénom |
Ekonomický a účinný pre okolité teploty od približne -20 do 60 stupňov Celzia. Dobré tlmenie pre čerpadlá a kompresory v miernom podnebí.
Zostáva tekutý pri nižších teplotách, preto je vybraný pre chladné oblasti a zimnú prevádzku na mori. Viskozita sa mení pomaly s teplotou.
Vyžaduje sa tam, kde proces prichádza do styku s kyslíkom alebo silnými oxidačnými činidlami, pretože s nimi nereaguje. Používa sa v systémoch membránových tesnení pre takéto služby.
Výber rozsahu chráni presnosť aj životnosť. Ukazovateľ, ktorý sa nachádza v dolnej tretine ciferníka, stráca rozlíšenie, zatiaľ čo ukazovateľ, ktorý sa nachádza v hornej časti ciferníka, unavuje prvok. Pri stálom tlaku dimenzujte rozsah tak, aby normálny pracovný tlak klesol medzi tretinu a dve tretiny plného rozsahu. Ak je prítomná pulzácia, udržujte maximálny pracovný tlak pod polovicou plného rozsahu.
Pre kolísavé zaťaženie obmedzte špičkový tlak na 50 percent plného rozsahu. Pre stabilné zaťaženie je horný pracovný limit 75 percent plného rozsahu.
| Priemer ciferníka | Vzdialenosť čítania | Spoločná aplikácia |
|---|---|---|
| 50 a 63 mm | Do 1,5 m | Kompaktné lyžiny, prístrojové dosky, odberové systémy |
| 100 mm | Do 3 m | Štandardná indikácia čiary a nádoby |
| 150 a 160 mm | Až 6 m | Čerpadlárne, kompresorové haly, vyvýšené plošiny |
| 250 mm | Viac ako 8 m | Kontrolné referenčné body a laboratórne lavice |
Každý petrochemický tlakomer opustí továreň až potom, čo prejde pevne stanoveným sledom kontrol. Nižšie uvedená sekvencia je cesta, ktorou sa typická jednotka riadi.
Tyčový a rúrkový materiál sa kontroluje podľa certifikátov mlyna, pričom pre zliatinové diely je k dispozícii pozitívna identifikácia materiálu.
Rúry sa formujú na riadených nástrojoch, potom sa privaria k objímke orbitálnymi alebo laserovými metódami pre konzistentnú penetráciu.
Utesnený prvok je udržiavaný pri pretlaku, potom je testovaný héliový únik tam, kde služba vyžaduje extrémne nízky únik.
Pohyb je prispôsobený, linearizovaný a ukazovateľ je nastavený. Pred uzavretím puzdra sa kontroluje hysterézia a trenie.
Každé meradlo je testované oproti referenčnému štandardu pri 0, 25, 50, 75 a 100 percentách rozpätia v smere stúpania aj klesania.
Kontroluje sa tlač číselníka, kontrola mierky závitu a úroveň naplnenia. Jednotky sa dodávajú s kalibračným záznamom a ochranným obalom.
| Štandardné | Rozsah |
|---|---|
| EN 837-1 | Rozmery, metrológia, požiadavky a skúšanie Bourdonových trubicových meradiel |
| EN 837-3 | Meradlá membrány a kapsúl |
| ASME B40.100 | Tlakomery a nástavce na tlakomery |
| ISO 15156 | Materiáls for use in environments containing hydrogen sulfide |
| Schémy ATEX a IECEx | Zariadenia do výbušných prostredí |
| GB/T 1226 | Všeobecné tlakomery v čínskom národnom systéme |
Dobre zvolený nástroj môže stále zlyhať skôr, ak je nainštalovaný neopatrne. Nižšie uvedené postupy sa zaoberajú najbežnejšími príčinami predčasného opotrebovania a nesprávnych údajov.
Odvádzanie tlaku odoberte zo strany vodorovného vedenia, preč od kolien, ventilov a vývodov čerpadla, kde je prúdenie turbulentné. V prípade pary a kondenzovateľnej pary umožňuje poklep smerom nadol kondenzát chrániť prvok.
Namontujte ihlový ventil alebo izolačný ventil meradla s odvzdušňovacím otvorom. To umožňuje výmenu bez odstavenia a umožňuje pomalé pôsobenie tlaku počas spúšťania.
V prípade, že teplota média na meradle presahuje približne 60 stupňov Celzia, sifónový sifón zachytáva kondenzát a udržiava prvok v rámci jeho menovitej teploty.
Na tlmenie rýchlych cyklov z vratných strojov použite tlmiacu alebo obmedzovaciu skrutku. Vyberte otvor podľa viskozity, pretože veľmi jemný otvor sa môže upchať.
Namontujte ciferník zvisle a pokiaľ je to možné vo výške očí, s priestorom pre kľúč len na plochách objímky. Nikdy neuťahujte otáčaním puzdra, pretože to poškodzuje pohyb.
Meradlá na meranie kyslíka musia byť očistené od oleja a mastnoty a musia mať zreteľné označenie. Acetylén a čpavok potrebujú celú konštrukciu bez obsahu medi.
| Symptóm | Pravdepodobná príčina | Nápravné opatrenie |
|---|---|---|
| Ukazovateľ sa nevráti na nulu | Nastavený pretlak alebo trenie v pohybe | Vymeňte manometer a pridajte obmedzovač tlaku |
| Ukazovateľ sa trepe | Pulzácia z čerpadla alebo kompresora | Použite puzdro naplnené kvapalinou a nasaďte tlmič |
| Čítanie vyššie, ako sa očakávalo v lete | Vplyv teploty na prvok | Pridajte sifón alebo kompenzované digitálne meradlo |
| Zakalená alebo netesná kvapalina | Opotrebenie tesnenia alebo nekompatibilná výplň | Vymeňte za zvárané puzdro alebo správny typ výplne |
| Pomalá odozva | Zablokovaný závit alebo čiastočne upchatý tlmič | Vyčistite vedenie alebo použite membránové tesnenie |
| Zahmlievanie číselníka | Vlhkosť prenikajúca cez ventilačný otvor | Vyberte vyššie hodnotenie IP alebo vyplnené puzdro |
Pretože továreň kontroluje každú fázu výroby, petrochemický tlakomer možno prispôsobiť tak, aby zodpovedal vašim potrebám v oblasti potrubia, bezpečnostných pravidiel a dokumentácie. Nižšie uvedené možnosti sú najčastejšie požadované.
Vlastné jednotky mierky, ako sú bar, psi, MPa alebo kgf/cm2, dvojité stupnice, farebné zóny pre prevádzkové limity a čísla štítkov vyryté laserom na puzdre.
Špeciálne závity, prírubové konce v bežných tlakových triedach, privarené hrdlá a na kapilárach montované diaľkové tesnenia pre horúce alebo náročné miesta.
Indukčné alebo magnetické koncové spínače, moduly vysielačov 4 až 20 mA a možnosti zapojenia pre monitorovacie systémy s certifikáciou Ex.
Materiálové certifikáty, kalibračné záznamy, protokoly o tlakových skúškach a rozmerové výkresy pripravené s každou zásielkou.
Čistenie kyslíkom, prípravok bez silikónu na použitie v lakovni a zapečatené balenie na dodávku do čistých priestorov.
Vzorové jednotky na kontrolu lícovania, kontrolu údajového listu našimi inžiniermi a odporúčania, keď je vaše médium alebo teplota nezvyčajná.
áno. Zložené meradlo nesie stupnicu od vákua cez nulu až po pretlak, napríklad -1 až 5 bar. Vyhovuje sacím a výtlačným povinnostiam čerpadla, kde potrubie prechádza oboma podmienkami.
Bourdonov prvok môže trvalo stvrdnúť po vystavení tlaku nad jeho medzu pružnosti. Ukazovateľ potom zostane mierne nad nulou a meradlo by sa malo vymeniť alebo prekalibrovať.
Tesnenie zvoľte, keď je médium viskózne, polymerizujúce, kryštalizujúce, korozívne pre prvok alebo keď hygiena vyžaduje zapustené spojenie. Tesnenie izoluje meradlo a plniaca kvapalina prenáša tlak cez membránu.
Číselník s priemerom 100 mm je jasný do vzdialenosti približne 3 metrov. Pre plošiny alebo stojany na potrubia, kde operátori čítajú z väčšej vzdialenosti, je lepšou voľbou číselník s priemerom 150 alebo 160 mm.
Túto konštrukciu zvoľte vtedy, keď by náhle prasknutie prvku mohlo zraniť personál, čo je typické pre vysokotlakové, vodíkové, stlačené plyny a služby ústia vrtu. Zadná strana fúkania smeruje unikajúci plyn preč od obsluhy.
Nie vždy. Elektronika ponúka lepšiu presnosť a vzdialené údaje, zatiaľ čo mechanické meradlo nepotrebuje napájanie a funguje aj počas výpadku elektriny. Mnoho závodov inštaluje obe na kritické linky.
Pošlite nám médium, rozsah tlaku, teplotu, normu pripojenia a klasifikáciu nebezpečných priestorov. Naši inžinieri vám vrátia odporúčaný model, zoznam materiálov a výkres na posúdenie.