Приборы для измерения давления

Классификация приборов

Одним из основных параметров, характеризующих работу нефтяных скважин, насосных агрегатов, сепарационных установок, установок по подготовке нефти, газа и воды является давление.

Давлением называют отношение силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности. Различают следующие виды давления: атмосферное, абсолютное, избыточное и вакуум (разряжение).

Атмосферное (барометрическое) – давление, создаваемое массой воздушного столба земной атмосферы.

Абсолютное – давление, отсчитанное от абсолютного нуля. За начало отсчета абсолютного давления принимают давление внутри сосуда, из которого полностью откачан воздух.

Избыточное давление – разность между абсолютным и барометрическим давлениями.

Вакуум (разряжение) – разность между абсолютным и барометрическим давлениями.

В Международной системе единиц за единицу давления принят Паскаль (Па) – давление, создаваемое силой в 1 ньютон (Н), равномерно распределенной по поверхности площадью 1 м², направленной перпендикулярно к ней. Внесистемная единица измерения давления – кгс/см², мм вод. Ст., мм рт. Ст. (1– кгс/см²= 9.8 × 104 Па)

Приборы для измерения давления можно разделить на следующие группы:

1. По роду измеряемой величины:

· манометры – служат для измерения избыточного давления. При помощи манометров измеряют давление в нефтепроводах, газовых линиях, водоводах, ЗУ, котельных установках, на ДНС, УПСВ, компрессорных и т.д.;

· барометры – предназначены для измерения атмосферного давления;

· тягомеры и напоромеры – для измерения небольших разряжений или избыточных давлений до 2500 мм вод. ст. Тягомеры широко используются для измерения тяги в печах, у основания дымовых труб, а напоромеры – при измерении небольших давлений воздуха и газа в воздухо- и газопроводах;

· вакуумметры – используются для измерения разряжения (вакуума) до 760 мм рт. ст. Применяются в конденсаторах, вакуум-насосных установках, вакуум-аппаратах;

· мановакууметры – для измерения избыточных давлений от 0, 5 до 50 кгс/см²и вакуума до 760 мм рт. ст.;

· дифференциальные манометры – для измерения разности давлений.

2. По принципу действия:

· Жидкостные – измеряемое давление уравновешивается давлением столба жидкости, заливаемой в прибор, высота которого и является величиной, определяющей давление.

· Пружинные – измеряемое давление уравновешивается упругими силами пружинных элементов (трубчатой пружины, мембраны, сильфона и др.) – величиной, определяющей давление.

· Поршневые – измеряемое давление уравновешивается весом груза, действующего на поршень определенной площади, перемещающийся в цилиндре, заполненном маслом.

· Электрические – используют для измерения давления различные электрические явления, связанные с изменением давления (пьезоэлектричество, изменение сопротивления проводников, емкости и др.).

· Комбинированные– основанные на использовании нескольких принципов.

3. По способу выдачи сигналов измерения:

· показывающие;

· регистрирующие с местной записью;

· регистрирующие с дистанционной передачей показаний.

4. По назначению:

· Технические – служат для установки на объектах.

· Контрольные – предназначены для проверки технических приборов на месте их установки.

· Образцовые – используются для проверки технических и контрольных приборов, а также для точных измерений.

Манометры.

В нефтедобыче наиболее распространены пружинные манометры где в качестве чувствительного элемента применяют трубчатые пружины, как одновинтовые, так и многовинтовые, мембраны и сильфоны.

Технические манометры имеют класс точности 1, 5; 2, 5; 4, 0; контрольные – 0, 6; 1, 0; образцовые – 0, 16; 0, 25; 0, 4.

Верхние пределы измерений манометров в зависимости от их типов составляют: 0, 16; 1, 0; 1, 6; 2, 5; 4, 0; 6; 10; 16; 25; 40; 60; 100; 160; 250; 400; 600; 1000 кгс/см².

Пример обозначения манометра:

манометр показывающий (МП) с диаметром корпуса 63 мм (63), радиальным штуцером (Р), диапазоном измерения от 0 до 4 МПа, классом точности 2, 5

МП 63 - Р (0...4) МПа - 2, 5.

Принцип действия манометра основан на уравновешивании силы, возникающей под воздействием измеряемого давления, силой упругости, чувствительного элемента прибора.

Манометр (см. рис.10.2) имеет резьбовой штуцер 7 для подключения, трубчатую пружину 5,

Рис.10.2.

соединенную со штуцером, стрелку 1 и кинематический узел, состоящий из поводка 6, зубчатого сектора 4 и зубчатой шестерни 2, закрепленной со стрелкой, и противодействующей спиральной пружины. Под воздействием избыточного измеряемого давления трубчатая пружина деформируется (в пределах упругих деформаций), стремясь распрямиться. При этом свободный конец пружины, перемещаясь совместно с поводком 6, разворачивается. При этом свободный конец пружины, перемещаясь совместно с поводком 6, разворачивает относительно оси зубчатый сектор, который, в свою очередь, поворачивает на определенный угол зубчатую шестеренку 2 и стрелку прибора.

Трубчатая пружина 5 в сечении имеет эллипсовидную или овальную форму, которая под воздействием измеряемого давления газа или жидкости стремится к окружности. В металле возникают механические напряжения, приводящие к деформации пружины, и сечение трубки будет стремиться к окружности.

При подаче на вход манометра избыточного давления трубка разжимается, а при подаче разряжения – сжимается.

Рис.10.3

В зависимости от измеряемых параметров и внешних факторов применяются различные типы манометров. Широкое применение для контроля заданных параметров работы оборудования получили электроконтактные манометры (ЭКМ) (рис.10.3)

В отличие от обычного показывающего манометра в этом приборе имеются два электроконтакта, которые замыкаются при заданных значениях давления, передавая при этом по проводам соответствующий сигнал. Пределы, при которых подаются сигналы, устанавливаются перемещением контактных стрелок с помощью двух головок, выведенных наружу через стекло и помещенных над осью вращения стрелки прибора.

Электрическая часть контактных манометров может питаться постоянным или переменным током.

В целях безопасности корпус контактного манометра имеет особую клемму, которая должна быть соединена с землей.

На шкалах манометров, устанавливаемых на различном оборудовании, работающем под давлением, наносятся отметки, соответствующие максимальному (иногда и минимальному) рабочему давлению. Отметки могут быть выполнены в виде стрелок или рисок, которые крепятся к корпусу манометра напротив его шкалы.

Требования к установке манометров:

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

s Манометр устанавливается на штуцере сосуда или трубопроводе между сосудом и запорной арматурой.

s Манометры должны иметь класс точности не ниже: 2, 5 — при рабочем давлении сосуда до 2, 5 МПа (25 кгс/см²), 1, 5 -~ при рабочем давлении сосуда свыше 2, 5 МПа (25 кгс/см²) (при установке на сосуд, работающий под давлением).

s Номинальный диаметр корпуса манометров, устанавливаемых 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.

s Манометр должен быть установлен так, что бы его показания были отчетливо видны обслуживающему персоналу.

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

ТО 01 п4 @

Рис 10.4. Клеймо.

ТО – область (регион). 03 – год поверки (2003 г.). 01 – квартал. п4 – именной номер (лица, ставящего печать) @ - знак Госстандарта.

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. При отсутствии контрольного манометра допускается дополнительную проверку производить проверенным рабочим манометром, имеющим с проверяемым манометром одинаковую шкалу и класс точности.

Манометр не допускается к применению в случаях, когда:

· отсутствует пломба или клеймо (рис 10.4.) на манометре;

· просрочен срок поверки манометра;

· стрелка манометра при его выключении не возвращается на нулевую отметку шкалы;

· разбито стекло или имеются другие повреждения, которые могут отразиться на правильности его показаний.

Примечание: под рабочим давлением следует понимать максимальное внутреннее избыточное или наружное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса.

Вакуумметры.

Устройство вакуумметра аналогично устройству манометра. Различие заключается в меньшей упругости пружины. При разрежении пружина скручивается, и стрелка вакуумметра движется против часовой стрелки. На шкале вакуумметра нулевая отметка справа.

Мановакуумметры предназначены для измерения переменных давлений, которые могут быть больше или меньше атмосферного. На шкале мановакуумметра – нуль в средней части. Делениям шкалы вправо от нуля соответствуют единицы давления, деления шкалы влево от нуля указывают разрежение.

⇐ Предыдущая 20 21 22 23 242526 27 28 29 Следующая ⇒
Поделиться:

Последнее изменение этой страницы: 2017-04-12; Просмотров: 946; Нарушение авторского права страницы