Λεπτομερής γνώση—Όργανο μέτρησης πίεσης

Στη χημική διαδικασία παραγωγής, η πίεση όχι μόνο επηρεάζει τη σχέση ισορροπίας και τον ρυθμό αντίδρασης της παραγωγικής διαδικασίας, αλλά επηρεάζει και τις σημαντικές παραμέτρους της ισορροπίας υλικών του συστήματος. Στη βιομηχανική διαδικασία παραγωγής, ορισμένα απαιτούν υψηλή πίεση πολύ υψηλότερη από την ατμοσφαιρική πίεση, όπως το πολυαιθυλένιο υψηλής πίεσης. Ο πολυμερισμός πραγματοποιείται σε υψηλή πίεση 150MPA και ορισμένα πρέπει να πραγματοποιούνται σε αρνητική πίεση πολύ χαμηλότερη από την ατμοσφαιρική πίεση. Όπως η απόσταξη κενού στα διυλιστήρια πετρελαίου. Η πίεση ατμού υψηλής πίεσης του χημικού εργοστασίου PTA είναι 8,0MPA και η πίεση τροφοδοσίας οξυγόνου είναι περίπου 9,0MPAG. Η μέτρηση της πίεσης είναι τόσο εκτεταμένη, που ο χειριστής πρέπει να τηρεί αυστηρά τους κανόνες χρήσης διαφόρων οργάνων μέτρησης πίεσης, να ενισχύει την καθημερινή συντήρηση και να αποφεύγει τυχόν αμέλεια ή αμέλεια. Όλα αυτά μπορεί να υποστούν τεράστιες ζημιές και απώλειες, μη επιτυγχάνοντας τους στόχους υψηλής ποιότητας, υψηλής απόδοσης, χαμηλής κατανάλωσης και ασφαλούς παραγωγής.

Το πρώτο μέρος αφορά τη βασική έννοια της μέτρησης πίεσης

• Ορισμός του στρες

Στη βιομηχανική παραγωγή, η κοινώς αναφερόμενη ως πίεση αναφέρεται στη δύναμη που ασκείται ομοιόμορφα και κάθετα σε μια μονάδα επιφάνειας και το μέγεθός της καθορίζεται από την επιφάνεια που φέρει τη δύναμη και το μέγεθος της κάθετης δύναμης. Εκφράζεται μαθηματικά ως:
P=F/S όπου P είναι η πίεση, F είναι η κατακόρυφη δύναμη και S είναι η περιοχή δύναμης

• Μονάδα πίεσης

Στην τεχνολογία μηχανικών, η χώρα μου υιοθετεί το Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI). Η μονάδα υπολογισμού της πίεσης είναι το Pa (Pa). Το 1Pa είναι η πίεση που παράγεται από μια δύναμη 1 Newton (N) που ασκείται κάθετα και ομοιόμορφα σε μια έκταση 1 τετραγωνικού μέτρου (M2), η οποία εκφράζεται ως N/m2 (Newton/τετραγωνικό μέτρο). Εκτός από το Pa, η μονάδα πίεσης μπορεί επίσης να είναι τα kilopascal και τα megapascal. Η σχέση μετατροπής μεταξύ τους είναι: 1MPA=103KPA=106PA
Λόγω πολλών ετών συνήθειας, η ατμοσφαιρική πίεση για μηχανικούς εξακολουθεί να χρησιμοποιείται στη μηχανική. Προκειμένου να διευκολυνθεί η αμοιβαία μετατροπή κατά τη χρήση, οι σχέσεις μετατροπής μεταξύ διαφόρων συνήθως χρησιμοποιούμενων μονάδων μέτρησης πίεσης παρατίθενται στο 2-1.

• Τρόποι έκφρασης άγχους

Υπάρχουν τρεις τρόποι για να εκφράσουμε την πίεση: απόλυτη πίεση, πίεση μετρητή, αρνητική πίεση ή κενό.
Η πίεση υπό απόλυτο κενό ονομάζεται απόλυτη μηδενική πίεση και η πίεση που εκφράζεται με βάση την απόλυτη μηδενική πίεση ονομάζεται απόλυτη πίεση.
Η πίεση μετρητή είναι η πίεση που εκφράζεται με βάση την ατμοσφαιρική πίεση, επομένως απέχει ακριβώς μία ατμόσφαιρα (0,01Mp) από την απόλυτη πίεση.
Δηλαδή: Πίνακας P = P απόλυτα-P μεγάλο (2-2)
Η αρνητική πίεση συχνά ονομάζεται κενό.
Από τον τύπο (2-2) φαίνεται ότι η αρνητική πίεση είναι η πίεση μετρητή όταν η απόλυτη πίεση είναι χαμηλότερη από την ατμοσφαιρική πίεση.
Η σχέση μεταξύ απόλυτης πίεσης, πίεσης μετρητή, αρνητικής πίεσης ή κενού φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:

Οι περισσότερες από τις τιμές ένδειξης πίεσης που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία είναι η πίεση μετρητή, δηλαδή η τιμή ένδειξης του μετρητή πίεσης είναι η διαφορά μεταξύ της απόλυτης πίεσης και της ατμοσφαιρικής πίεσης, επομένως η απόλυτη πίεση είναι το άθροισμα της πίεσης μετρητή και της ατμοσφαιρικής πίεσης.

Τμήμα 2 Ταξινόμηση οργάνων μέτρησης πίεσης
Το εύρος πίεσης που πρέπει να μετράται στην χημική παραγωγή είναι πολύ ευρύ και το καθένα έχει τις ιδιαιτερότητές του υπό διαφορετικές συνθήκες διεργασίας. Αυτό απαιτεί τη χρήση οργάνων μέτρησης πίεσης με διαφορετικές δομές και διαφορετικές αρχές λειτουργίας για την κάλυψη διαφόρων απαιτήσεων παραγωγής. Διαφορετικές απαιτήσεις.
Σύμφωνα με διαφορετικές αρχές μετατροπής, τα όργανα μέτρησης πίεσης μπορούν να χωριστούν σε τέσσερις κατηγορίες: μετρητές πίεσης υγρής στήλης, ελαστικοί μετρητές πίεσης, ηλεκτρικοί μετρητές πίεσης και μετρητές πίεσης εμβόλου.

• Μανόμετρο στήλης υγρού

Η αρχή λειτουργίας του μετρητή πίεσης υγρής στήλης βασίζεται στην αρχή της υδροστατικής. Το όργανο μέτρησης πίεσης που κατασκευάζεται σύμφωνα με αυτήν την αρχή έχει απλή δομή, είναι βολικό στη χρήση, έχει σχετικά υψηλή ακρίβεια μέτρησης, είναι φθηνό και μπορεί να μετρήσει μικρές πιέσεις, επομένως χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή.
Τα μανόμετρα πίεσης υγρής στήλης μπορούν να χωριστούν σε μανόμετρα πίεσης σωλήνα U, μανόμετρα πίεσης μονού σωλήνα και μανόμετρα πίεσης κεκλιμένου σωλήνα ανάλογα με τις διαφορετικές δομές τους.

• Ελαστικό μανόμετρο

Το ελαστικό μανόμετρο χρησιμοποιείται ευρέως στην χημική παραγωγή επειδή έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα, όπως η απλή δομή του. Είναι σταθερό και αξιόπιστο. Έχει ευρύ φάσμα μέτρησης, είναι εύχρηστο, εύκολο στην ανάγνωση, χαμηλό σε τιμή και έχει επαρκή ακρίβεια, ενώ είναι εύκολο να γίνει αποστολή και απομακρυσμένη λήψη οδηγιών, αυτόματη καταγραφή κ.λπ.
Το ελαστικό μανόμετρο πίεσης κατασκευάζεται με τη χρήση διαφόρων ελαστικών στοιχείων διαφορετικών σχημάτων για την παραγωγή ελαστικής παραμόρφωσης υπό την πίεση που πρόκειται να μετρηθεί. Εντός του ορίου ελαστικότητας, η μετατόπιση εξόδου του ελαστικού στοιχείου είναι σε γραμμική σχέση με την πίεση που πρόκειται να μετρηθεί. Έτσι, η κλίμακα του είναι ομοιόμορφη, τα ελαστικά εξαρτήματα είναι διαφορετικά, το εύρος μέτρησης πίεσης είναι επίσης διαφορετικό, όπως τα κυματοειδή εξαρτήματα διαφράγματος και φυσητήρα, που χρησιμοποιούνται γενικά σε περιπτώσεις μέτρησης χαμηλής πίεσης και χαμηλής πίεσης, ο σωλήνας μονού ελικοειδούς ελατηρίου (συντομογραφία σωλήνα ελατηρίου) και ο σωλήνας πολλαπλών ελικοειδών ελατηρίων. Ο σωλήνας ελικοειδούς ελατηρίου χρησιμοποιείται για μέτρηση υψηλής, μέσης πίεσης ή κενού. Μεταξύ αυτών, ο σωλήνας μονού ελικοειδούς ελατηρίου έχει σχετικά ευρύ φάσμα μέτρησης πίεσης, επομένως είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος στην χημική παραγωγή.

• Μεταδότες πίεσης

Σήμερα, οι ηλεκτρικοί και πνευματικοί πομποί πίεσης χρησιμοποιούνται ευρέως σε χημικά εργοστάσια. Είναι όργανα που μετρά συνεχώς τη μετρούμενη πίεση και τη μετατρέπει σε τυπικά σήματα (πίεση αέρα και ρεύμα). Μπορούν να μεταδοθούν σε μεγάλες αποστάσεις και η πίεση μπορεί να υποδεικνύεται, να καταγράφεται ή να ρυθμίζεται στην κεντρική αίθουσα ελέγχου. Μπορούν να χωριστούν σε χαμηλή πίεση, μέση πίεση, υψηλή πίεση και απόλυτη πίεση ανάλογα με τα διαφορετικά εύρη μέτρησης.

Ενότητα 3 Εισαγωγή στα Όργανα Πίεσης σε Χημικά Εργοστάσια
Στα χημικά εργοστάσια, τα μανόμετρα πίεσης με σωλήνες Bourdon χρησιμοποιούνται γενικά για μανόμετρα. Ωστόσο, χρησιμοποιούνται επίσης μανόμετρα με διάφραγμα, κυματοειδές διάφραγμα και σπειροειδή μανόμετρα ανάλογα με τις απαιτήσεις εργασίας και τα υλικά.
Η ονομαστική διάμετρος του μανόμετρου πίεσης επί τόπου είναι 100 mm και το υλικό του είναι ανοξείδωτο ατσάλι. Είναι κατάλληλο για όλες τις καιρικές συνθήκες. Το μανόμετρο με θετικό κώνο σύνδεσης 1/2HNPT, γυαλί ασφαλείας και μεμβράνη εξαερισμού, η ένδειξη και ο έλεγχος επί τόπου είναι πνευματικοί. Η ακρίβειά του είναι ±0,5% της πλήρους κλίμακας.
Ο ηλεκτρικός πομπός πίεσης χρησιμοποιείται για την τηλεμετάδοση σήματος. Χαρακτηρίζεται από υψηλή ακρίβεια, καλή απόδοση και υψηλή αξιοπιστία. Η ακρίβειά του είναι ±0,25% της πλήρους κλίμακας.
Το σύστημα συναγερμού ή αλληλοσύνδεσης χρησιμοποιεί έναν διακόπτη πίεσης.

Ενότητα 4 Εγκατάσταση, Χρήση και Συντήρηση Μανομέτρων
Η ακρίβεια της μέτρησης της πίεσης δεν σχετίζεται μόνο με την ακρίβεια του ίδιου του μανόμετρου, αλλά και με το αν έχει εγκατασταθεί εύλογα, αν είναι σωστό ή όχι, καθώς και με τον τρόπο χρήσης και συντήρησής του.

• Εγκατάσταση μανόμετρου

Κατά την εγκατάσταση του μανόμετρου, πρέπει να δοθεί προσοχή στην καταλληλότητα της επιλεγμένης μεθόδου και θέσης πίεσης, η οποία έχει άμεσο αντίκτυπο στη διάρκεια ζωής του, την ακρίβεια μέτρησης και την ποιότητα ελέγχου.
Οι απαιτήσεις για τα σημεία μέτρησης πίεσης, εκτός από την σωστή επιλογή της συγκεκριμένης θέσης μέτρησης πίεσης στον εξοπλισμό παραγωγής, κατά την εγκατάσταση, η εσωτερική επιφάνεια του σωλήνα πίεσης που εισάγεται στον εξοπλισμό παραγωγής θα πρέπει να διατηρείται στο ίδιο επίπεδο με το εσωτερικό τοίχωμα του σημείου σύνδεσης του εξοπλισμού παραγωγής. Δεν πρέπει να υπάρχουν προεξοχές ή γρέζια για να διασφαλιστεί η σωστή λήψη της στατικής πίεσης.
Η θέση εγκατάστασης είναι εύκολο να παρατηρηθεί και προσπαθήστε να αποφύγετε την επίδραση των κραδασμών και της υψηλής θερμοκρασίας.
Κατά τη μέτρηση της πίεσης του ατμού, θα πρέπει να εγκατασταθεί ένας σωλήνας συμπυκνωμάτων για να αποτραπεί η άμεση επαφή μεταξύ του ατμού υψηλής θερμοκρασίας και των εξαρτημάτων, και ο σωλήνας θα πρέπει να μονωθεί ταυτόχρονα. Για διαβρωτικά μέσα, θα πρέπει να εγκατασταθούν δεξαμενές απομόνωσης γεμάτες με ουδέτερα μέσα. Εν ολίγοις, ανάλογα με τις διαφορετικές ιδιότητες του μετρούμενου μέσου (υψηλή θερμοκρασία, χαμηλή θερμοκρασία, διάβρωση, βρωμιά, κρυστάλλωση, καθίζηση, ιξώδες κ.λπ.), λάβετε τα αντίστοιχα μέτρα αντιδιαβρωτικής, αντιπαγωτικής και αντιμπλοκαριστικής προστασίας. Θα πρέπει επίσης να εγκατασταθεί μια βαλβίδα διακοπής μεταξύ της θύρας λήψης πίεσης και του μανόμετρου, έτσι ώστε όταν το μανόμετρο επισκευάζεται, η βαλβίδα διακοπής να εγκατασταθεί κοντά στη θύρα λήψης πίεσης.
Σε περίπτωση επιτόπιας επαλήθευσης και συχνής έκπλυσης του σωλήνα ώθησης, η βαλβίδα διακοπής μπορεί να είναι ένας τριοδικός διακόπτης.
Ο καθετήρας καθοδήγησης πίεσης δεν πρέπει να είναι πολύ μακρύς για να μειωθεί η βραδύτητα της ένδειξης πίεσης.

• Χρήση και συντήρηση του μανόμετρου

Στην χημική παραγωγή, τα μανόμετρα επηρεάζονται συχνά από το μετρούμενο μέσο, ​​όπως η διάβρωση, η στερεοποίηση, η κρυστάλλωση, το ιξώδες, η σκόνη, η υψηλή πίεση, η υψηλή θερμοκρασία και οι απότομες διακυμάνσεις, οι οποίες συχνά προκαλούν διάφορες βλάβες του μετρητή. Προκειμένου να διασφαλιστεί η κανονική λειτουργία του οργάνου, να μειωθεί η εμφάνιση βλαβών και να παραταθεί η διάρκεια ζωής του, είναι απαραίτητο να γίνεται καλή επιθεώρηση συντήρησης και τακτική συντήρηση πριν από την έναρξη της παραγωγής.
1. Συντήρηση και επιθεώρηση πριν από την έναρξη της παραγωγής:
Πριν από την έναρξη της παραγωγής, συνήθως εκτελούνται εργασίες δοκιμής πίεσης σε εξοπλισμό διεργασίας, αγωγούς κ.λπ. Η πίεση δοκιμής είναι γενικά περίπου 1,5 φορά την πίεση λειτουργίας. Η βαλβίδα που είναι συνδεδεμένη με το όργανο πρέπει να είναι κλειστή κατά τη διάρκεια της δοκιμής πίεσης διεργασίας. Ανοίξτε τη βαλβίδα στη συσκευή λήψης πίεσης και ελέγξτε εάν υπάρχει διαρροή στις ενώσεις και τις συγκολλήσεις. Εάν εντοπιστεί οποιαδήποτε διαρροή, θα πρέπει να εξαλειφθεί εγκαίρως.
Αφού ολοκληρωθεί η δοκιμή πίεσης. Πριν από την προετοιμασία για την έναρξη της παραγωγής, ελέγξτε εάν οι προδιαγραφές και το μοντέλο του εγκατεστημένου μετρητή πίεσης είναι σύμφωνα με την πίεση του μετρούμενου μέσου που απαιτείται από τη διαδικασία. Εάν ο βαθμονομημένος μετρητής διαθέτει πιστοποιητικό και, εάν υπάρχουν σφάλματα, θα πρέπει να διορθωθούν εγκαίρως. Ο μετρητής πίεσης υγρού πρέπει να γεμίσει με εργαζόμενο υγρό και να διορθωθεί το μηδενικό σημείο. Ο μετρητής πίεσης που είναι εξοπλισμένος με συσκευή απομόνωσης πρέπει να προσθέσει υγρό απομόνωσης.
2. Συντήρηση και έλεγχος του μανόμετρου κατά την οδήγηση:
Κατά την εκκίνηση της παραγωγής, τη μέτρηση της πίεσης του παλλόμενου μέσου, προκειμένου να αποφευχθεί η ζημιά στο μανόμετρο λόγω στιγμιαίας πρόσκρουσης και υπερπίεσης, η βαλβίδα πρέπει να ανοίγει αργά και να τηρούνται οι συνθήκες λειτουργίας.
Για τα μανόμετρα που μετρούν ατμό ή ζεστό νερό, ο συμπυκνωτής θα πρέπει να γεμίζεται με κρύο νερό πριν ανοίξει η βαλβίδα στο μανόμετρο. Όταν εντοπιστεί διαρροή στο όργανο ή στον αγωγό, η βαλβίδα στη συσκευή λήψης πίεσης θα πρέπει να διακοπεί εγκαίρως και στη συνέχεια να αντιμετωπιστεί.
3. Καθημερινή συντήρηση του μανόμετρου:
Το όργανο που λειτουργεί θα πρέπει να επιθεωρείται τακτικά κάθε μέρα για να διατηρείται καθαρό και να ελέγχεται η ακεραιότητά του. Εάν εντοπιστεί το πρόβλημα, διορθώστε το εγκαίρως.