|
Устройство Приборов 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/см2 и 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 (рис.1.), 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.2.) имеет резьбовой штуцер 7 для подключения, трубчатую пружину 5,
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.
Технические характеристики манометров МП представлены в табл.1.
Таблица 1.
Диаметр корпуса D: 40, 50, 63 и 100 мм.
Класс точности:
· 2,5 и 4 для МП-40, 50 и 63;
· 1,5 и 2,5 для МП-63 и 100.
| Диапазон измерения:
МП-40 и 50:
· от -0,1 МПа до 0;
· от 0 до 0,25... 25 МПа;
МП-63:
· от -0,1 до 0...1,5 МПа;
· от 0 до 0,1... 25 МПа;
МП-100:
· от -0,1 до 0...2,4 МПа;
· от 0 до 0,06... 25 МПа.
| Исполнение:
· корпус: для МП-40, 50, 63 и 100 - синтетическая масса (ABS или полистирол); для МП 100 - также может применяться сталь, окрашенная в черный цвет;
· стекло - органическое для МП40, 50, 63 и 100; техническое для МП 100;
· шкала - алюминиевый сплав, окрашенный в белый цвет, или полистирол;
· трубчатая пружина - медный сплав;
· штуцер - медный сплав;
· трибко-секторный механизм - медный или алюминиевый сплавы, синтетические массы.
Исполнение корпуса с радиальным расположением штуцера (Р) или с центрально-осевым расположением штуцера на задней стенке корпуса (Т) (кроме МП100).
|
В зависимости от измеряемых параметров и внешних факторов применяются различные типы манометров. Широкое применение для контроля заданных параметров работы оборудования получили электроконтактные манометры (ЭКМ).
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.
Технические характеристики манометров ЭКМ представлены в табл.2.
Таблица 2.
Манометр ДМ2005Cг1Ех
| Исполнение:
| взрывозащищенное
| Диапазон показаний, кгс/кв.см:
| от 0 до 1600
| Рабочая среда:
| газ, пар, жидкость
| Класс точности:
| 1,5
| Диапазон температур, °С:
| от -50 до +60
| Параметры сигнализирующего устройства:
| Напряжение внешних коммутируемых цепей, не более, В:
| · постоянного тока: 220
· переменного тока: 380
| Отклонение напряжения от номинала, %:
| от +10 до -15
| Коммутируемый ток, не более, А:
|
| Разрывная мощность контактов, не более
| со скользящими контактами: -постоянного тока, Вт: 10 - переменного тока, ВА: 20
с магнитным поджатием контактов: -постоянного тока, Вт: 30 - переменного тока, ВА: 50
| Число срабатываний сигнализирующего устройства:
| 200 000
| Предел допускаемой основной погрешности срабатывания сигнализирующего устройства, %:
| · скользящий контакт: ±2,5
· с магнитным поджатием: ±6
| Исполнение сигнализирующего устройства по подключению внешних цепей:
| · Исполнение VI (базовое): Два контакта, один замыкающий, другой размыкающий (указатели красного цвета)
· Исполнение III: Два размыкающих контакта (левый указатель синий, правый - красный)
· Исполнение IV: Два замыкающих контакта (левый указатель красный, правый - синий)
· Исполнение V: Два контакта, один размыкающий, другой замыкающий (указатели синего цвета)
| Корпус:
| герметичный, стальной или из сплава алюминия
| Диаметр корпуса, мм:
|
| Масса, кг:
| 5,5
|
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.
Манометр не допускается к применению в случаях, когда:
· отсутствует пломба или клеймо 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.
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.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|