Особенности монтажа и эксплуатации приборов для измерения давления сред с использованием измерительных трубных проводок

I. Особенности монтажа и эксплуатации приборов для измерения давления сред с использованием  измерительных трубных проводок

Общие положения

1. При измерении давления важную роль играют измерительные трубные проводки (ИТП).

2. Особенности ИТП заключаются в следующем: а) они являются статическими импульсными линиями, т. к. перемещение  измеряемой среды в них практически отсутствует; б) температура в них приблизительно равна температуре окружающей среды (в которой они монтируются), т. е. обычно ниже температуры измеряемой среды, поэтому плотность среды внутри ИТП обычно выше плотности среды в местах отбора давления; в) в импульсных линиях ИТП возможно самопроизвольное конвекционное движение среды от мест отбора к датчикам (например, при установке датчиков выше отборных устройств) и др. То есть, неправильная прокладка ИТП может приводить к искажению результатов измерений и к повреждению чувствительных элементов датчиков.

3. Схемы ИТП должны строиться таким образом, чтобы соблюдалось равенство давлений в местах отбора и в местах измерения (или хотя бы постоянство некоторой разницы этих давлений).

4. Длина ИТП должна быть такой, чтобы температура среды, поступающей в измерительный прибор, не отличалась от температуры окружающей среды; общая длина ИТП не должна превышать предельно допустимого значения, указываемого в эксплуатационной документации на приборы. 

5. Организация ИТП должна быть такой, чтобы обеспечивалось удобство эксплуатации: возможность ремонта и замены измерительных приборов, продувки и очистки импульсных труб, проверки правильности функционирования измерительных приборов без остановки контролируемого объекта. Для этого импульсные линии должны  быть снабжены: около отборных устройств – запорной арматурой (краны, вентили, задвижки и т.п.), непосредственно около измерительных приборов (датчиков) – арматурой для продувки ИТП, сброса давлений и  проверки работы приборов в нулевой точке (трехходовые краны или пары вентилей).

6. При построении ИТП по возможности должны исключаться большие запаздывания в импульсных линиях. Для этого желательно применение схем без газосборников и влагосборников.

7. При измерении давления жидкостей необходимо учитывать то, что все  они растворяют и содержат в себе газы (чем выше давление жидкости, тем больше содержание газов). При падении давления в ИТП неизбежно выделяется часть растворенных газов, которые в верхних точках импульсных линий будут образовывать "газовые мешки», приводящие к искажению результатов измерений.

8. При измерении давления газов необходимо учитывать то, что все газы, как правило, содержат пары тех или иных жидкостей.  Охлаждаясь в трубных проводках, пары жидкостей неизбежно образуют конденсаты, которые в нижних точках импульсных линий будут создавать «гидравлические затворы и пробки», приводящие к искажению результатов измерений.

 9. ИТП следует прокладывать с уклонами и таким образом, чтобы:  а) уменьшить «случайный заброс» в отборные устройства: капелек жидкостей (при измерении давления газов) или пузырьков газов (при измерении давления жидкостей); б)  обеспечить естественное удаление из импульсных линий непосредственно через отборные устройства: выделяющихся жидкостей  (при измерении давления газов) и выделяющихся газов  (при измерении давления жидкостей). Если при прокладке импульсных линий не удается обеспечить естественное удаление (через отборные устройства) нежелательных жидкостей и газов, то должны применяться соответственно  влагосборники (в самых нижних точках ИТП) и газосборники (в самых верхних точках ИТП), периодически продуваемые в процессе эксплуатации.

  10. На практике встречаются два принципиально различных варианта взаимного расположения манометра (датчика давления) и отборного устройства,  а именно:  манометр (датчик) расположен ниже отборного устройства и манометр (датчик) расположен выше отборного устройства, что существенно влияет на построение всех схем измерительных трубных проводок.  

1. Схемы трубных проводок для измерения

давления неагрессивных сред

1.1.  Схемы для измерения давления жидкостей и пара

Общие положения

При измерении давления жидкостей и пара, имеющих температуру  более высокую, чем температура окружающего воздуха, проблема состоит в борьбе с загазованностью импульсных линий. Решение проблемы заключается: во-первых, в предотвращении случайного попадания пузырьков газов или воздуха в импульсные линии; во-вторых, в эффективном удалении газов из импульсных линий в случае их случайного попадания или выделения (под действием перепада температур).

В целях уменьшения случайного попадания газов в импульсные линии отборы давления должны размещаться сбоку технологических трубопроводов. В этом случае пузырьки воздуха проходят в технологическом трубопроводе выше места отбора давления и не загазовывают трубную проводку импульсной линии:

Отборное устройство для измерения давления жидкости

1)  Манометр (датчик давления) расположен ниже отбора давления

Трубная проводка заполнена жидкостью (конденсатом) и должна быть проложена с уклоном 0,02, причем таким образом, чтобы случайно попавшие в импульсную линию или выделяющиеся из жидкости пузырьки газа уходили в трубопровод (где измеряется давление):

1-манометр; 2-трехходовой кран;

3-запорный кран; 4-объект измерения

Схема для измерения давления жидкости и пара

(манометр расположен ниже отбора давления)

Манометр, расположенный ниже отбора давления,показывает давление не в месте отбора, а величину, несколько большую:

P_м = P_и+H * γ,

  где  P_м – показание манометра;

   P_и – измеряемое давление;

   γ – объемный вес жидкости, заполняющей трубную проводку   при температуре около + 20^о С

2)  Манометр расположен выше отбора давления

Трубная проводка заполнена жидкостью (конденсатом) и должна быть проложена с уклоном не менее 0,02, причем  таким образом, чтобы случайно попавшие в импульсную линию пузырьки газа уходили в технологический трубопровод или аппарат (где измеряется давление).

Если (по каким-то условиям) необходим подъем трубной проводки вверх (вблизи места отбора давления), то монтаж проводки следует производить с необходимым предварительным спуском. Спуск, равный или больший 200 мм, препятствует  возникновению конвекционного движения жидкости. Объем колена (петли), примыкающей к месту отбора давления, должен бытъ не менее перестановочного объема манометра (под перестановочным объемом манометра понимается изменение объема чувствительного элемента манометра при изменении измеряемого давления от 0 до верхнего предела показаний):

а) – основной вариант прокладки импульсной линии (с установкой пары вентилей);