U kemijskom proizvodnom procesu, tlak ne utječe samo na ravnotežni odnos i brzinu reakcije proizvodnog procesa, već utječe i na važne parametre materijalne ravnoteže sustava. U industrijskom proizvodnom procesu, neki zahtijevaju visoki tlak znatno viši od atmosferskog tlaka, poput polietilena visokog tlaka. Polimerizacija se provodi pri visokom tlaku od 150 MPA, a neke se moraju provoditi pri negativnom tlaku znatno nižem od atmosferskog tlaka. Kao što je vakuumska destilacija u rafinerijama nafte. Tlak pare visokog tlaka u kemijskom postrojenju PTA iznosi 8,0 MPA, a tlak dovoda kisika je oko 9,0 MPAG. Mjerenje tlaka je toliko opsežno da se operater mora strogo pridržavati pravila za korištenje različitih instrumenata za mjerenje tlaka, pojačati svakodnevno održavanje i spriječiti svaki nemar ili nepažnju. Svi oni mogu pretrpjeti ogromne štete i gubitke, ne uspijevajući postići ciljeve visoke kvalitete, visokog prinosa, niske potrošnje i sigurne proizvodnje.
Prvi dio osnovni koncept mjerenja tlaka
- Definicija stresa
U industrijskoj proizvodnji, uobičajeno nazvan tlak odnosi se na silu koja djeluje jednoliko i vertikalno na jedinicu površine, a njezina veličina određena je površinom na koju se djeluje sila i veličinom vertikalne sile. Matematički se izražava kao:
P=F/S gdje je P tlak, F vertikalna sila, a S površina sile
- Jedinica tlaka
U inženjerskoj tehnologiji, moja zemlja usvaja Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI). Jedinica za izračun tlaka je Pa (Pa), 1 Pa je tlak koji stvara sila od 1 Newtona (N) koja djeluje vertikalno i jednoliko na površinu od 1 kvadratnog metra (M2), a izražava se kao N/m2 (Newton/kvadratni metar). Osim Pa, jedinica za tlak može biti i kilopaskal i megapaskal. Odnos pretvorbe između njih je: 1MPA=103KPA=106PA
Zbog dugogodišnje navike, inženjerski atmosferski tlak se još uvijek koristi u inženjerstvu. Kako bi se olakšala međusobna pretvorba u upotrebi, odnosi pretvorbe između nekoliko uobičajeno korištenih jedinica za mjerenje tlaka navedeni su u 2-1.
| Jedinica za tlak | Inženjerska atmosfera kg/cm2 | mmHg | mmH2O | bankomat | Pa | bar | 1b/in² |
| kgf/cm2 | 1 | 0,73 × 10³ | 104 | 0,9678 | 0,99 × 105 | 0,99 × 105 | 14.22 |
| MmHg | 1,36 × 10⁻³ | 1 | 13,6 | 1,32 × 10² | 1,33 × 10² | 1,33 × 10⁻³ | 1,93 × 10⁻² |
| MmH2o | 10-4 | 0,74 × 10⁻² | 1 | 0,96 × 10⁻⁴ | 0,98 × 10 | 0,93 × 10⁻⁴ | 1,42 × 10⁻³ |
| Bankomat | 1,03 | 760 | 1,03 × 10⁴ | 1 | 1,01 × 10⁶ | 1,01 | 14,69 |
| Pa | 1,02 × 10⁻⁶ | 0,75 × 10⁻² | 1,02 × 10⁻² | 0,98 × 10⁻⁶ | 1 | 1×10⁻⁶ | 1,45 × 10⁻⁴ |
| Bar | 1.019 | 0,75 | 1,02 × 10⁴ | 0,98 | 1×105 | 1 | 14,50 |
| Ib/in² | 0,70 × 10⁻² | 51,72 | 0,70 × 10³ | 0,68 × 10⁻² | 0,68 × 10⁴ | 0,68 × 10⁻² | 1 |
- Načini izražavanja stresa
Postoje tri načina izražavanja tlaka: apsolutni tlak, manometarski tlak, negativni tlak ili vakuum.
Tlak u apsolutnom vakuumu naziva se apsolutni nulti tlak, a tlak izražen na temelju apsolutne nule naziva se apsolutni tlak.
Mjerni tlak je tlak izražen na temelju atmosferskog tlaka, dakle, udaljen je točno jednu atmosferu (0,01 Mp) od apsolutnog tlaka.
To jest: P tablica = P apsolutno - P veliko (2-2)
Negativni tlak se često naziva vakuum.
Iz formule (2-2) se vidi da je negativni tlak jednak manometarskom tlaku kada je apsolutni tlak niži od atmosferskog tlaka.
Odnos između apsolutnog tlaka, nadtlaka, negativnog tlaka ili vakuuma prikazan je na slici ispod:
Većina vrijednosti indikacije tlaka koje se koriste u industriji su manometarski tlak, odnosno indikacijska vrijednost manometra je razlika između apsolutnog tlaka i atmosferskog tlaka, pa je apsolutni tlak zbroj manometarskog tlaka i atmosferskog tlaka.
Odjeljak 2. Klasifikacija instrumenata za mjerenje tlaka
Raspon tlaka koji se mjeri u kemijskoj proizvodnji vrlo je širok i svaki ima svoje specifičnosti u različitim procesnim uvjetima. To zahtijeva upotrebu instrumenata za mjerenje tlaka s različitim strukturama i različitim principima rada kako bi se zadovoljili različiti proizvodni zahtjevi. Različiti zahtjevi.
Prema različitim principima pretvorbe, instrumenti za mjerenje tlaka mogu se grubo podijeliti u četiri kategorije: manometri s tekućinskim stupcem; elastični manometri; električni manometri; klipni manometri.
- Mjerač tlaka u stupcu tekućine
Princip rada mjerača tlaka u stupcu tekućine temelji se na principu hidrostatike. Instrument za mjerenje tlaka izrađen prema ovom principu ima jednostavnu strukturu, jednostavan je za korištenje, ima relativno visoku točnost mjerenja, jeftin je i može mjeriti male tlakove, pa se široko koristi u proizvodnji.
Mjerači tlaka u stupcu tekućine mogu se prema svojim različitim strukturama podijeliti na U-cijevne mjerače tlaka, jednocijevne mjerače tlaka i mjerače tlaka s nagnutom cijevi.
- Elastični manometar
Elastični manometar se široko koristi u kemijskoj proizvodnji jer ima sljedeće prednosti, kao što su jednostavna struktura. Čvrst je i pouzdan. Ima širok raspon mjerenja, jednostavan je za korištenje, lako se čita, niska je cijena i dovoljna točnost, a jednostavan je za slanje i daljinsko upravljanje, automatsko snimanje itd.
Elastični manometar izrađen je korištenjem različitih elastičnih elemenata različitih oblika kako bi se stvorila elastična deformacija pod tlakom koji se mjeri. Unutar granice elastičnosti, izlazni pomak elastičnog elementa je u linearnom odnosu s tlakom koji se mjeri. Dakle, njegova skala je ujednačena, elastične komponente su različite, a raspon mjerenja tlaka je također različit, kao što su valovite membranske i mijehove komponente, koje se općenito koriste u slučajevima mjerenja niskog tlaka i niskog tlaka, jednostruka opružna cijev (skraćeno opružna cijev) i višestruka spiralna opružna cijev koristi se za mjerenje visokog, srednjeg tlaka ili vakuuma. Među njima, jednostruka opružna cijev ima relativno širok raspon mjerenja tlaka, pa se najčešće koristi u kemijskoj proizvodnji.
- Pretvornici tlaka
Trenutno se u kemijskim postrojenjima široko koriste električni i pneumatski transmiteri tlaka. To su instrumenti koji kontinuirano mjere izmjereni tlak i pretvaraju ga u standardne signale (tlak zraka i struju). Mogu se prenositi na velike udaljenosti, a tlak se može pokazivati, snimati ili podešavati u središnjoj kontrolnoj sobi. Mogu se podijeliti na niski tlak, srednji tlak, visoki tlak i apsolutni tlak prema različitim mjernim rasponima.
Odjeljak 3 Uvod u instrumente za mjerenje tlaka u kemijskim postrojenjima
U kemijskim postrojenjima, manometri s Bourdonovom cijevi općenito se koriste za manometre. Međutim, membranski, valoviti membranski i spiralni manometri također se koriste prema radnim zahtjevima i zahtjevima materijala.
Nazivni promjer manometra za ugradnju na licu mjesta je 100 mm, a materijal je nehrđajući čelik. Pogodan je za sve vremenske uvjete. Manometar s pozitivnim konusnim spojem 1/2HNPT, sigurnosnim staklom i membranom za odzračivanje, s indikacijom i upravljanjem na licu mjesta je pneumatski. Njegova točnost je ±0,5% punog raspona.
Električni odašiljač tlaka koristi se za daljinski prijenos signala. Karakterizira ga visoka točnost, dobre performanse i visoka pouzdanost. Njegova točnost je ±0,25% punog raspona.
Alarmni ili blokirni sustav koristi tlačni prekidač.
Odjeljak 4 Ugradnja, korištenje i održavanje mjerača tlaka
Točnost mjerenja tlaka nije povezana samo s točnošću samog manometra, već i s time je li razumno instaliran, je li ispravan ili ne, te kako se koristi i održava.
- Ugradnja manometra
Prilikom ugradnje manometra treba obratiti pozornost na to jesu li odabrana metoda mjerenja tlaka i lokacija prikladni, što izravno utječe na njegov vijek trajanja, točnost mjerenja i kvalitetu upravljanja.
Zahtjevi za točke mjerenja tlaka, osim ispravnog odabira specifičnog mjesta mjerenja tlaka na proizvodnoj opremi, tijekom instalacije, moraju osigurati da unutarnja krajnja površina tlačne cijevi umetnute u proizvodnu opremu bude u ravnini s unutarnjom stijenkom mjesta spajanja proizvodne opreme. Ne smije biti izbočina ili neravnina kako bi se osiguralo ispravno postizanje statičkog tlaka.
Mjesto ugradnje je lako za promatrati i nastojte izbjeći utjecaj vibracija i visoke temperature.
Prilikom mjerenja tlaka pare, treba ugraditi cijev za kondenzat kako bi se spriječio izravan kontakt između pare visoke temperature i komponenti, a cijev treba istovremeno izolirati. Za korozivne medije treba ugraditi izolacijske spremnike napunjene neutralnim medijem. Ukratko, prema različitim svojstvima izmjerenog medija (visoka temperatura, niska temperatura, korozija, prljavština, kristalizacija, taloženje, viskoznost itd.), poduzmite odgovarajuće mjere protiv korozije, smrzavanja i blokiranja. Zaporni ventil treba ugraditi i između priključka za uzimanje tlaka i manometra, tako da se prilikom remonta manometra zaporni ventil treba ugraditi u blizini priključka za uzimanje tlaka.
U slučaju provjere na licu mjesta i čestog ispiranja impulsne cijevi, zaporni ventil može biti trosmjerni prekidač.
Kateter za vođenje tlaka ne smije biti predug kako bi se smanjila tromost indikacije tlaka.
- Korištenje i održavanje manometra
U kemijskoj proizvodnji, na manometre često utječe mjerni medij poput korozije, skrućivanja, kristalizacije, viskoznosti, prašine, visokog tlaka, visoke temperature i naglih fluktuacija, što često uzrokuje razne kvarove manometra. Kako bi se osigurao normalan rad instrumenta, smanjila pojava kvarova i produžio vijek trajanja, potrebno je dobro obaviti inspekciju održavanja i rutinsko održavanje prije pokretanja proizvodnje.
1. Održavanje i pregled prije početka proizvodnje:
Prije pokretanja proizvodnje, obično se provode ispitivanja tlaka na procesnoj opremi, cjevovodima itd. Ispitni tlak je općenito oko 1,5 puta veći od radnog tlaka. Ventil spojen na instrument treba biti zatvoren tijekom ispitivanja procesnog tlaka. Otvorite ventil na uređaju za mjerenje tlaka i provjerite ima li propuštanja u spojevima i zavarivanju. Ako se pronađe propuštanje, treba ga na vrijeme ukloniti.
Nakon završetka tlačnog ispitivanja. Prije pripreme za početak proizvodnje, provjerite jesu li specifikacije i model ugrađenog manometra u skladu s tlakom izmjerenog medija koji zahtijeva proces; ima li kalibrirani manometar certifikat, a ako postoje pogreške, treba ih na vrijeme ispraviti. Mjerač tlaka tekućine mora biti napunjen radnim fluidom, a nulta točka mora biti ispravljena. Mjerač tlaka opremljen izolacijskim uređajem mora dodati izolacijsku tekućinu.
2. Održavanje i pregled manometra tijekom vožnje:
Tijekom pokretanja proizvodnje, mjerenja tlaka pulsirajućeg medija, kako bi se izbjeglo oštećenje manometra zbog trenutnog udara i previsokog tlaka, ventil treba polako otvarati i treba promatrati radne uvjete.
Za manometre koji mjere paru ili vruću vodu, kondenzator treba napuniti hladnom vodom prije otvaranja ventila na manometru. Kada se pronađe curenje u instrumentu ili cjevovodu, ventil na uređaju za mjerenje tlaka treba na vrijeme zatvoriti, a zatim ga ukloniti.
3. Dnevno održavanje manometra:
Instrument u radu treba redovito pregledavati svaki dan kako bi se brojilo održalo čistim i provjerila njegova ispravnost. Ako se pronađe problem, otklonite ga na vrijeme.
Vrijeme objave: 15. prosinca 2021.