I den kjemiske produksjonsprosessen påvirker trykket ikke bare balanseforholdet og reaksjonshastigheten i produksjonsprosessen, men påvirker også viktige parametere for systemets materialbalanse. I den industrielle produksjonsprosessen krever noen høyt trykk som er mye høyere enn atmosfærisk trykk, for eksempel høytrykkspolyetylen. Polymerisasjon utføres ved et høyt trykk på 150 MPa, og noen må utføres ved et negativt trykk som er mye lavere enn atmosfærisk trykk. For eksempel vakuumdestillasjon i oljeraffinerier. Høytrykksdamptrykket i PTA-kjemisk anlegg er 8,0 MPa, og oksygentilførselstrykket er omtrent 9,0 MPAG. Trykkmålingen er så omfattende at operatøren strengt må overholde reglene for bruk av ulike trykkmåleinstrumenter, styrke det daglige vedlikeholdet og unnlate å utføre uaktsomhet eller uforsiktighet. Alt dette kan føre til store skader og tap, og målene om høy kvalitet, høyt utbytte, lavt forbruk og sikker produksjon ikke oppnås.
Den første delen om det grunnleggende konseptet med trykkmåling
- Definisjon av stress
I industriell produksjon refererer det ofte omtalte trykket til kraften som virker jevnt og vertikalt på en arealenhet, og størrelsen bestemmes av det kraftbærende arealet og størrelsen på den vertikale kraften. Uttrykt matematisk som:
P=F/S hvor P er trykket, F er den vertikale kraften og S er kraftarealet
- Enhet for trykk
Innen ingeniørteknologi bruker landet mitt det internasjonale enhetssystemet (SI). Enheten for trykkberegning er Pa (Pa). 1 Pa er trykket som genereres av en kraft på 1 Newton (N) som virker vertikalt og jevnt på et område på 1 kvadratmeter (M2), som uttrykkes som N/m2 (Newton/kvadratmeter). I tillegg til Pa kan trykkenheten også være kilopascal og megapascal. Omregningsforholdet mellom dem er: 1MPA=103KPA=106PA
På grunn av mange års vane brukes fortsatt teknisk atmosfærisk trykk i ingeniørfaget. For å legge til rette for gjensidig konvertering i bruk, er konverteringsforholdene mellom flere vanlige trykkmåleenheter listet opp i 2-1.
Trykkenhet | Ingeniøratmosfære kg/cm² | mmHg | mmH2O | minibank | 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 |
Minibank | 1,03 | 760 | 1,03 × 10⁻⁴ | 1 | 1,01 × 105 | 1.01 | 14,69 |
Pa | 1,02 × 10-5 | 0,75 × 10-2 | 1,02 × 10-2 | 0,98 × 10-5 | 1 | 1×10-5 | 1,45 × 10-4 |
Bar | 1.019 | 0,75 | 1,02 × 10⁻⁴ | 0,98 | 1×105 | 1 | 14,50 |
Ib/in² | 0,70 × 10-2 | 51,72 | 0,70 × 103 | 0,68 × 10-2 | 0,68 × 10⁻⁴ | 0,68 × 10-2 | 1 |
- Måter å uttrykke stress på
Det finnes tre måter å uttrykke trykk på: absolutt trykk, overtrykk, negativt trykk eller vakuum.
Trykket under absolutt vakuum kalles absolutt nulltrykk, og trykket uttrykt på grunnlag av absolutt nulltrykk kalles absolutt trykk.
Overtrykk er trykket uttrykt på grunnlag av atmosfæretrykk, så det er nøyaktig én atmosfære (0,01 Mp) unna det absolutte trykket.
Det vil si: P-tabell = P absolutt-P stor (2-2)
Negativt trykk kalles ofte vakuum.
Det kan sees fra formel (2-2) at det negative trykket er overtrykket når det absolutte trykket er lavere enn atmosfæretrykket.
Forholdet mellom absolutt trykk, overtrykk, negativt trykk eller vakuum er vist i figuren nedenfor:
De fleste trykkindikasjonsverdiene som brukes i industrien er overtrykk, det vil si at indikasjonsverdien til trykkmåleren er forskjellen mellom absolutt trykk og atmosfærisk trykk, så absolutt trykk er summen av overtrykk og atmosfærisk trykk.
Avsnitt 2 Klassifisering av trykkmåleinstrumenter
Trykkområdet som skal måles i kjemisk produksjon er svært bredt, og hvert område har sine særegenheter under ulike prosessforhold. Dette krever bruk av trykkmåleinstrumenter med forskjellige strukturer og ulike arbeidsprinsipper for å oppfylle ulike produksjonskrav. Ulike krav.
I henhold til ulike konverteringsprinsipper kan trykkmåleinstrumenter grovt sett deles inn i fire kategorier: trykkmålere for væskesøyle; elastiske trykkmålere; elektriske trykkmålere; trykkmålere for stempel.
- Trykkmåler for væskekolonne
Arbeidsprinsippet til væskesøyletrykkmåleren er basert på hydrostatisk prinsipp. Trykkmåleinstrumentet som er laget i henhold til dette prinsippet har en enkel struktur, er praktisk å bruke, har en relativt høy målenøyaktighet, er billig og kan måle små trykk, så det er mye brukt i produksjon.
Trykkmålere for væskesøyle kan deles inn i U-rørstrykkmålere, enkeltrørstrykkmålere og skrårørstrykkmålere i henhold til deres forskjellige strukturer.
- Elastisk trykkmåler
Elastiske trykkmålere er mye brukt i kjemisk produksjon fordi de har følgende fordeler, som enkel struktur. De er solide og pålitelige. De har et bredt måleområde, er enkle å bruke, enkle å lese, lav pris og tilstrekkelig nøyaktighet, og de er enkle å sende og sende instruksjoner på avstand, automatisk opptak, osv.
Den elastiske trykkmåleren er laget ved å bruke forskjellige elastiske elementer i forskjellige former for å produsere elastisk deformasjon under trykket som skal måles. Innenfor elastisitetsgrensen er utgangsforskyvningen til det elastiske elementet i et lineært forhold til trykket som skal måles. Skalaen er derfor jevn, de elastiske komponentene er forskjellige, og trykkmåleområdet er også forskjellig. For eksempel korrugerte membran- og belgkomponenter brukes vanligvis i lavtrykks- og lavtrykksmålinger. Enkeltspiralfjærrør (forkortet fjærrør) og flerspiralfjærrør brukes til måling av høyt, middels trykk eller vakuum. Blant disse har enkeltspiralfjærrøret et relativt bredt trykkmåleområde, så det er det mest brukte i kjemisk produksjon.
- Trykktransmittere
For tiden er elektriske og pneumatiske trykktransmittere mye brukt i kjemiske anlegg. De er et instrument som kontinuerlig måler det målte trykket og konverterer det til standardsignaler (lufttrykk og strøm). De kan overføres over lange avstander, og trykket kan indikeres, registreres eller justeres i det sentrale kontrollrommet. De kan deles inn i lavtrykk, mellomtrykk, høytrykk og absolutt trykk i henhold til forskjellige måleområder.
Seksjon 3 Introduksjon til trykkinstrumenter i kjemiske anlegg
I kjemiske anlegg brukes vanligvis Bourdon-rørtrykksmålere. Membrantrykksmålere, korrugerte membrantrykksmålere og spiraltrykksmålere brukes imidlertid også i henhold til arbeidskrav og materialkrav.
Den nominelle diameteren på trykkmåleren på stedet er 100 mm, og materialet er rustfritt stål. Den er egnet for all slags vær. Trykkmåleren med 1/2HNPT positiv konisk kobling, sikkerhetsglass og ventilasjonsmembran, indikasjon og kontroll på stedet er pneumatisk. Nøyaktigheten er ±0,5 % av full skala.
Elektrisk trykktransmitter brukes til fjernsignaloverføring. Den kjennetegnes av høy nøyaktighet, god ytelse og høy pålitelighet. Nøyaktigheten er ±0,25 % av full skala.
Alarm- eller interlock-systemet bruker en trykkbryter.
Avsnitt 4 Installasjon, bruk og vedlikehold av trykkmålere
Nøyaktigheten av trykkmåling er ikke bare relatert til nøyaktigheten til selve trykkmåleren, men også om den er rimelig installert, om den er riktig eller ikke, og hvordan den brukes og vedlikeholdes.
- Installasjon av trykkmåler
Ved montering av trykkmåleren bør man være oppmerksom på om den valgte trykkmetoden og plasseringen er passende, noe som har direkte innvirkning på levetiden, målenøyaktigheten og kontrollkvaliteten.
Kravene til trykkmålepunkter, i tillegg til riktig valg av spesifikk trykkmåleplassering på produksjonsutstyret, under installasjon, skal den indre endeflaten av trykkrøret som settes inn i produksjonsutstyret holdes i flukt med den indre veggen på tilkoblingspunktet til produksjonsutstyret. Det skal ikke være noen fremspring eller grader for å sikre at det statiske trykket oppnås riktig.
Installasjonsstedet er lett å observere, og det er viktig å unngå påvirkning fra vibrasjoner og høy temperatur.
Ved måling av damptrykk bør det installeres et kondensatrør for å forhindre direkte kontakt mellom høytemperaturdamp og komponentene, og røret bør samtidig isoleres. For korrosive medier bør det installeres isolasjonstanker fylt med nøytrale medier. Kort sagt, i henhold til de forskjellige egenskapene til det målte mediet (høy temperatur, lav temperatur, korrosjon, smuss, krystallisering, utfelling, viskositet osv.), må det tas tilsvarende korrosjons-, frostbeskyttelses- og blokkeringsbeskyttelsestiltak. Det bør også installeres en avstengningsventil mellom trykkmålingsporten og trykkmåleren, slik at avstengningsventilen bør installeres i nærheten av trykkmålingsporten når trykkmåleren overhales.
Ved verifisering på stedet og hyppig spyling av impulsrøret kan avstengningsventilen være en treveisbryter.
Trykkstyringskateteret bør ikke være for langt for å redusere tregheten i trykkindikasjonen.
- Bruk og vedlikehold av trykkmåler
I kjemisk produksjon påvirkes trykkmålere ofte av det målte mediet, som korrosjon, størkning, krystallisering, viskositet, støv, høyt trykk, høy temperatur og kraftige svingninger, noe som ofte forårsaker forskjellige feil på måleren. For å sikre normal drift av instrumentet, redusere forekomsten av feil og forlenge levetiden, er det nødvendig å gjøre en god jobb med vedlikeholdsinspeksjon og rutinemessig vedlikehold før produksjonsstart.
1. Vedlikehold og inspeksjon før produksjonsstart:
Før produksjonsstart utføres det vanligvis trykktesting på prosessutstyr, rørledninger osv. Testtrykket er vanligvis omtrent 1,5 ganger driftstrykket. Ventilen som er koblet til instrumentet bør være lukket under prosesstrykktesten. Åpne ventilen på trykkmålingsenheten og kontroller om det er lekkasje i skjøter og sveiser. Hvis det oppdages lekkasje, bør den utbedres i tide.
Etter at trykktesten er fullført. Før du forbereder produksjonsstart, sjekk om spesifikasjonene og modellen til den installerte trykkmåleren er i samsvar med trykket i det målte mediet som kreves av prosessen; om den kalibrerte måleren har et sertifikat, og eventuelle feil bør disse korrigeres i tide. Væsketrykkmåleren må fylles med arbeidsvæske, og nullpunktet må korrigeres. Trykkmåleren som er utstyrt med isolasjonsanordning må tilsette isolasjonsvæske.
2. Vedlikehold og inspeksjon av trykkmåleren under kjøring:
Under produksjonsoppstart, trykkmåling av det pulserende mediet, for å unngå skade på trykkmåleren på grunn av umiddelbar støt og overtrykk, bør ventilen åpnes sakte og driftsforholdene overholdes.
For trykkmålere som måler damp eller varmtvann, bør kondensatoren fylles med kaldt vann før ventilen på trykkmåleren åpnes. Når det oppdages en lekkasje i instrumentet eller rørledningen, bør ventilen på trykkmåleren stenges av i tide, og deretter utbedres.
3. Daglig vedlikehold av trykkmåler:
Instrumentet som er i drift bør inspiseres regelmessig hver dag for å holde måleren ren og kontrollere at den er intakt. Hvis problemet oppdages, må det rettes i tide.
Publisert: 15. desember 2021