У працэсе хімічнай вытворчасці ціск уплывае не толькі на балансавыя суадносіны і хуткасць рэакцыі, але і на важныя параметры матэрыяльнага балансу сістэмы. У прамысловым вытворчым працэсе некаторыя матэрыялы патрабуюць высокага ціску, значна вышэйшага за атмасферны, напрыклад, поліэтылен высокага ціску. Палімерызацыя праводзіцца пры высокім ціску 150 МПа, а некаторыя павінны праводзіцца пры адмоўным ціску, значна ніжэйшым за атмасферны. Напрыклад, вакуумная дыстыляцыя на нафтаперапрацоўчых заводах. Ціск пары высокага ціску на хімічным заводзе PTA складае 8,0 МПА, а ціск падачы кіслароду — каля 9,0 МПА. Вымярэнне ціску настолькі шырокае, што аператар павінен строга выконваць правілы выкарыстання розных прыбораў для вымярэння ціску, узмацняць штодзённае тэхнічнае абслугоўванне і пазбягаць любой халатнасці або неасцярожнасці. Усё гэта можа панесці велізарную шкоду і страты, не дасягнуўшы мэтаў высокай якасці, высокага выхаду, нізкага спажывання і бяспечнай вытворчасці.
Першы раздзел асноўная канцэпцыя вымярэння ціску
- Вызначэнне стрэсу
У прамысловай вытворчасці ціскам звычайна называюць сілу, якая дзейнічае раўнамерна і вертыкальна на адзінку плошчы, а яе велічыня вызначаецца плошчай, на якую дзейнічае сіла, і памерам вертыкальнай сілы. Матэматычна выражаецца як:
P=F/S, дзе P — ціск, F — вертыкальная сіла, а S — плошча дзеяння сілы.
- Адзінка ціску
У інжынерных тэхналогіях мая краіна прыняла Міжнародную сістэму адзінак (СІ). Адзінкай вымярэння ціску з'яўляецца Па (Па), дзе 1 Па — гэта ціск, які ствараецца сілай у 1 ньютан (Н), якая дзейнічае вертыкальна і раўнамерна на плошчу 1 квадратны метр (М2), і выражаецца ў Н/м2 (ньютан/квадратны метр). Акрамя Па, адзінкай вымярэння ціску могуць быць таксама кілапаскалі і мегапаскалі. Суадносіны паміж імі наступныя: 1 МПА = 10³ кПА = 10⁶ па
З-за шматгадовай звычкі, атмасферны ціск у інжынерыі дагэтуль выкарыстоўваецца. Каб палегчыць узаемнае пераўтварэнне, суадносіны пераўтварэння паміж некалькімі распаўсюджанымі адзінкамі вымярэння ціску прыведзены ў 2-1.
| Блок ціску | Інжынерная атмасфера кг/см2 | мм рт.сл. | мм вод. слупка | банкамат | Pa | бар | 1 б/цаля² |
| кгс/см2 | 1 | 0,73×10³ | 104 | 0,9678 | 0,99×105 | 0,99×105 | 14.22 |
| мм рт.сл. | 1,36×10⁻³ | 1 | 13.6 | 1,32×10² | 1,33×10² | 1,33×10⁻³ | 1,93×10⁻² |
| МмH2o | 10-4 | 0,74×10⁻² | 1 | 0,96×10⁻⁴ | 0,98×10 | 0,93×10⁻⁴ | 1,42×10⁻³ |
| Банкамат | 1,03 | 760 | 1,03×10⁴ | 1 | 1,01×105 | 1,01 | 14,69 |
| Pa | 1,02×10⁻⁶ | 0,75×10⁻² | 1,02×10⁻² | 0,98×10⁻⁶ | 1 | 1×10-5 | 1,45×10⁻⁴ |
| Бар | 1.019 | 0,75 | 1,02×10⁴ | 0,98 | 1×105 | 1 | 14.50 |
| фунт/цаля² | 0,70×10⁻² | 51,72 | 0,70×10³ | 0,68×10⁻² | 0,68×10⁴ | 0,68×10⁻² | 1 |
- Спосабы выражэння стрэсу
Існуе тры спосабы выражэння ціску: абсалютны ціск, манометрычны ціск, адмоўны ціск або вакуум.
Ціск у абсалютным вакууме называецца абсалютным нулявым ціскам, а ціск, выражаны зыходзячы з абсалютнага нулявага ціску, называецца абсалютным ціскам.
Манометрычны ціск — гэта ціск, выражаны ў залежнасці ад атмасфернага ціску, таму ён адрозніваецца ад абсалютнага ціску роўна на адну атмасферу (0,01 МП).
Гэта значыць: P табліца = P абсалютна-P вялікі (2-2)
Адмоўны ціск часта называюць вакуумам.
З формулы (2-2) відаць, што адмоўны ціск — гэта манометрычны ціск, калі абсалютны ціск ніжэйшы за атмасферны.
Суадносіны паміж абсалютным ціскам, манометрычным ціскам, адмоўным ціскам або вакуумам паказана на малюнку ніжэй:
Большасць паказчыкаў ціску, якія выкарыстоўваюцца ў прамысловасці, — гэта манометр, гэта значыць паказчык манометра — гэта розніца паміж абсалютным ціскам і атмасферным ціскам, таму абсалютны ціск — гэта сума манометра і атмасфернага ціску.
Раздзел 2. Класіфікацыя прыбораў для вымярэння ціску
Дыяпазон ціску, які вымяраецца ў хімічнай вытворчасці, вельмі шырокі, і кожны з іх мае свае асаблівасці ў розных умовах працэсу. Гэта патрабуе выкарыстання прыбораў для вымярэння ціску з рознай канструкцыяй і рознымі прынцыпамі працы для задавальнення розных вытворчых патрабаванняў. Розныя патрабаванні.
Згодна з рознымі прынцыпамі пераўтварэння, прыборы для вымярэння ціску можна ўмоўна падзяліць на чатыры катэгорыі: вадкасныя манометры; эластычныя манометры; электрычныя манометры; поршневыя манометры.
- Манометр для вадкасці ў калоне
Прынцып працы манометра ціску вадкаснага слупка заснаваны на прынцыпе гідрастатыкі. Прыбор для вымярэння ціску, выраблены па гэтым прынцыпе, мае простую канструкцыю, зручны ў выкарыстанні, мае адносна высокую дакладнасць вымярэнняў, недарагі і можа вымяраць невялікі ціск, таму ён шырока выкарыстоўваецца ў вытворчасці.
Вадкасныя манометры ціску можна падзяліць на U-вобразныя трубчастыя манометры, аднакантэнныя манометры і нахільныя трубчастыя манометры ў залежнасці ад іх розных канструкцый.
- Эластычны манометр
Эластычны манометр шырока выкарыстоўваецца ў хімічнай вытворчасці, бо мае наступныя перавагі, такія як простая канструкцыя, трываласць і надзейнасць, шырокі дыяпазон вымярэнняў, просты ў выкарыстанні, лёгка чытаецца, нізкі кошт і дастатковую дакладнасць, а таксама лёгка адпраўляе і дыстанцыйна перадае інструкцыі, аўтаматычна запісвае і г.д.
Эластычны манометр вырабляецца з выкарыстаннем розных пругкіх элементаў рознай формы для стварэння пругкай дэфармацыі пад уздзеяннем вымяранага ціску. У межах пругкасці выходнае зрушэнне пругкага элемента знаходзіцца ў лінейнай залежнасці ад вымяранага ціску. Такім чынам, яго маштаб аднастайны, пругкія кампаненты розныя, дыяпазон вымярэння ціску таксама адрозніваецца, напрыклад, гафрыраваныя дыяфрагмы і сильфонныя кампаненты, якія звычайна выкарыстоўваюцца пры вымярэнні нізкага ціску і нізкага ціску, аднаспружынная трубка (скарочана спружынная трубка) і шматспружынная трубка выкарыстоўваюцца для вымярэння высокага, сярэдняга ціску або вакууму. Сярод іх аднаспружынная трубка мае адносна шырокі дыяпазон вымярэння ціску, таму яна найбольш шырока выкарыстоўваецца ў хімічнай вытворчасці.
- Датчыкі ціску
У цяперашні час на хімічных заводах шырока выкарыстоўваюцца электрычныя і пнеўматычныя датчыкі ціску. Гэта прыборы, якія бесперапынна вымяраюць вымераны ціск і пераўтвараюць яго ў стандартныя сігналы (ціск паветра і сілу току). Іх можна перадаваць на вялікія адлегласці, а ціск можна паказваць, рэгістраваць або рэгуляваць у цэнтральнай дыспетчарскай. У залежнасці ад дыяпазону вымярэнняў іх можна падзяліць на датчыкі нізкага ціску, сярэдняга ціску, высокага ціску і абсалютнага ціску.
Раздзел 3. Уводзіны ў прыборы вымярэння ціску на хімічных заводах
На хімічных заводах звычайна выкарыстоўваюцца манометры з трубкай Бурдона. Аднак у залежнасці ад патрабаванняў да працы і матэрыялаў таксама выкарыстоўваюцца дыяфрагменныя, гафрыраваныя дыяфрагменныя і спіральныя манометры.
Намінальны дыяметр манометра, які ўсталёўваецца на месцы, складае 100 мм, а матэрыял - нержавеючая сталь. Ён падыходзіць для любых умоў надвор'я. Манометр мае станоўчы конус 1/2HNPT, бяспечнае шкло і вентыляцыйную мембрану, індыкацыю і кіраванне на месцы - пнеўматычныя. Яго дакладнасць складае ±0,5% ад поўнай шкалы.
Электрычны датчык ціску выкарыстоўваецца для дыстанцыйнай перадачы сігналу. Ён характарызуецца высокай дакладнасцю, добрай прадукцыйнасцю і высокай надзейнасцю. Яго дакладнасць складае ±0,25% ад поўнай шкалы.
Сігналізацыя або сістэма блакавання выкарыстоўвае рэле ціску.
Раздзел 4. Устаноўка, выкарыстанне і абслугоўванне манометраў
Дакладнасць вымярэння ціску залежыць не толькі ад дакладнасці самога манометра, але і ад таго, ці правільна ён усталяваны, ці правільна ён працуе, а таксама ад таго, як ён выкарыстоўваецца і абслугоўваецца.
- Устаноўка манометра ціску
Пры ўсталёўцы манометра варта звярнуць увагу на тое, ці з'яўляюцца абраны метад і месца ўстаноўкі ціску адпаведнымі, што непасрэдна ўплывае на тэрмін яго службы, дакладнасць вымярэнняў і якасць кантролю.
Патрабаванні да кропак вымярэння ціску, акрамя правільнага выбару канкрэтнага месца вымярэння ціску на вытворчым абсталяванні, падчас мантажу ўнутраная паверхня напорнай трубы, устаўленай у вытворчае абсталяванне, павінна знаходзіцца на адным узроўні з унутранай сценкай кропкі падключэння вытворчага абсталявання. Не павінна быць выступаў або задзірын, каб забяспечыць правільнае атрыманне статычнага ціску.
Месца ўстаноўкі лёгка назіраць, і імкнуцца пазбегнуць уплыву вібрацыі і высокай тэмпературы.
Пры вымярэнні ціску пары неабходна ўсталяваць кандэнсацыйную трубу, каб прадухіліць прамы кантакт паміж высокатэмпературнай парай і кампанентамі, і адначасова ізаляваць трубу. Для агрэсіўных асяроддзяў неабходна ўсталяваць ізаляцыйныя рэзервуары, запоўненыя нейтральным асяроддзем. Карацей кажучы, у залежнасці ад розных уласцівасцей вымяранага асяроддзя (высокая тэмпература, нізкая тэмпература, карозія, бруд, крышталізацыя, ападкі, глейкасць і г.д.) прымайце адпаведныя меры супраць карозіі, замярзання і блакавання. Таксама паміж адтулінай для адбору ціску і манометрам павінен быць усталяваны запорны клапан, каб пры рамонце манометра запорны клапан быў усталяваны побач з адтулінай для адбору ціску.
У выпадку праверкі на месцы і частай прамыўкі імпульснай трубкі запорны клапан можа быць трохпазіцыйным перамыкачом.
Катетар для ўвядзення ціску не павінен быць занадта доўгім, каб паменшыць павольнасць паказвання ціску.
- Выкарыстанне і абслугоўванне манометра ціску
У хімічнай вытворчасці манометры часта падвяргаюцца ўздзеянню вымяранага асяроддзя, напрыклад, карозіі, зацвярдзення, крышталізацыі, глейкасці, пылу, высокага ціску, высокай тэмпературы і рэзкіх ваганняў, што часта прыводзіць да розных паломак манометра. Каб забяспечыць нармальную працу прыбора, паменшыць колькасць паломак і падоўжыць тэрмін службы, неабходна праводзіць якасную праверку і рэгулярнае тэхнічнае абслугоўванне перад запускам вытворчасці.
1. Тэхнічнае абслугоўванне і праверка перад пускам вытворчасці:
Перад пускам вытворчасці звычайна праводзяцца выпрабаванні пад ціскам тэхналагічнага абсталявання, трубаправодаў і г.д. Выпрабавальны ціск звычайна прыкладна ў 1,5 раза перавышае рабочы ціск. Падчас выпрабавання пад ціскам вентыль, падлучаны да прыбора, павінен быць зачынены. Адкрыйце вентыль на прыладзе для адбору ціску і праверце, ці ёсць уцечкі ў злучэннях і зварных швах. Калі выяўлена ўцечка, яе неабходна своечасова ліквідаваць.
Пасля завяршэння выпрабавання ціску. Перад падрыхтоўкай да пачатку вытворчасці праверце, ці адпавядаюць характарыстыкі і мадэль усталяванага манометра ціску вымяранага асяроддзя, неабходнага для працэсу; ці мае калібраваны манометр сертыфікат, і калі ёсць памылкі, іх неабходна своечасова выправіць. Вадкасны манометр павінен быць запоўнены рабочай вадкасцю, а нулявая кропка павінна быць адкарэктавана. У манометр, абсталяваны ізаляцыйнай прыладай, неабходна дадаць ізаляцыйную вадкасць.
2. Тэхнічнае абслугоўванне і праверка манометра падчас руху:
Падчас запуску вытворчасці, вымярэння ціску пульсуючага асяроддзя, каб пазбегнуць пашкоджання манометра з-за імгненнага ўдару і залішняга ціску, клапан варта адкрываць павольна і выконваць умовы працы.
Для манометраў, якія вымяраюць пару або гарачую ваду, кандэнсатар павінен быць запоўнены халоднай вадой перад адкрыццём клапана на манометры. Пры выяўленні ўцечкі ў прыборы або трубаправодзе клапан на прыладзе для ўборкі ціску павінен быць своечасова адключаны, а затым ліквідаваны.
3. Штодзённае абслугоўванне манометра:
Прыбор, які працуе, неабходна рэгулярна штодня правяраць, каб падтрымліваць лічыльнік у чысціні і правяраць яго цэласнасць. Калі праблема выяўлена, своечасова яе ліквідуйце.
Час публікацыі: 15 снежня 2021 г.