Մանրամասն գիտելիքներ՝ ճնշման չափման գործիք

Քիմիական արտադրության գործընթացում ճնշումը ոչ միայն ազդում է արտադրության գործընթացի հավասարակշռության հարաբերությունների և ռեակցիայի արագության վրա, այլև ազդում է համակարգի նյութական հավասարակշռության կարևոր պարամետրերի վրա: Արդյունաբերական արտադրության գործընթացում որոշները պահանջում են մթնոլորտային ճնշումից շատ ավելի բարձր բարձր ճնշում, օրինակ՝ բարձր ճնշման պոլիէթիլենը: Պոլիմերացումը կատարվում է 150 ՄՊա բարձր ճնշման տակ, իսկ որոշները պետք է իրականացվեն մթնոլորտային ճնշումից շատ ավելի ցածր բացասական ճնշման տակ: Օրինակ՝ վակուումային թորումը նավթավերամշակման գործարաններում: PTA քիմիական գործարանի բարձր ճնշման գոլորշու ճնշումը 8.0 ՄՊա է, իսկ թթվածնի մատակարարման ճնշումը՝ մոտ 9.0 ՄՊԱԳ: Ճնշման չափումը այնքան ծավալուն է, որ օպերատորը պետք է խստորեն հետևի տարբեր ճնշման չափիչ գործիքների օգտագործման կանոններին, խստացնի ամենօրյա սպասարկումը և խուսափի ցանկացած անփութությունից կամ անփութությունից: Դրանցից բոլորը կարող են կրել հսկայական վնասներ և կորուստներ՝ չկարողանալով հասնել բարձր որակի, բարձր բերքատվության, ցածր սպառման և անվտանգ արտադրության նպատակներին:

Առաջին բաժինը՝ ճնշման չափման հիմնական հասկացությունը

• Սթրեսի սահմանումը

Արդյունաբերական արտադրության մեջ ճնշումը վերաբերում է այն ուժին, որը հավասարաչափ և ուղղահայաց ազդում է միավոր մակերեսի վրա, և դրա մեծությունը որոշվում է ուժը կրող մակերեսով և ուղղահայաց ուժի մեծությամբ։ Մաթեմատիկորեն արտահայտվում է հետևյալ կերպ՝
P=F/S որտեղ P-ն ճնշումն է, F-ը՝ ուղղահայաց ուժը, իսկ S-ը՝ ուժի մակերեսը

• Ճնշման միավոր

Ինժեներական տեխնոլոգիայի ոլորտում իմ երկիրը ընդունում է Միավորների Միջազգային Համակարգը (ՄՄՀ): Ճնշման հաշվարկման միավորը Պա-ն է (Պա), 1Պա-ն ճնշումն է, որը առաջանում է 1 Նյուտոնի (Ն) ուժի կողմից, որը ուղղահայաց և հավասարաչափ ազդում է 1 քառակուսի մետր (Մ2) մակերեսի վրա, որը արտահայտվում է Ն/մ2 (Նյուտոն/քառակուսի մետր): Պա-ից բացի, ճնշման միավորները կարող են լինել նաև կիլոպասկալները և մեգապասկալները: Դրանց միջև փոխակերպման կապը հետևյալն է՝ 1ՄՊԱ=103ԿՊԱ=106ՊԱ:
Երկար տարիների սովորության պատճառով, ինժեներական մթնոլորտային ճնշումը դեռևս օգտագործվում է ճարտարագիտության մեջ: Փոխադարձ փոխակերպումը հեշտացնելու համար, ճնշման չափման մի քանի լայնորեն օգտագործվող միավորների միջև փոխակերպման հարաբերությունները ներկայացված են 2-1-ում:

• Սթրեսի արտահայտման եղանակներ

Ճնշումը արտահայտելու երեք եղանակ կա՝ բացարձակ ճնշում, չափիչ ճնշում, բացասական ճնշում կամ վակուում։
Բացարձակ վակուումի տակ ճնշումը կոչվում է բացարձակ զրոյական ճնշում, իսկ բացարձակ զրոյական ճնշման հիման վրա արտահայտված ճնշումը՝ բացարձակ ճնշում։
Չափիչ ճնշումը մթնոլորտային ճնշման հիման վրա արտահայտված ճնշում է, ուստի այն բացարձակ ճնշումից գտնվում է ճիշտ մեկ մթնոլորտ (0.01 ՄՊ) հեռավորության վրա։
Այսինքն՝ P աղյուսակ = P բացարձակապես - P մեծ (2-2)
Բացասական ճնշումը հաճախ անվանում են վակուում։
(2-2) բանաձևից երևում է, որ բացասական ճնշումը չափիչ ճնշումն է, երբ բացարձակ ճնշումը ցածր է մթնոլորտային ճնշումից։
Բացարձակ ճնշման, չափիչ ճնշման, բացասական ճնշման կամ վակուումի միջև եղած կապը ներկայացված է ստորև բերված նկարում։

Արդյունաբերությունում օգտագործվող ճնշման ցուցիչի մեծ մասը չափիչ ճնշում է, այսինքն՝ ճնշման չափիչի ցուցիչի արժեքը բացարձակ ճնշման և մթնոլորտային ճնշման տարբերությունն է, ուստի բացարձակ ճնշումը չափիչ ճնշման և մթնոլորտային ճնշման գումարն է։

Բաժին 2. Ճնշման չափման գործիքների դասակարգում
Քիմիական արտադրության մեջ չափվող ճնշման միջակայքը շատ լայն է, և յուրաքանչյուրն ունի իր առանձնահատկությունները տարբեր գործընթացային պայմաններում: Սա պահանջում է տարբեր կառուցվածքներով և տարբեր աշխատանքային սկզբունքներով ճնշման չափման գործիքների օգտագործում՝ տարբեր արտադրական պահանջները բավարարելու համար: Տարբեր պահանջներ:
Ըստ տարբեր փոխակերպման սկզբունքների, ճնշման չափման սարքերը կարելի է մոտավորապես բաժանել չորս կատեգորիայի՝ հեղուկ սյունակային ճնշման չափիչներ, առաձգական ճնշման չափիչներ, էլեկտրական ճնշման չափիչներ, մխոցային ճնշման չափիչներ։

• Հեղուկի սյունակի ճնշման չափիչ

Հեղուկ սյունակային ճնշման չափիչի աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է հիդրոստատիկայի սկզբունքի վրա: Այս սկզբունքով պատրաստված ճնշման չափիչ սարքն ունի պարզ կառուցվածք, հարմար է օգտագործման համար, ունի համեմատաբար բարձր չափման ճշգրտություն, էժան է և կարող է չափել փոքր ճնշումներ, ուստի այն լայնորեն կիրառվում է արտադրության մեջ:
Հեղուկի սյունակային ճնշման չափիչները կարելի է բաժանել U-աձև խողովակաձև ճնշման չափիչների, միախողովակ ճնշման չափիչների և թեք խողովակաձև ճնշման չափիչների՝ ըստ իրենց տարբեր կառուցվածքների։

• Էլաստիկ ճնշման չափիչ

Էլաստիկ ճնշման չափիչը լայնորեն կիրառվում է քիմիական արտադրության մեջ, քանի որ այն ունի հետևյալ առավելությունները, ինչպիսիք են պարզ կառուցվածքը։ Այն ամուր է և հուսալի։ Այն ունի լայն չափման տիրույթ, հեշտ է օգտագործել, հեշտ է կարդալ, ցածր գին ունի և ունի բավարար ճշգրտություն, և հեշտ է կատարել հեռակա հրահանգներ, ավտոմատ ձայնագրում և այլն։
Առաձգական ճնշման չափիչը պատրաստվում է տարբեր ձևերի տարբեր առաձգական տարրերի միջոցով՝ չափվող ճնշման տակ առաձգական դեֆորմացիա առաջացնելու համար։ Առաձգականության սահմանի սահմաններում առաձգական տարրի ելքային տեղաշարժը գծային հարաբերության մեջ է չափվող ճնշման հետ։ Հետևաբար, դրա մասշտաբը միատարր է, առաձգական բաղադրիչները տարբեր են, ճնշման չափման միջակայքը նույնպես տարբեր է, ինչպիսիք են ալիքավոր դիաֆրագման և փչովի բաղադրիչները, որոնք սովորաբար օգտագործվում են ցածր ճնշման և ցածր ճնշման չափման դեպքերում, միապարզ զսպանակային խողովակը (կրճատ՝ զսպանակային խողովակ) և բազմակի զսպանակային խողովակը։ Զսպանակային խողովակը օգտագործվում է բարձր, միջին ճնշման կամ վակուումի չափման համար։ Դրանցից միապարզ զսպանակային խողովակն ունի ճնշման չափման համեմատաբար լայն միջակայք, ուստի այն ամենատարածվածն է քիմիական արդյունաբերության մեջ։

• Ճնշման փոխանցիչներ

Ներկայումս քիմիական գործարաններում լայնորեն օգտագործվում են էլեկտրական և պնևմատիկ ճնշման փոխանցիչները: Դրանք սարքեր են, որոնք անընդհատ չափում են չափված ճնշումը և այն վերածում ստանդարտ ազդանշանների (օդային ճնշում և հոսանք): Դրանք կարող են փոխանցվել մեծ հեռավորությունների վրա, և ճնշումը կարող է ցուցադրվել, գրանցվել կամ կարգավորվել կենտրոնական կառավարման սենյակում: Դրանք կարելի է բաժանել ցածր ճնշման, միջին ճնշման, բարձր ճնշման և բացարձակ ճնշման՝ ըստ տարբեր չափման միջակայքերի:

Բաժին 3. Քիմիական գործարաններում ճնշման չափման գործիքների ներածություն
Քիմիական գործարաններում ճնշման չափիչների համար սովորաբար օգտագործվում են Բուրդոնի խողովակաձև ճնշման չափիչներ: Այնուամենայնիվ, աշխատանքային պահանջներին և նյութական պահանջներին համապատասխան, օգտագործվում են նաև դիաֆրագմա, ալիքավոր դիաֆրագմա և պարուրաձև ճնշման չափիչներ:
Տեղում տեղադրված ճնշման չափիչի անվանական տրամագիծը 100 մմ է, իսկ նյութը՝ չժանգոտվող պողպատ։ Այն հարմար է բոլոր եղանակային պայմանների համար։ Ճնշման չափիչը՝ 1/2HNPT դրական կոնաձև միացմամբ, անվտանգ ապակիով և օդափոխման թաղանթով, տեղում ցուցումով և կառավարմամբ, պնևմատիկ է։ Դրա ճշգրտությունը լրիվ մասշտաբի ±0.5%-ն է։
Էլեկտրական ճնշման փոխանցիչը օգտագործվում է հեռակառավարվող ազդանշանի փոխանցման համար։ Այն բնութագրվում է բարձր ճշգրտությամբ, լավ կատարողականությամբ և բարձր հուսալիությամբ։ Դրա ճշգրտությունը լրիվ մասշտաբի ±0.25%-ն է։
Ահազանգը կամ կողպեքի համակարգը օգտագործում է ճնշման անջատիչ։

Բաժին 4. Ճնշման չափիչների տեղադրումը, օգտագործումը և պահպանումը
Ճնշման չափման ճշգրտությունը կապված է ոչ միայն ճնշման չափիչի ճշգրտության հետ, այլև այն բանի հետ, թե արդյոք այն տեղադրված է ճիշտ, ճիշտ է, թե ոչ, և թե ինչպես է այն օգտագործվում և պահպանվում։

• Ճնշման չափիչի տեղադրում

Ճնշման չափիչը տեղադրելիս պետք է ուշադրություն դարձնել, թե արդյոք ընտրված ճնշման մեթոդը և տեղը համապատասխան են, ինչը անմիջական ազդեցություն ունի դրա ծառայության ժամկետի, չափման ճշգրտության և կառավարման որակի վրա:
Արտադրական սարքավորումների վրա ճնշման չափման կոնկրետ տեղը ճիշտ ընտրելուց բացի, տեղադրման ընթացքում արտադրական սարքավորումների մեջ մտցված ճնշման խողովակի ներքին ծայրային մակերեսը պետք է պահվի արտադրական սարքավորումների միացման կետի ներքին պատի հետ հարթ։ Ստատիկ ճնշման ճիշտ չափումն ապահովելու համար չպետք է լինեն ելուստներ կամ ճաքեր։
Տեղադրման տեղը հեշտ է դիտարկել, և ձգտեք խուսափել թրթռման և բարձր ջերմաստիճանի ազդեցությունից։
Գոլորշու ճնշումը չափելիս պետք է տեղադրվի կոնդենսատի խողովակ՝ բարձր ջերմաստիճանի գոլորշու և բաղադրիչների միջև անմիջական շփումը կանխելու համար, և խողովակը պետք է միաժամանակ մեկուսացվի: Կոռոզիոն միջավայրի համար պետք է տեղադրվեն չեզոք միջավայրով լցված մեկուսացման բաքեր: Ամփոփելով՝ չափվող միջավայրի տարբեր հատկություններին համապատասխան (բարձր ջերմաստիճան, ցածր ջերմաստիճան, կոռոզիա, կեղտ, բյուրեղացում, նստվածք, մածուցիկություն և այլն) ձեռնարկեք համապատասխան հակակոռոզիոն, հակասառեցնող, հակախցանող միջոցառումներ: Ճնշման չափիչի և ճնշման չափիչի միջև պետք է տեղադրվի նաև փակող փական, որպեսզի ճնշման չափիչի վերանորոգման ժամանակ փակող փականը տեղադրվի ճնշման չափիչի մոտ:
Տեղում ստուգման և իմպուլսային խողովակի հաճախակի լվացման դեպքում անջատիչ փականը կարող է լինել եռակողմ անջատիչ։
Ճնշումը ուղղորդող կաթետերը չպետք է չափազանց երկար լինի՝ ճնշման ցուցման դանդաղկոտությունը նվազեցնելու համար։

• Ճնշման չափիչի օգտագործումը և պահպանումը

Քիմիական արտադրության մեջ ճնշման չափիչները հաճախ ենթարկվում են չափվող միջավայրի ազդեցությանը, ինչպիսիք են կոռոզիան, պնդացումը, բյուրեղացումը, մածուցիկությունը, փոշին, բարձր ճնշումը, բարձր ջերմաստիճանը և կտրուկ տատանումները, որոնք հաճախ առաջացնում են չափիչի տարբեր խափանումներ: Սարքի բնականոն աշխատանքն ապահովելու, խափանումների առաջացումը նվազեցնելու և ծառայության ժամկետը երկարացնելու համար անհրաժեշտ է արտադրության մեկնարկից առաջ կատարել լավ տեխնիկական զննում և պարբերական սպասարկում:
1. Արտադրության մեկնարկից առաջ սպասարկում և ստուգում.
Արտադրության մեկնարկից առաջ, սովորաբար ճնշման ստուգման աշխատանքներ են կատարվում տեխնոլոգիական սարքավորումների, խողովակաշարերի և այլնի վրա: Փորձարկման ճնշումը, որպես կանոն, աշխատանքային ճնշման մոտ 1.5 անգամն է: Գործընթացի ճնշման ստուգման ընթացքում սարքին միացված փականը պետք է փակ լինի: Բացեք ճնշում չափող սարքի փականը և ստուգեք, թե արդյոք կա որևէ արտահոսք միացումներում և եռակցման մեջ: Եթե որևէ արտահոսք հայտնաբերվի, այն պետք է ժամանակին վերացվի:
Ճնշման փորձարկումն ավարտվելուց հետո։ Արտադրությունը սկսելուն նախապատրաստվելուց առաջ ստուգեք, թե արդյոք տեղադրված ճնշման չափիչի տեխնիկական բնութագրերը և մոդելը համապատասխանում են գործընթացով պահանջվող չափվող միջավայրի ճնշմանը. արդյոք տրամաչափված չափիչն ունի վկայական, և եթե կան սխալներ, դրանք պետք է ժամանակին շտկվեն։ Հեղուկի ճնշման չափիչը պետք է լցվի աշխատանքային հեղուկով, և զրոյական կետը պետք է շտկվի։ Մեկուսիչ սարքով հագեցած ճնշման չափիչը պետք է ավելացնի մեկուսիչ հեղուկ։
2. Ճնշման չափիչի սպասարկումը և ստուգումը մեքենա վարելիս.
Արտադրության մեկնարկի, պուլսացնող միջավայրի ճնշման չափման ընթացքում, ակնթարթային հարվածի և գերճնշման պատճառով ճնշման չափիչի վնասումից խուսափելու համար, փականը պետք է դանդաղ բացվի և պահպանվեն շահագործման պայմանները։
Գոլորշի կամ տաք ջուր չափող ճնշման չափիչների դեպքում ճնշման չափիչի վրա փականը բացելուց առաջ խտացուցիչը պետք է լցվի սառը ջրով։ Երբ գործիքում կամ խողովակաշարում արտահոսք է հայտնաբերվում, ճնշում չափող սարքի վրա գտնվող փականը պետք է ժամանակին անջատվի, ապա վերացվի այն։
3. Ճնշման չափիչի ամենօրյա սպասարկում.
Գործող սարքը պետք է պարբերաբար ստուգվի ամեն օր՝ հաշվիչը մաքուր պահելու և հաշվիչի ամբողջականությունը ստուգելու համար: Եթե խնդիրը հայտնաբերվի, ժամանակին վերացրեք այն: