Приборы для измерения давления

Одним из основных параметров, характеризующих работу нефтяных скважин, насосных агрегатов, сепарационных установок, установок по подготовке нефти, газа и воды является давление.

Давлением называют отношение силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности. Различают следующие виды давления: атмосферное, абсолютное, избыточное и вакуум (разряжение).

Атмосферное (барометрическое) – давление, создаваемое массой воздушного столба земной атмосферы.

Абсолютное – давление, отсчитанное от абсолютного нуля. За начало отсчета абсолютного давления принимают давление внутри сосуда, из которого полностью откачан воздух.

Избыточное давление – разность между абсолютным и барометрическим давлениями.

Вакуум (разряжение) – разность между абсолютным и барометрическим давлениями.

В Международной системе единиц за единицу давления принят Паскаль (Па) – давление, создаваемое силой в 1 ньютон (Н), равномерно распределенной по поверхности площадью 1 м², направленной перпендикулярно к ней. Внесистемная единица измерения давления – кгс/см², мм вод. ст., мм рт. ст. (1– кгс/см² = 9.8 н)×

Основные типы приборов для измерения давления

манометры – служат для измерения избыточного давления. При помощи манометров измеряют давление в нефтепроводах, газовых линиях, водоводах, ЗУ, на ДНС, УПСВ, компрессорных и т.д.;

барометры – предназначены для измерения атмосферного давления;

тягомеры и напоромеры – для измерения небольших разряжений или избыточных давлений до 2500 мм вод. ст. Тягомеры широко используются для измерения тяги в печах, у основания дымовых труб, а напоромеры – при измерении небольших давлений воздуха и газа в воздухо- и газопроводах;

вакуумметры – используются для измерения разряжения (вакуума) до 760 мм рт. ст. Применяются в конденсаторах, вакуум-насосных установках, вакуум-аппаратах;

мановакууметры – для измерения избыточных давлений от 0,5 до 50 кгс/см² и вакуума до 760 мм рт. ст.;

дифференциальные манометры – для измерения разности давлений.

1. По принципу действия:

Жидкостные – измеряемое давление уравновешивается давлением столба жидкости, заливаемой в прибор, высота которого и является величиной, определяющей давление.

Пружинные – измеряемое давление уравновешивается упругими силами пружинных элементов (трубчатой пружины, мембраны, сильфона и др.) – величиной, определяющей давление.

Поршневые – измеряемое давление уравновешивается весом груза, действующего на поршень определенной площади, перемещающийся в цилиндре, заполненном маслом.

Электрические – используют для измерения давления различные электрические явления, связанные с изменением давления (пьезоэлектричество, изменение сопротивления проводников, емкости и др.).

Комбинированные – основанные на использовании нескольких принципов.

2. По способу выдачи сигналов измерения:

· показывающие;

· регистрирующие с местной записью;

· регистрирующие с дистанционной передачей показаний.

·

3. По назначению:

Технические – служат для установки на объектах.

Контрольные – предназначены для проверки технических приборов на месте их установки.

Образцовы е – используются для проверки технических и контрольных приборов, а также для точных измерений.

Манометры.

В нефтедобыче наиболее распространены пружинные манометры (рис.1.), где в качестве чувствительного элемента применяют трубчатые пружины, как одновинтовые, так и многовинтовые, мембраны и сильфоны.

Технические манометры имеют класс точности 1,5; 2,5; 4,0; контрольные – 0,6; 1,0; образцовые – 0,16; 0,25; 0,4.

Верхние пределы измерений манометров в зависимости от их типов составляют: 0,16; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6; 10; 16; 25; 40; 60; 100; 160; 250; 400; 600; 1000 кгс/см².

Пример обозначения манометра:

манометр показывающий (МП) с диаметром корпуса 63 мм (63), радиальным штуцером (Р), диапазоном измерения от 0 до 4 МПа, классом точности 2,5

МП 63 - Р (0...4) МПа - 2,5.

Принцип действия манометра основан на уравновешивании силы, возникающей под воздействием измеряемого давления, силой упругости, чувствительного элемента прибора.

Манометр (см. рис.2.) имеет резьбовой штуцер 7 для подключения, трубчатую пружину 5,

соединенную со штуцером, стрелку 1 и кинематический узел, состоящий из поводка 6, зубчатого сектора 4 и зубчатой шестерни 2,

 

 

закрепленной со стрелкой, и противодействующей спиральной пружины. Под воздействием избыточного измеряемого давления трубчатая пружина деформируется (в пределах упругих деформаций), стремясь распрямиться. При этом свободный конец пружины, перемещаясь совместно с поводком 6, разворачивает относительно оси зубчатый сектор, который, в свою очередь, поворачивает на определенный угол зубчатую шестеренку 2 и стрелку прибора.

Трубчатая пружина 5 в сечении имеет эллипсовидную или овальную форму, которая под воздействием измеряемого давления газа или жидкости стремится к окружности. В металле возникают механические напряжения, приводящие к деформации пружины, и сечение трубки будет стремиться к окружности.

При подаче на вход манометра избыточного давления трубка разжимается, а при подаче разряжения – сжимается.

Технические характеристики манометров МП представлены в табл. 23.1.

Таблица 23.1.

Диаметр корпуса D: 40, 50, 63 и 100 мм. Класс точности: 2,5 и 4 для МП-40, 50 и 63; · 1,5 и 2,5 для МП-63 и 100.

Диапазон измерения: МП-40 и 50: от - 0,1 МПа до 0; от 0 до 0,25... 25 МПа; МП-63: от - 0,1 до 0...1,5 МПа; от 0 до 0,1... 25 МПа; МП-100: от - 0,1 до 0...2,4 МПа; от 0 до 0,06... 25 МПа.

Исполнение: · корпус: для МП-40, 50, 63 и 100 - синтетическая масса (ABS или полистирол); для МП 100 - также может применяться сталь, окрашенная в черный цвет; · стекло - органическое для МП40, 50, 63 и 100; техническое для МП 100; · шкала - алюминиевый сплав, окрашенный в белый цвет, или полистирол; · трубчатая пружина - медный сплав; · штуцер - медный сплав; · трибко-секторный механизм - медный или алюминиевый сплавы, синтетические массы. Исполнение корпуса с радиальным расположением штуцера (Р) или с центрально-осевым расположением штуцера на задней стенке корпуса (Т) (кроме МП100).

 

В зависимости от измеряемых параметров и внешних факторов применяются различные типы манометров. Широкое применение для контроля заданных параметров работы оборудования получили электроконтактные манометры (ЭКМ).

В отличие от обычного показывающего манометра в этом приборе имеются два электроконтакта, которые замыкаются при заданных значениях давления, передавая при этом по проводам соответствующий сигнал. Пределы, при которых подаются сигналы, устанавливаются перемещением контактных стрелок с помощью двух головок, выведенных наружу через стекло и помещенных над осью вращения стрелки прибора.

Электрическая часть контактных манометров может питаться постоянным или переменным током.

В целях безопасности корпус контактного манометра имеет особую клемму, которая должна быть соединена с землей.

Технические характеристики манометров ЭКМ представлены в табл.23.2.

Таблица 23.2

Манометр ДМ2005Cг1Ех
Исполнение:	взрывозащищенное
Диапазон показаний, кгс/.см 2	от 0 до 1600
Рабочая среда:	газ, пар, жидкость
Класс точности:	1,5
Диапазон температур, °С:	от - 50 до + 60
Параметры сигнализирующего устройства:
Напряжение внешних коммутируемых цепей, не более:	постоянного тока: - 220 в переменного тока: 380 в
Отклонение напряжения от номинала, %:	от + 10 до - 15
Разрывная мощность контактов, не более	со скользящими контактами:-постоянного тока, Вт: 10 - переменного тока, ВА: 20 с магнитным поджатием контактов: -постоянного тока, Вт: 30 - переменного тока, ВА: 50
Предел допускаемой основной погрешности срабатывания сигнализирующего устройства, %:	скользящий контакт: ± 2,5 с магнитным поджатием: ± 6
Исполнение сигнализирующего устройства по подключению внешних цепей:	Исполнение VI (базовое): Два контакта, один замыкающий, другой размыкающий (указатели красного цвета) - Исполнение III: Два размыкающих контакта (левый указатель синий, правый - красный) - Исполнение IV: Два замыкающих контакта (левый указатель красный, правый - синий) - Исполнение V: Два контакта, один размыкающий, другой замыкающий (указатели синего цвета)

На шкалах манометров, устанавливаемых на различном оборудовании, работающем под давлением, наносятся отметки, соответствующие максимальному (иногда и минимальному) рабочему давлению. Отметки могут быть выполнены в виде стрелок или рисок, которые крепятся к корпусу манометра напротив его шкалы.

Манометр не допускается к применению в случаях, когда:

1. отсутствует пломба или клеймо на манометре;

2. просрочен срок поверки манометра;

3. стрелка манометра при его выключении не возвращается на нулевую отметку шкалы;

4. разбито стекло или имеются другие повреждения, которые могут отразиться на правильности его показаний.

Вакуумметры

Устройство вакуумметра аналогично устройству манометра. Различие заключается в меньшей упругости пружины. При разрежении пружина скручивается, и стрелка вакуумметра движется против часовой стрелки. На шкале вакуумметра нулевая отметка справа.

Мановакуумметры предназначены для измерения переменных давлений, которые могут быть больше или меньше атмосферного. На шкале мановакуумметра – нуль в средней части. Делениям шкалы вправо от нуля соответствуют единицы давления, деления шкалы влево от нуля указывают разрежение.

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: