A kémiai gyártási folyamatban a nyomás nemcsak a termelési folyamat egyensúlyviszonyát és reakciósebességét befolyásolja, hanem a rendszer anyagmérlegének fontos paramétereit is. Az ipari termelési folyamatban egyesek, például a nagynyomású polietilén esetében, a légköri nyomásnál jóval magasabb nyomást igényelnek. A polimerizációt 150 MPA nagynyomáson végzik, míg másokat a légköri nyomásnál jóval alacsonyabb negatív nyomáson kell végrehajtani. Ilyen például a vákuumdesztilláció az olajfinomítókban. A PTA vegyi üzem nagynyomású gőznyomása 8,0 MPA, az oxigén betáplálási nyomása pedig körülbelül 9,0 MPAG. A nyomásmérés olyan kiterjedt, hogy a kezelőnek szigorúan be kell tartania a különféle nyomásmérő eszközök használatára vonatkozó szabályokat, fokoznia kell a napi karbantartást, és el kell kerülnie a gondatlanságot vagy a figyelmetlenséget. Mindez hatalmas károkat és veszteségeket okozhat, és nem érheti el a magas minőség, a magas hozam, az alacsony fogyasztás és a biztonságos termelés céljait.
Az első rész a nyomásmérés alapfogalma
- A stressz definíciója
Az ipari termelésben a köznyelvben nyomásnak nevezett erő az egységnyi felületre egyenletesen és függőlegesen ható erő, amelynek nagyságát az erőt hordozó felület és a függőleges erő nagysága határozza meg. Matematikailag a következőképpen fejezhető ki:
P=F/S, ahol P a nyomás, F a függőleges erő és S az erőterület
- Nyomás mértékegysége
A mérnöki technológiában hazám a Nemzetközi Mértékegységrendszert (SI) alkalmazza. A nyomás mértékegysége Pa (Pa), ahol 1 Pa az a nyomás, amelyet 1 Newton (N) erő hoz létre függőlegesen és egyenletesen ható 1 négyzetméter (M2) területen, és N/m2-ben (Newton/négyzetméter) fejezik ki. A Pa mellett a nyomás mértékegysége lehet kilopascal és megapascal is. A kettő közötti átváltási kapcsolat: 1MPA=103KPA=106PA
A sokéves szokásnak köszönhetően a mérnöki légköri nyomást a mai napig használják a mérnöki tudományokban. A kölcsönös átváltás megkönnyítése érdekében a 2-1. pontban felsoroljuk a több általánosan használt nyomásmértékegység közötti átváltási összefüggéseket.
| Nyomásegység | Mérnöki légkör Kg/cm2 | Hgmm | mmH2O | bankautomata | Pa | bár | 1 font/hüvelyk2 |
| kgf/cm2 | 1 | 0,73 × 103 | 104 | 0,9678 | 0,99 × 105 | 0,99 × 105 | 14.22 |
| Hgmm | 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 |
| Atm | 1.03 | 760 | 1,03 × 10⁻¹ | 1 | 1,01 × 105 | 1.01 | 14.69 |
| Pa | 1,02 × 10⁻⁻¹ | 0,75 × 10⁻² | 1,02 × 10⁻² | 0,98 × 10⁻¹ | 1 | 1×10-5 | 1,45 × 10⁻⁴ |
| Bár | 1.019 | 0,75 | 1,02 × 10⁻¹ | 0,98 | 1×105 | 1 | 14.50 |
| font/hüvelyk2 | 0,70 × 10⁻² | 51,72 | 0,70 × 103 | 0,68 × 10⁻² | 0,68 × 10⁻⁹ | 0,68 × 10⁻² | 1 |
- A stressz kifejezésének módjai
A nyomás kifejezésének három módja van: abszolút nyomás, túlnyomás, negatív nyomás vagy vákuum.
Az abszolút vákuum alatti nyomást abszolút nulla nyomásnak, az abszolút nulla nyomás alapján kifejezett nyomást pedig abszolút nyomásnak nevezzük.
A túlnyomás a légköri nyomás alapján kifejezett nyomás, tehát pontosan egy atmoszférával (0,01 Mp) tér el az abszolút nyomástól.
Azaz: P tábla = P abszolút - P nagy (2-2)
A negatív nyomást gyakran vákuumnak nevezik.
A (2-2) képletből látható, hogy a negatív nyomás a túlnyomás, amikor az abszolút nyomás alacsonyabb a légköri nyomásnál.
Az abszolút nyomás, a túlnyomás, a negatív nyomás vagy a vákuum közötti összefüggést az alábbi ábra mutatja:
Az iparban használt nyomáskijelzési értékek többsége a túlnyomás, azaz a nyomásmérő által kijelzett érték az abszolút nyomás és a légköri nyomás közötti különbség, tehát az abszolút nyomás a túlnyomás és a légköri nyomás összege.
2. szakasz Nyomásmérő műszerek osztályozása
A vegyipari gyártás során mérendő nyomástartomány igen széles, és mindegyiknek megvannak a sajátosságai a különböző folyamatkörülmények között. Ez különböző felépítésű és működési elvű nyomásmérő műszerek használatát igényli a különböző termelési követelmények teljesítéséhez. Különböző követelmények.
A különböző átváltási elvek szerint a nyomásmérő műszerek nagyjából négy kategóriába sorolhatók: folyadékoszlopos nyomásmérők; rugalmas nyomásmérők; elektromos nyomásmérők; dugattyús nyomásmérők.
- Folyadékoszlop nyomásmérő
A folyadékoszlopos nyomásmérő működési elve a hidrosztatika elvén alapul. Az ezen elv szerint készült nyomásmérő műszer egyszerű szerkezetű, kényelmesen használható, viszonylag nagy mérési pontossággal rendelkezik, olcsó, és kis nyomásokat is képes mérni, így széles körben használják a gyártásban.
A folyadékoszlopos nyomásmérők felépítésük szerint U-csöves nyomásmérőkre, egycsöves nyomásmérőkre és ferdecsöves nyomásmérőkre oszthatók.
- Rugalmas nyomásmérő
A rugalmas nyomásmérőt széles körben használják a vegyipari gyártásban, mivel a következő előnyökkel rendelkezik: egyszerű szerkezet, szilárdság és megbízhatóság, széles mérési tartomány, könnyű használat, könnyű leolvasás, alacsony ár, megfelelő pontosság, könnyű küldeni és távoli utasításokat készíteni, automatikus rögzítést stb.
A rugalmas nyomásmérőt különféle alakú, rugalmas elemek felhasználásával állítják elő, hogy a mérendő nyomás alatt rugalmas deformációt hozzanak létre. A rugalmassági határon belül a rugalmas elem kimeneti elmozdulása lineáris összefüggésben áll a mérendő nyomással. Tehát a skálája egyenletes, a rugalmas alkatrészek eltérőek, a nyomásmérési tartomány is eltérő, például a hullámosított membrán és a fújtató alkatrészek, amelyeket általában alacsony nyomáson és alacsony nyomásméréskor használnak, egytekercses rugócső (rövidítve rugócső) és többtekercses rugócső nagy, közepes nyomás vagy vákuum mérésére szolgál. Ezek közül az egytekercses rugócső viszonylag széles nyomásmérési tartománnyal rendelkezik, így a legszélesebb körben használják a vegyipari gyártásban.
- Nyomástávadók
Jelenleg az elektromos és pneumatikus nyomástávadókat széles körben használják a vegyi üzemekben. Ezek olyan műszerek, amelyek folyamatosan mérik a mért nyomást, és szabványos jelekké (légnyomás és áram) alakítják át. Nagy távolságokra is továbbíthatók, a nyomás pedig a központi vezérlőteremben kijelezhető, rögzíthető vagy beállítható. Különböző mérési tartományok szerint kisnyomású, közepes nyomású, nagynyomású és abszolút nyomású típusokra oszthatók.
3. szakasz Bevezetés a vegyi üzemekben használt nyomásmérő műszerekbe
Vegyipari üzemekben általában Bourdon-csöves nyomásmérőket használnak nyomásmérőként. Azonban a munkakörülményektől és az anyagszükséglettől függően membrános, bordás membrános és spirális nyomásmérőket is használnak.
A helyszíni nyomásmérő névleges átmérője 100 mm, anyaga rozsdamentes acél. Minden időjárási körülmény között használható. A nyomásmérő 1/2HNPT pozitív kúpos csatlakozással, biztonsági üveggel és szellőzőmembránnal, helyszíni kijelzéssel és vezérléssel rendelkezik, pneumatikus. Pontossága a teljes skála ±0,5%-a.
Az elektromos nyomástávadót távjelátvitelre használják. Jellemzője a nagy pontosság, a jó teljesítmény és a nagyfokú megbízhatóság. Pontossága a teljes skála ±0,25%-a.
A riasztó- vagy reteszelőrendszer nyomáskapcsolót használ.
4. szakasz Nyomásmérők telepítése, használata és karbantartása
A nyomásmérés pontossága nemcsak a nyomásmérő pontosságától függ, hanem attól is, hogy megfelelően van-e beszerelve, helyesen van-e felszerelve, és hogyan használják és tartják karban.
- Nyomásmérő felszerelése
A nyomásmérő telepítésekor figyelni kell arra, hogy a kiválasztott nyomásmódszer és a helyszín megfelelő-e, ami közvetlen hatással van az élettartamára, a mérési pontosságára és a szabályozási minőségre.
A nyomásmérési pontokra vonatkozó követelmények a gyártóberendezésen a nyomásmérési hely helyes megválasztása mellett a telepítés során a gyártóberendezésbe bevezetett nyomócső belső végfelületét a gyártóberendezés csatlakozási pontjának belső falával egy síkban kell tartani. Nem lehetnek kiálló részek vagy sorják, hogy a statikus nyomást megfelelően lehessen mérni.
A telepítési hely könnyen megfigyelhető, és törekedni kell a rezgés és a magas hőmérséklet hatásának elkerülésére.
A gőznyomás mérésekor kondenzvízcsövet kell beszerelni, hogy megakadályozzuk a magas hőmérsékletű gőz és az alkatrészek közötti közvetlen érintkezést, és a csövet egyidejűleg szigetelni kell. Korrozív közegek esetén semleges közeggel töltött szigetelőtartályokat kell beszerelni. Röviden, a mért közeg különböző tulajdonságaitól (magas hőmérséklet, alacsony hőmérséklet, korrózió, szennyeződés, kristályosodás, kicsapódás, viszkozitás stb.) függően megfelelő korrózió-, fagyás- és blokkolásgátló intézkedéseket kell tenni. A nyomásmérő nyílás és a nyomásmérő közé egy elzárószelepet is be kell szerelni, hogy a nyomásmérő felújításakor az elzárószelepet a nyomásmérő nyílás közelében kell felszerelni.
Helyszíni ellenőrzés és az impulzuscső gyakori öblítése esetén az elzárószelep háromállású kapcsoló lehet.
A nyomásvezető katéter nem lehet túl hosszú, hogy csökkentse a nyomáskijelzés lassúságát.
- A nyomásmérő használata és karbantartása
A vegyipari gyártásban a nyomásmérőket gyakran befolyásolják a mért közeg olyan tényezők, mint a korrózió, a megszilárdulás, a kristályosodás, a viszkozitás, a por, a nagy nyomás, a magas hőmérséklet és az éles ingadozások, amelyek gyakran a mérőműszer különféle meghibásodásait okozzák. A műszer normál működésének biztosítása, a meghibásodások előfordulásának csökkentése és az élettartam meghosszabbítása érdekében a gyártás megkezdése előtt alapos karbantartási ellenőrzést és rendszeres karbantartást kell végezni.
1. Karbantartás és ellenőrzés a gyártás megkezdése előtt:
A gyártás megkezdése előtt általában nyomáspróbát végeznek a technológiai berendezéseken, csővezetékeken stb. A próbanyomás általában körülbelül 1,5-szerese az üzemi nyomásnak. A műszerhez csatlakoztatott szelepet a folyamatnyomáspróba során zárva kell tartani. Nyissa ki a nyomásmérő készülék szelepét, és ellenőrizze, hogy van-e szivárgás a csatlakozásoknál és a hegesztéseknél. Ha bármilyen szivárgást észlel, azt időben el kell távolítani.
A nyomáspróba befejezése után a gyártás megkezdése előtt ellenőrizni kell, hogy a beépített nyomásmérő specifikációi és modellje megfelel-e a folyamat által megkövetelt mért közeg nyomásának; van-e hitelesített mérőműszer tanúsítvánnyal, és ha vannak hibák, azokat időben ki kell javítani. A folyadéknyomásmérőt fel kell tölteni munkaközeggel, és a nullpontot korrigálni kell. A leválasztó berendezéssel felszerelt nyomásmérőhöz leválasztó folyadékot kell hozzáadni.
2. A nyomásmérő karbantartása és ellenőrzése vezetés közben:
A gyártásindítás során a pulzáló közeg nyomásának mérése során, a nyomásmérő pillanatnyi ütés és túlnyomás okozta károsodásának elkerülése érdekében a szelepet lassan kell kinyitni, és be kell tartani az üzemi körülményeket.
Gőz vagy forró víz mérésére szolgáló nyomásmérők esetén a kondenzátort hideg vízzel kell feltölteni a nyomásmérő szelepének kinyitása előtt. Ha szivárgást észlel a műszerben vagy a csővezetékben, a nyomásmérő szelepét időben el kell zárni, majd meg kell szüntetni a hibát.
3. A nyomásmérő napi karbantartása:
A működő műszert rendszeresen, naponta ellenőrizni kell, hogy a mérő tiszta-e, és ellenőrizni kell a mérő integritását. Ha problémát talál, időben el kell hárítani.
Közzététel ideje: 2021. dec. 15.