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1、第四節(jié)天然氣場站主要附屬設(shè)備10.1安全閥10.1.1安全閥的定義10.1.2安全閥的工作原理10.1.3安全閥分類10.1.3.1按作用原理分類10.1.3.2按開啟高度分類10.1.3.3按有無機(jī)構(gòu)分類10.1.3.4按加于閥瓣的載荷型式分類10.1.3.5按使用介質(zhì)分類10.1.3.7按適用溫度分類10.1.3.6按公稱壓力分類10.1.4安全閥的選用、安裝和維護(hù)保養(yǎng)10.1.4.1安全閥的選用和安裝10.1.4.2安全閥維護(hù)保養(yǎng)10.2壓力表、溫度表10.2.1壓力表10.2.2溫度計 10.3溫度、壓力、差壓變送器第四節(jié)天然氣場站主要附屬設(shè)備天然氣場站主要附屬設(shè)備有:安全閥、壓力表、
2、溫度表、差壓表、溫度壓力差壓變送器等。安全閥10.1.1安全閥的定義安全閥是一種自動閥門,它不借助任何外力而又利用介質(zhì)本身的力來排除額定數(shù)量的流體,以防止系統(tǒng)內(nèi)壓力超過預(yù)定的安全值。當(dāng)壓力恢復(fù)正常后,再自行關(guān)閉并且阻止介質(zhì)繼續(xù)流出的一種閥門。10.1.2安全閥的工作原理當(dāng)安全閥閥瓣下的天然氣壓力超過彈簧的壓緊力時,閥瓣就被頂開。閥瓣頂開后,排出天然氣由于下調(diào)節(jié)環(huán)的反彈而作用在閥瓣夾持圈上,使閥門迅速打開。隨著閥瓣的上移,天然氣沖擊在上調(diào)節(jié)環(huán)上,使排汽方向趨于垂直向下,排氣產(chǎn)生的反作用力推著閥瓣向上,并且在一定的壓力范圍內(nèi)使閥瓣保持在足夠的提升高度上隨著安全閥的打開,天然氣不斷排出,系統(tǒng)內(nèi)的壓力
3、逐步降低。此時,彈簧的作用力將克服作用于閥瓣上的天然氣壓力和排氣-的反作用力,從而關(guān)閉安全閥。10.1.3安全閥分類10.1.3.1按作用原理分類(1)直接作用式安全閥這類安全閥依靠工作介質(zhì)壓力直接產(chǎn)生的作用力克服彈簧或重錘等加于閥瓣的機(jī)械載荷,使閥門開啟。它具有結(jié)構(gòu)簡單,動作迅速,可靠性好等優(yōu)點。(2)非直接作用式安全閥這類安全閥不是或不完全是在工作介質(zhì)的直接作用下開啟的。它們又分為下列兩種主要形式:l)先導(dǎo)式安全閥這種安全閥的主閥是依靠從導(dǎo)閥排出的介質(zhì)來驅(qū)動或控制的。而導(dǎo)閥本身是一個直接作用式安全閥。有時也采用其他形式的閥門,例如電磁泄放閥用來作用導(dǎo)閥,或者把它同直接作用式導(dǎo)閥并用,即對同
4、一主閥設(shè)置多重導(dǎo)閥控制管路,以提高先導(dǎo)式安全閥的可靠性。先導(dǎo)式安全閥特別適用于高壓、大口徑的場合。先導(dǎo)式安全閥的主閥還可以設(shè)計依靠工作介質(zhì)來密封的形式,或者對閥瓣施加比直接作用式安全閥大得多的機(jī)械載荷,因而具有良好的密封性能。同時,它的動作很少受到背壓變化的影響?;谏鲜鲈?,先導(dǎo)式安全閥同直接作用式安全閥一樣得到了廣泛的應(yīng)用。這種安全閥的缺點在于它的可靠性同主閥和導(dǎo)閥兩者有關(guān),動作也不如直接作用式安全閥那樣直接和敏捷,而且,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。為了提高可靠性,國家法規(guī)規(guī)定對這類安全閥要采用多重控制管路,這就更增加了其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。目前,國內(nèi)已有安全閥廠家開發(fā)出雙作用的 圖1-1-3一種先導(dǎo)式安全閥。
5、2)帶動力輔助裝置的安全閥這種安全閥借助于一個動力輔助裝置(如:空氣或蒸汽撫力、電磁力等作用),可以在低于正常開啟壓力的情況下強(qiáng)制安全閥開啟。但必須注意的是如果輔助裝置失靈,安全閥仍必須能如直接作用式安全閥一樣動作。這種安全閥適用于開啟壓力很接近于工作壓力的場合,或需定期開啟安全閥以進(jìn)行檢查或吹除粘著、凍結(jié)的介質(zhì)的場合。同時,也為運(yùn)行人員提供了一種在緊急情況下強(qiáng)制開啟安全閥的手段。10.1.3.2按開啟高度分類由于安全閥用于不同的介質(zhì),結(jié)構(gòu)不同,其開啟高度也各不相同,如用于液體的安全閥開啟高度就比較小。根據(jù)開啟高度的不同分為以下幾種類型:(1)微啟式安全閥微啟式安全閥的開啟高度為大于等于1/4
6、0流道直徑且小于等于1/20流道直徑。微啟式安全閥按其動作過程是比例作用式的,主要用于液體場合,有時也用于需要排放量很小的氣體場合。(2)全啟式安全閥全啟式安全閥的開啟高度大于等于1/4流道直徑。全啟式安全閥的排放面積是閥座喉部最小截面積。這種安全閥的動作過程是屬于兩段作用式,必須借助于一個升力機(jī)構(gòu)才能達(dá)到全開啟,全啟式安全閥主要是用于氣體介質(zhì)的場合。(3)中啟式安全閥開啟高度介于微啟式與全啟式之間,稱為中啟式安全閥。即可以做成兩段作用式,也可以做成比例作用式。這種形式的安全閥在我國應(yīng)用的比較少。10.1.3.3按有無機(jī)構(gòu)分類當(dāng)安全閥用于系統(tǒng)有背壓的情況時,安全閥的開啟壓力就會產(chǎn)生變化,而當(dāng)這
7、背壓值是個變量時,安全閥就無法正常地工作,為此,就設(shè)計出了各種能用于背壓工況的背壓平衡式安全閥。 (1)背壓 平衡式安全閥在安全閥中設(shè)置了諸如波紋管,活塞或者膜片等平衡背壓作用的元件,是一種帶波紋管的安全閥。這些元件的有效直徑等于安全閥關(guān)閉件密封面平均直徑,在開啟之前背壓對閥瓣上下兩側(cè)的作用力互相平衡,附加背壓的變化不會影響到開啟壓力的大小。當(dāng)附加背壓不是固定值,且其變化較大時,應(yīng)采用背壓平衡式安全閥。一般資料推薦,采用背壓平衡式安全閥的界限是附加背壓的變化量超過開啟壓力的10%以上。背壓平衡式安全閥雖然能夠克服開啟之前背壓的變化對開啟壓力的影響,卻無法完全消除背壓變化對開啟后動作性能(如排放
8、壓力、回座壓力等)的影響。這是因為一旦安全閥打開以后,背壓的分布情況就改變了,背壓作用于閥瓣的合力不再為零。如果背壓是變化的,它對閥瓣的合力也是變化的,這就不可避免地會對排放壓力、回座壓力等動作特性帶來影響。(2)非平衡式安全閥非平衡式安全閥,亦稱常規(guī)式安全閥。它不帶有平衡背壓作用的元件,適用于背壓為大氣壓,背壓為固定值或變化量不大的場合,靜力背壓不超過10%。10.1.3.4按加于閥瓣的載荷型式分類(1)靜重式安全閥靜重式安全閥又分為重錘式安全閥及杠桿重錘式安全閥兩種。A、重錘式安全閥是用重錘直接加載于閥瓣上的。最早的安全閥是這種形式,由于重錘加載的數(shù)值很有限,目前在工業(yè)中已幾乎不再被采用。
9、B、在杠桿重錘式安全閥中,重錘通過杠桿加載于閥瓣上。這種安全閥曾廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠和石油化學(xué)工業(yè)中。其特點是載荷不隨閥瓣升高而變化,并可以十分精確地加載。但其加載方式?jīng)Q定了其載荷不可能很大(一般小于7 500N),而且不適合于移動和振動的場合。隨著彈簧式安全閥的發(fā)展和日益完善,杠桿重錘式安全閥有被完全取代之勢。(2)彈簧式安全閥它利用彈簧來加載于閥瓣。彈簧式安全閥具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、載荷范圍大、對振動不敏感等優(yōu)點。但其載荷隨閥瓣的開啟而增加,所以,旱期的彈簧安全閥達(dá)不到較大的開啟高度,以致限制了它的廣泛應(yīng)用。為了克服上述弱點,人們從兩個方面來改進(jìn)安全閥結(jié)構(gòu),增大介質(zhì)對閥瓣的作用力:一是增大受介
10、質(zhì)靜壓力和沖擊作用的閥瓣有效血積;二是通過反沖機(jī)構(gòu)來改變噴出介質(zhì)的流向,利用介質(zhì)動量的變化來獲得巨大的閥瓣升力?,F(xiàn)代全啟式安全閥正是綜合利用了上述兩種原理,從而達(dá)到了很高的開啟高度和很大的排放能力。這樣就使得彈簧式安全閥的應(yīng)用越來越廣泛。幾乎在所有領(lǐng)域中逐步取代了杠桿重錘式安全閥。(3)氣室式安全閥這種安全閥的載荷是由密閉在氣室中的壓縮空氣、通過膜片和閥桿施加于閥瓣的。由于環(huán)境溫度的變化會引起氣室壓力的變化從而改變作用于閥瓣的載荷值,所以,這種安全閥對于環(huán)境溫度的變化很敏感。(4)永磁體式安全閥這種安全閥的載荷是通過設(shè)置在閥體內(nèi)的磁力機(jī)構(gòu)施加到閥瓣上的,由于磁性材料提供的載荷比較穩(wěn)定,不受溫度
11、和介質(zhì)的影響,而且利用一個特殊機(jī)構(gòu)能在開始的瞬間達(dá)到全開啟。缺點是在高溫下磁力會減弱,不能用于溫度比較高的場合。(1)全封閉式安全閥安全閥排氣側(cè)要求密封嚴(yán)密,排放的氣體全部通過封閉系統(tǒng),介質(zhì)不能向外泄露。主要用于介質(zhì)為有毒、易燃?xì)怏w的容器。(2)半全封閉式安全閥安全閥排氣側(cè)不要求密封嚴(yán)密,排放的氣體大部分通過排氣管排出,一部分從閥道與閥桿之間的間隙中漏出。適用于介質(zhì)為不會污染環(huán)境的氣體容器。(3)開放式安全閥安全閥閥蓋敞開,彈簧內(nèi)腔室與大氣相同,有利于降低彈簧的溫度。主要用于介質(zhì)為空氣或?qū)Υ髿獠辉斐晌廴镜母邷貧怏w容器。10.1.3.5按使用介質(zhì)分類(1)蒸汽用安全閥(通常以A48Y型為代表)(
12、2)空氣及其它氣體用安全閥(通常以A42Y為代表)(3)液體用安全閥(通常以A41H為代表)10.1.3.6按公稱壓力分類(1)低壓安全閥:公稱壓力PN1.6MPa的安全閥。(2)中壓安全閥:公稱壓力PN2.56.4MPa的安全閥。(3)高壓安全閥:公稱壓力PN10.080.0MPa的安全閥。(4)超高壓安全閥:公稱壓力PN100MPa的安全閥。10.1.3.7按適用溫度分類(1)超低溫安全閥: t-100的安全閥。(2)低溫安全閥: -100t-40的安全閥。(3)常溫安全閥: -40t120的安全閥。(4)中溫安全閥: 120t450的安全閥。(5)高溫安全閥: t450的安全閥。特別要指
13、出的是,鑒于國內(nèi)彈簧制造的實際情況,當(dāng)安全閥用于350以上工況條件時,大都采用加散熱器或?qū)㈤y蓋做成花籃式,以便彈簧能更好地散熱,是彈簧始終能在350以下工作,確保其剛度不變;從而保證安全閥的準(zhǔn)確開啟、回座、及其它性能要求。天然氣場站主要使用的是彈簧式安全閥 示意圖如下 10.1.4安全閥選用、安裝和維護(hù)保養(yǎng)10.1.4.1安全閥的選用和安裝1.蒸汽鍋爐安全閥,一般選用敞開全啟式彈簧安全閥;2.液體介質(zhì)用安全閥,一般選用微啟式彈簧安全閥;3.空氣或其他氣體介質(zhì)用安全閥,一般選用封閉全啟式彈簧安全閥;4.液化石油氣汽車槽車或液化石油氣鐵路罐車用安全閥,一般選用全啟式內(nèi)裝安全閥;5.采油井出口用安全
14、閥,一般選用先導(dǎo)式安全閥;6.蒸汽發(fā)電設(shè)備的高壓旁路安全閥,一般選用具有安全和控制雙重功能的先導(dǎo)式安全閥7.若要求對安全閥做定期開啟試驗時,應(yīng)選用帶提升扳手的安全閥。當(dāng)介質(zhì)壓力達(dá)到開啟壓力的75%以上時,可利用提升扳手將閥瓣從閥座上略為提起,以檢查安全閥開啟的靈活性;8.若介質(zhì)溫度較高時,為了降低彈簧腔室的溫度,一般當(dāng)封閉式安全閥使用溫度超過300及敞開式安全閥使用溫度超過350時,應(yīng)選用帶散熱器的安全閥;9.若安全閥出口背壓是變動的,其變化量超過開啟壓力的10%時,應(yīng)選用波紋管安全閥;10.若介質(zhì)具有腐蝕性時,應(yīng)選用波紋管安全閥,防止重要零件因受介質(zhì)腐蝕而失效。設(shè)置安全閥的四大要點用以防止壓
15、力容器等設(shè)備或管道因超壓而發(fā)生損壞的閥門。當(dāng)被保護(hù)體內(nèi)的流體壓力達(dá)到略高于正常工作壓力的某一規(guī)定值(即閥門開啟壓力)時,安全閥自動開啟,排放部分流體,使壓力下降。當(dāng)壓力下降到略低于正常工作壓力的某一值(即閥門回座壓力)時,安全閥自動關(guān)閉,停止排放流體并保持密封。設(shè)置安全閥時應(yīng)注意以下幾點: (1)容器內(nèi)有氣、液兩相物料時安全閥應(yīng)裝在氣相部分。 (2)安全閥用于泄放可燃液體時,安全閥的出口應(yīng)與事故貯罐相連。當(dāng)泄放的物料是高溫可燃物時,其接收容器應(yīng)有相應(yīng)的防護(hù)設(shè)施。 (3)一般安全閥可就地放空,放空口應(yīng)高出操作人員1米(m)以上且不應(yīng)朝向15米(m)以內(nèi)的明火地點、散發(fā)火花地點及高溫設(shè)備。室內(nèi)設(shè)備
16、、容器的安全閥放空口應(yīng)引出房頂,并高出房頂2米(m)以上。(4)當(dāng)安全閥入口有隔斷閥時,隔斷閥應(yīng)處于常開狀態(tài),并要加以鉛封,以免出錯。封閉式安全閥的閥蓋是封閉的,利于防止灰塵和雜物侵入,防止有毒和易燃介質(zhì)溢出,開放式安全閥由于閥蓋敞開,利于降低彈簧腔室的溫度,主要用于蒸汽介質(zhì)管道及容器,帶散熱器安全閥主要適用于介質(zhì)溫度超過350的工況。帶扳手彈簧式安全閥當(dāng)介質(zhì)壓力達(dá)到開啟壓力的75%以上時,能利用 作手動開啟。全啟式安全閥開啟高度1/4流道直徑,排放量大,微啟式安全閥開啟高度為1/201/40流道直徑。安全閥安裝的要求如下: 1、安全閥應(yīng)垂直安裝,并應(yīng)裝設(shè)在壓力容器液面以上氣相空間部分,或裝設(shè)
17、在與壓力容器氣相空間相連的管道上。 2、壓力容器與安全閥之間的連接管件的通孔,其截面積不得小于安全閥的進(jìn)口截面積,其接管應(yīng)盡量短而直。 3、壓力容器一個連接口上裝設(shè)兩個或兩個以上的安全閥時,則該連接口入口的面積,應(yīng)至少等于這些安全閥的進(jìn)口截面積總和。 4、安全閥與壓力容器之間一般不宜裝設(shè)截止閥門。為實現(xiàn)安全閥的在線校驗,可在安全閥與壓力容器之間裝設(shè)爆破片裝置。對于盛裝毒性程度為極度、高度、中度危害介質(zhì),易燃介質(zhì),腐蝕、粘性介質(zhì)或貴重介質(zhì)的壓力容器,為便于安全閥的清洗與更換,經(jīng)使用單位主管壓力容器安全的技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn),并制定可靠的防范措施,方可在安全閥(爆破片裝置)與壓力容器之間裝設(shè)截止閥門。壓
18、力容器正常運(yùn)行期間截止閥必須保證全開(加鉛封或鎖定),截止閥的結(jié)構(gòu)和通徑應(yīng)不妨礙安全閥的安全泄放。5、安全閥裝設(shè)位置,應(yīng)便于檢查和維修。 10.1.4.2安全閥維護(hù)保養(yǎng)校驗周期 1. 凡屬于特種設(shè)備安全監(jiān)察條例所規(guī)定的鍋爐、壓力 容器和壓力管道等設(shè)備上所用的最高工作壓力大于或等于0.02MPa的安全閥(包括直接荷載式安全閥、平衡式安全閥、先導(dǎo)式安全閥、帶動力輔助裝置的安全閥)均定期校驗。 2. 壓力容器、液化氣體鐵路罐車、 壓力管道等使用的安全閥每年至少校驗一次(安全技術(shù)規(guī)范另有規(guī)定的從其執(zhí)行)TSG R7001 2004 壓力容器定期檢驗規(guī)則。 3. 新出廠的安全閥,在使用前應(yīng)進(jìn)行校驗 4.
19、 經(jīng)解體、修理、更換部件的安全閥,應(yīng)當(dāng)重新進(jìn)行校驗安全閥常見故障的排除方法故障原因 排除方法 1、泄漏 使用提升板手或其他方法將閥門開啟數(shù)次把異物吹去,若無法吹除則要拆開閥門加以清除并重新裝配調(diào)試 ( 1) 異物夾在密封面 ( 2)密封面損傷 將閥門拆開,根據(jù)損傷程度采用研磨或車削后研磨的方法加以修復(fù),修復(fù)后應(yīng)保證密封面平整度,其粗糙度值不低于 0.2 ( 3)安裝不當(dāng)或管道載荷的附加作用 重新安裝或排隊管道附加載荷 ( 4)調(diào)溫或腐蝕性介質(zhì) 根據(jù)情況采取更換彈簧,甚至調(diào)換閥門,如果僅僅是由于彈簧調(diào)整不當(dāng),可通過擰緊或擰松調(diào)節(jié)螺 套來調(diào)節(jié)。 ( 5)開啟壓力與設(shè)備工作太接近 根據(jù)彈簧工作壓力詩
20、歌范圍進(jìn)行重新 定壓,若已超出工作壓力范圍,則應(yīng)更換工作壓力級與其相符的彈簧。( 6)回座壓力 過高 按上述排放壓力和回座壓力的調(diào)整要求,利用下調(diào)節(jié)閥降低回座壓力 。 2、動作不靈活 可能是由于裝配不當(dāng),異物混入或零件腐蝕等原因造成,應(yīng)查明原因清除。清洗設(shè)備或管道后再裝上安全閥 ( 1)運(yùn)用部件卡阻 ( 2)設(shè)備或管道不清潔 ( 3)部件碰傷毛或鐵銹 應(yīng)根據(jù)操作望塵莫及加以修復(fù)或更換 ( 4)長期沒有檢修 根據(jù)零件損壞情況,重新拆洗或更換閥門并建立定期檢修制度。 3、運(yùn)用性能達(dá)不到要求 按照 GB1224389彈簧直接載荷式安全閥中對整 定壓力偏差有個允許范圍(注)如超出規(guī)定的范圍則視為不正常
21、應(yīng)找出產(chǎn)生偏差的原因并采取適當(dāng)措施消除之。重新調(diào)節(jié)螺套 ,調(diào)整完畢將鎖緊螺母并緊 。 ( 1)開啟壓力偏差超出許可范圍 a、整定壓力操作誤差或有關(guān)零件松動 b、排放管道既存壓力發(fā)生變化 找出背壓變動的原因并加以清除,當(dāng)背壓變化量較大時應(yīng)選用背壓平衡液紋管安全閥。 C、工作溫度的變化常溫下調(diào)整整定的安全用于高溫場合時開啟壓力有所降低,可以通過調(diào)節(jié)套的調(diào)節(jié)。選型不當(dāng)?shù)膽?yīng)采用帶散熱器的安全閥。 d、彈簧的腐蝕 應(yīng)調(diào)換彈簧,在介質(zhì)具有強(qiáng)腐蝕性的場合,應(yīng)當(dāng)選用表面帶包覆氟顏料的彈簧,或選用帶波紋管隔離機(jī)構(gòu)的安全閥。 ( 2)排放壓力或回座力 變化 應(yīng)重新調(diào)試,調(diào)整后應(yīng)將調(diào)節(jié)圈緊定螺釘鎖緊并加以鉛封。 加
22、大排放管內(nèi)徑或縮短排放長度 a、調(diào)節(jié)圈位置變動 b、排放管流動阻力過大 ( 3) 閥門頻跳 a、安全閥的排量過大 應(yīng)根據(jù)設(shè)備必需的排量,重新計算并選用排量與其相接近的安全閥。 b、進(jìn)口管道阻力太大 增大進(jìn)口管內(nèi)徑,使之大于閥門進(jìn)口通徑,或縮短進(jìn)口管道的長度。 c、排放管阻力太大增大排放管內(nèi)徑,或縮短排放管長度。 d、簧剛度太大 大檢查彈簧工作壓力級是否與閥門的開啟壓力相符合。 e、調(diào)節(jié)圈位置不當(dāng)重新調(diào)試,達(dá)到要求后用調(diào)節(jié)圈緊定螺釘并緊 ,鉛封。2、安全閥的維護(hù)與保養(yǎng)2.1定期檢查運(yùn)行中的安全閥是否泄漏,卡阻及彈簧銹蝕等不正?,F(xiàn)象,并注意觀察調(diào)節(jié)螺套及調(diào)節(jié)圈緊定螺釘?shù)逆i緊螺母是否有松動,若發(fā)現(xiàn)問
23、題及時采取適當(dāng)措施。 2.2應(yīng)定期將安全閥拆下進(jìn)行全面清洗、檢查并重新研磨,定壓后方可重新使用。 2.3安裝在室外的安全閥要采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施,以防止雨、霧、塵埃、銹污等臟物侵入安全閥及排放管道,當(dāng)環(huán)境低于攝氏零度時,還應(yīng)采取必要的防凍措施以保證安全閥動作的可靠性。2.4安全閥盡量少開啟,更不能作為警告信號使用。10.2壓力表、溫度表10.2.1壓力表壓力表根據(jù)轉(zhuǎn)換原理的不同,大致可分為四類1液柱式壓力表:將被測壓力轉(zhuǎn)換為液柱的高度進(jìn)行測量2彈簧式壓力表:將被測壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件的彈性形變的位移進(jìn)行測量3活塞式壓力表:將被測壓力轉(zhuǎn)換成活塞上所加的平衡砝碼的重量進(jìn)行測量4電氣式壓力表:將被測壓力
24、轉(zhuǎn)換成各種電量進(jìn)行測量。 壓力表按其測量精確度,可分為精密壓力表、一般壓力表。精密壓力表的測量精確度等級分別為0.1、0.16、0.25、0.4級0.05級;一般壓力表的測量精確度等級分別為1.0、1.6、2.5、4.0級。 壓力表按其指示壓力的基準(zhǔn)不同,分為一般壓力表、絕對壓力表、差壓表。一般壓力表以大氣壓力為基準(zhǔn);絕壓表以絕對壓力零位為基準(zhǔn);差壓表測量兩個被測壓力之差。 壓力表按其測量范圍,分為真空表、壓力真空表、微壓表、低壓表、中壓表及高壓表。真空表用于測量小于大氣壓力的壓力值;壓力真空表用于測量小于和大于大氣壓力的壓力值;微壓表用于測量小于60000 Pa的壓力值;低壓表用于測量06M
25、Pa壓力值;中壓表用于測量1060MPa壓力值;高壓表用于測量100MPa以上壓力值。 天然氣站場一般使用的都是彈簧式壓力表彈性式壓力表特點感壓元件微壓以上0-1000波紋管低中壓0-1膜片低壓0-0.3膜盒薇壓0-0.04結(jié)構(gòu)簡單、牢固可靠、測壓范圍廣、使用方便、造價低廉、有足夠的精度,可遠(yuǎn)傳。 1工作原理壓力表主要有以下零部件組成:接頭、彈簧管、封口片、機(jī)芯、連桿、表盤(刻度盤)、指針、密封圈、表殼。被測量壓力經(jīng)過接頭進(jìn)入到彈簧管內(nèi)部,在壓力或者真空作用下,彈簧管產(chǎn)生彈性形變,引起彈簧管末端位移,其位移通過機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)(連桿和機(jī)芯)進(jìn)行放大,傳遞給指示裝置,再有指針在表盤聲偏轉(zhuǎn)指示出壓力或
26、者真空值。由于表殼采用密封結(jié)構(gòu),表殼內(nèi)灌充阻尼液(一般為甘油或者甲基硅油),使指針和機(jī)芯均浸泡在游液中,在儀表工作環(huán)境有激烈振動時,可以減輕指針的擺動,并可潤滑傳動部件,減少零件磨損,延長使用壽命,還有利于儀表指示的觀察。圖1.1.1 壓力表壓力表選型按照使用環(huán)境和測量介質(zhì)的性質(zhì)選擇壓力表類型在大氣腐蝕性較強(qiáng)、粉塵較多和易噴淋液體等環(huán)境惡劣的場合,宜選用密閉式全塑壓力表。稀硝酸、醋酸、氨類及其它一般腐蝕性介質(zhì),應(yīng)選用耐酸壓力表、氨壓力表或不銹鋼膜片壓力表。稀鹽酸、鹽酸氣、重油類及其類似的具有強(qiáng)腐蝕性、含固體顆粒、粘稠液等介質(zhì),應(yīng)選用膜片壓力表或隔膜壓力表。其膜片或隔膜的材質(zhì),必須根據(jù)測量介質(zhì)的
27、特性選擇。結(jié)晶、結(jié)疤及高粘度等介質(zhì),應(yīng)選用膜片壓力表。在機(jī)械振動較強(qiáng)的場合,應(yīng)選用耐震壓力表或船用壓力表。在易燃、易爆的場合,如需電接點訊號時,應(yīng)選用防爆電接點壓力表。精確度等級的選擇一般測量用的壓力表、膜盒壓力表和膜片壓力表,應(yīng)選用1.5級或2.5級。精密測量和校驗用壓力表,應(yīng)選用0.4級、0.25級或0.16級。單位及標(biāo)度(刻度)壓力儀表一律使用法定計量單位。即:帕(Pa)、千帕(kPa)和兆帕(MPa)。對于涉外設(shè)計項目和引進(jìn)儀表,可以采用國際通用標(biāo)準(zhǔn)或相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。 外型尺寸的選擇在管道和設(shè)備上安裝的壓力表,公稱直徑為100mm或150mm。在儀表氣動管路及其輔助設(shè)備上安裝的壓力表,
28、公稱直徑為60mm。安裝在照度較低、位置較高以及示值不易觀測場合的壓力表,公稱直徑為200mm或250mm。測量范圍的選擇測量穩(wěn)定的壓力時,正常操作壓力值應(yīng)在儀表測量范圍上限值的2313。測量脈動壓力(如:泵、壓縮機(jī)和風(fēng)機(jī)等出口處壓力)時,正常操作壓力值應(yīng)在儀表測量范圍上限值的1213。在有震動處應(yīng)使用抗震壓力表(表盤里充有硅油或甘油液體)測量高、中壓力(大于4MPa)時,正常操作壓力值不應(yīng)超過儀表測量范圍上限值的12。 2壓力表的安裝(1)確認(rèn)周圍環(huán)境不存在危險因素(如天然氣泄漏),將封蓋物拿開,檢查管道接頭里是否有臟物,可以打開根部閥吹掃,然后關(guān)閉根部閥。(2)開始安裝壓力表(注意:連接管
29、道的儀表接頭一定要用扳手固定住,以免松動導(dǎo)致天然氣泄漏),可用生膠帶纏或螺紋膠涂在壓力表的接頭上可提高密封效果,利用活接頭的可轉(zhuǎn)動性調(diào)整好壓力表的位置,緊的力度不需要太大。(3)緊固后緩慢打開取壓閥,用可燃?xì)怏w檢測儀檢查有無漏氣,安裝后觀察測量值是否正確。3壓力表的拆卸(1)確認(rèn)工藝流程,拆下壓力表不會影響正常生產(chǎn),并與調(diào)度聯(lián)系說明情況,得到同意后方可進(jìn)行工作。(2)關(guān)閉取壓閥,用2個防爆扳手拆卸。(注意:連接管道的儀表接頭一定要用扳手固定住,以免松動導(dǎo)致天然氣泄漏。)(3)拆下后用潔凈物品將管道上的儀表接口封蓋住以免雜物落入接口內(nèi)部。4 壓力表附件的更換(1)壓力表根部閥的更換放空待更換根部
30、閥的相應(yīng)管段;待微正壓時拆開與根部閥相連的壓力表轉(zhuǎn)換接頭;拆下舊的根部閥,安裝新的根部閥;對管段緩慢充壓并隨時檢漏;安裝與根部閥相連的轉(zhuǎn)換接頭及壓力表;緩慢打開根部閥進(jìn)氣閥,觀察壓力表的示值并檢漏。5維護(hù)保養(yǎng)示值檢查(1)關(guān)閉壓力表進(jìn)氣閥,打開泄放閥,泄去壓力表內(nèi)壓力;(2)關(guān)閉泄放閥;(3)緩慢打開壓力表進(jìn)氣閥,給壓力表充壓直到示值穩(wěn)定;(4)對壓力表各連接部位檢漏,發(fā)現(xiàn)漏點及時處理;(5)檢查壓力表示值是否與同條件下壓力變送器的值相符。6 壓力表的校驗(1)校驗過程依據(jù)國家計量檢定規(guī)程JJG52-1999彈簧管式一般壓力表、壓力真空表和真空表進(jìn)行校準(zhǔn)。 (2)檢定記錄依據(jù)計量檢定規(guī)程JJG
31、52-1999規(guī)定的格式填寫。(3)經(jīng)檢定合格或檢修合格的壓力表貼上合格證后,安裝到現(xiàn)場。7常見故障及處理表1.1.1 壓力表常見故障及處理故障現(xiàn)象產(chǎn)生原因排除方法安裝后,出現(xiàn)泄漏生料帶纏繞不合格重新安裝,并檢漏壓力表或截止閥的螺紋損壞對螺紋進(jìn)行維修,如果無法維修,應(yīng)更換壓力表或截止閥計量不準(zhǔn)未經(jīng)過校檢壓力表必須經(jīng)過校驗合格之后使用8風(fēng)險分析及削減措施作業(yè)活動危害因素危害后果風(fēng)險控制措施壓力表操作及維護(hù)用扳手拆卸壓力表時造成取壓管根部損壞發(fā)生漏氣造成燃燒和人身傷害卸壓力表必須用兩只扳手進(jìn)行,嚴(yán)禁單手操作防護(hù)玻璃損壞計量不準(zhǔn),損壞指針更換防護(hù)玻璃;如果為防振壓力表,應(yīng)更換壓力表10.2.2溫度計
32、 一 溫度計分類1.按適用范圍分類高溫計、溫度計2按測量方式分類 接觸式測量儀表(膨脹式溫度計、電阻式溫度計、熱電式溫度計)非接觸式測量儀表(輻射溫度計、亮度溫度計、比色溫度計)3按測溫原理分類:膨脹式溫度計、壓力式溫度計、熱電式溫度計、電阻式溫度計、半導(dǎo)體式溫度計、輻射式溫度計。 雙金屬溫度計又可分為 電接點 耐振電接點 防爆 熱套式雙金屬溫度計適合測量中低溫二 天然氣站場主要使用的是雙金屬溫度計雙金屬溫度計是利用不同金屬膨脹系數(shù)不同的原理。由于熱膨脹系數(shù)不同,雙金屬片在測量溫度時,兩面的熱脹冷縮程度不同,其彎曲程度發(fā)生改變,帶動指針指向刻度盤上的讀數(shù),顯示被測物質(zhì)的溫度。雙金屬溫度計適用于
33、測量中低溫的現(xiàn)場檢測儀表,可用來直接測量流體的溫度。雙金屬溫度計三雙金屬溫度計的拆卸 (1)確保拆下溫度計不會影響正常生產(chǎn),并與調(diào)控中心說明情況,得到同意后才可進(jìn)行工作;(2)確認(rèn)周圍環(huán)境不存在危險因素(如天然氣泄漏),用防爆扳手拆卸;(注意:連接管道的儀表接頭一定要用扳手固定住,以免松動。)(3)拆下后用堵頭將管道上的儀表接口封蓋住,以免雜物落入;(4)安裝雙金屬溫度計,注意不得擰表頭;(5)觀察溫度計工作情況是否正常。四 雙金屬溫度計套管更換(1)放空需要更換套管的雙金屬溫度計所在管段;(2)拆下需更換套管中的雙金屬溫度計;(3)拆下待更換套管,安裝新套管;(4)對管段緩慢充壓并隨時檢漏;
34、(5)溫度計套管中加注適量導(dǎo)熱油。五 操作注意事項(1)儀表應(yīng)按照設(shè)計要求垂直安裝,搬運(yùn)裝接時應(yīng)避免振動和碰撞;(2)儀表應(yīng)在規(guī)定環(huán)境要求內(nèi)使用;(3)儀表在測量溫度時,不得超過儀表測量溫度范圍使用;(4)在測量粘度腐蝕性較大介質(zhì)和劇變的波動壓力時,應(yīng)添加隔離裝置和緩沖裝置;(5)儀表必須經(jīng)常保持清潔,不用時應(yīng)妥善保管。長期使用后達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求,應(yīng)立即修理更換儀表,不得繼續(xù)使用。六 維護(hù)保養(yǎng)為了保證雙金屬溫度計的測量精度和使用壽命,應(yīng)定期地對雙金屬溫度計運(yùn)行情況進(jìn)行檢查。(1)目視檢查雙金屬溫度計各部件有沒有損傷、腐蝕現(xiàn)象。如發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生腐蝕的附著物,應(yīng)清除干凈;(2)雙金屬溫度計各部件裝配
35、要牢固,不得松動,不得有銹蝕;(3)溫度計所用表頭的玻璃或其它透明材料應(yīng)保持透明,不得有妨礙讀數(shù)的缺陷或損傷;(4)溫度計上的刻線、數(shù)字和其它標(biāo)志應(yīng)完整、清晰、正確;(5)與站控機(jī)上相應(yīng)溫度變送器的示數(shù)進(jìn)行對比;(6)儀表應(yīng)每年定期進(jìn)行強(qiáng)制檢定一次,如發(fā)現(xiàn)故障,應(yīng)及時修理。七 常見故障及處理(1)安裝后,如果出現(xiàn)泄漏,應(yīng)重新安裝,并檢漏;(2)如果在安裝過程中出現(xiàn)螺紋損壞,應(yīng)對螺紋進(jìn)行維修,如果無沒維修,應(yīng)更換溫度計;(3)如果溫度計防護(hù)玻璃損壞,應(yīng)進(jìn)行更換;(4)如果指示不能歸零,應(yīng)對其零點進(jìn)行調(diào)整;(5)若出現(xiàn)不能指示數(shù)值,應(yīng)拆下來進(jìn)行檢查。八 風(fēng)險分析與削減措施雙金屬溫度計風(fēng)險分析及削減
36、措施作業(yè)活動危害因素危害后果風(fēng)險控制措施磕傷人員受傷穿戴好勞動防護(hù)用品天然氣泄漏火災(zāi)、爆炸加強(qiáng)巡檢和作業(yè)監(jiān)督,嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作氣流傷害人員受傷加強(qiáng)巡檢和作業(yè)監(jiān)督,嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作,穿戴好勞動防護(hù)用品,嚴(yán)禁帶壓操作,身體不要正對儀表取壓口操作壓力、差壓、溫度變送器1壓力變送器工作原理壓力變送器用于測量液體、氣體或蒸汽的液位、密度和壓力,然后將壓力信號轉(zhuǎn)變成4-20mADC信號輸出。主要有電容式壓力變送器和擴(kuò)散硅壓力變送器,陶瓷壓力變送器,應(yīng)變式壓力變送器等。介質(zhì)壓力直接作用于敏感膜片上,分布于敏感膜片上的電阻組成的惠斯通電橋,利用壓阻效應(yīng)實現(xiàn)了壓力量向電信號的轉(zhuǎn)換,通過電子線路將敏感元件
37、產(chǎn)生的毫伏信號放大為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號。2運(yùn)行(1)運(yùn)行前的檢查按端子接線圖檢查信號線連接是否正確;接通變送器供電電源;在控制室用HART通訊器進(jìn)行零點和滿度調(diào)校。(2)壓力變送器的運(yùn)行緩慢的打開截止閥,變送器即投入使用。(3)差壓變送器的運(yùn)行打開平衡閥;緩慢打開高壓側(cè)截止閥;關(guān)閉平衡閥;最后緩慢地打開低壓側(cè)截止閥,變送器即投入使用;用肥皂水之類液體檢查過程接口等連接處的氣體是否泄漏。3停止(1)壓力變送器的停止。緩慢地關(guān)閉截止閥,變送器即處于停止?fàn)顟B(tài)。(2)差壓變送器的停止。緩慢地關(guān)閉高壓側(cè)截止閥;打開平衡閥;緩慢地關(guān)閉低壓側(cè)截止閥;關(guān)閉平衡閥,變送器即處于停止?fàn)顟B(tài)。(3)關(guān)閉變送器供電電源。4維
38、護(hù)保養(yǎng)與檢定為了保證變送器的測量精度和使用壽命,應(yīng)定期地對變送器運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查。(1)外觀檢查目視檢查變送器各部件有沒有損傷、腐蝕現(xiàn)象。如發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生腐蝕的附著物,應(yīng)清除干凈。(2)密封壓蓋和O型環(huán)的檢查變送器為防水,防塵結(jié)構(gòu),應(yīng)確認(rèn)密封壓蓋和O型密封環(huán)有無損傷和老化,另外,不許有異物附著在螺紋處。(3)導(dǎo)壓管的泄漏檢查用肥皂水檢查過程接口有沒有氣體的泄漏。(4)儀表應(yīng)每年定期進(jìn)行強(qiáng)制檢定一次,如發(fā)現(xiàn)故障,應(yīng)及時修理。5 部件的更換如果變送器需要更換部件,應(yīng)先切斷主電源,將儀表從管線拆下后移至儀表間進(jìn)行更換或者維修。6注意事項(1)壓力變送器應(yīng)按照設(shè)計要求垂直安裝,搬運(yùn)裝接時應(yīng)避免振動和碰撞。(
39、2)壓力變送器應(yīng)在規(guī)定環(huán)境溫度及介質(zhì)溫度范圍內(nèi)使用。(3)壓力變送器在測量穩(wěn)定負(fù)荷時,不應(yīng)超過測量上限的2/3;測量波動壓力時,不應(yīng)超過測量上限的1/2。兩種情況下,最低壓力都不應(yīng)低于測量上限的l/3。(4)壓力變送器在測量粘度腐蝕性較大介質(zhì)和劇變的波動壓力時,應(yīng)添加隔離裝置和緩沖裝置。(5)壓力變送器必須經(jīng)常保持清潔,不用時應(yīng)妥善保管。長期使用后達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求,應(yīng)立即修理更換,不得繼續(xù)使用。7常見故障及處理變送器發(fā)生故障時,參照下表進(jìn)行故障處理。表1.3.1 壓力變送器常見故障及處理現(xiàn)象原 因處 理輸出電流大于20mA(1)平衡閥不是正確的開關(guān)狀態(tài)處理閥門,使其處于正確狀態(tài)(2)發(fā)生壓
40、力泄漏排除漏點(3)過程配管不合格正確配管(4)過程管線堵塞排除導(dǎo)致堵塞的故障源(5)電源電壓或負(fù)載電阻不相符正確設(shè)置電源和負(fù)載電阻(6)轉(zhuǎn)換單元外部接線端子電壓不正確檢查電纜絕緣等故障,予以修復(fù)(7)零點和量程未進(jìn)行調(diào)整(8)放大器單元故障更換放大器輸出電流小于3.8mA(1)同上面(1)(4)參見(1)(4)處理(2)電源極性錯誤調(diào)整變送器接線(3)轉(zhuǎn)換單元外部接線端子間電壓不正確檢查電纜,絕緣等故障,予以修復(fù)(4)放大器單元故障更換放大器輸出電流誤差(1)過程配管錯誤正確配管(2)混入氣體或液體變送器排氣、排液(3)放大器溫度改變減小溫度變化(4)零點或量程不正確調(diào)整零點或者量程(5)放大器故障更換放大器8風(fēng)險分析及削減措施表1.3.2 壓力變送器風(fēng)險分析及削減措施作業(yè)活動危害因素危害后果風(fēng)險控制措施儀表更換、校驗作業(yè)火災(zāi)人員傷亡、財產(chǎn)損失嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作,加強(qiáng)作業(yè)監(jiān)督,監(jiān)測天然氣濃度,穿戴好勞動防護(hù)服裝,使用防爆工具,控制一切火源磕傷人員受傷穿戴好勞動防護(hù)用品物體飛出人員受傷嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作,待泄壓后再操作,身體不要正對儀表取壓口操作天然氣泄漏火災(zāi)、爆炸加強(qiáng)巡檢和作業(yè)監(jiān)督,嚴(yán)格按照操
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