+86-15105800222
+86-15105800333
I et raffinaderi, en ethylenkrakker, et gasbearbejdningstog eller en olietankfarm er den petrokemiske trykmåler det instrument, operatører stoler på, når en skærm fryser, et signalkabel svigter, eller en kontrolsløjfe begynder at vandre. Den behøver ingen strøm, den viser procestilstanden med et blik, og den bliver ved med at arbejde gennem vibrationer, varme, pulsering og aggressive medier. At vælge den rigtige model kræver dog mere end at matche en gevindstørrelse og et trykområde. Måleprincip, nøjagtighedsklasse, kabinetkonstruktion, fugtede materialer og regler for farlige områder har alle indflydelse på, om en måler holder tre måneder eller ti år.
Denne vejledning besvarer tre spørgsmål, som ingeniører oftest søger efter: hvad er tre typer trykmålere, hvad er den mest nøjagtige trykmåler, og hvilke typer målere bruges i olie og gas. Derefter går den videre til den praktiske side af den petrokemiske trykmåler, der dækker produktfamilier, materialevalg, kalibrering, installation og fejlfinding med referencetabeller og diagrammer, du kan bruge på fabriksgulvet.
De tre mest almindelige er den elastiske elementmåler (Bourdon-rør, membran eller kapsel), væskesøjlemanometeret og den elektroniske digitale måler eller tryktransmitter. Hver konverterer tryk til et læsbart signal på en helt anden måde.
Til kalibreringsarbejde er dødvægtstesteren referencestandarden, med usikkerhed ned til 0,008 til 0,015 procent af aflæsningen. Blandt almindelige instrumenter når en temperaturkompenseret digital måler 0,05 procent af spændvidden eller bedre.
Væskefyldte Bourdon-målere, membrantætningsmålere, målere i helt rustfrit stål, sikkerhedsmønster højtryksmålere , differentialmålere og eksplosionssikre transmittere dækker næsten alle opstrøms-, midtstrøms- og nedstrømsopgaver.
Trykmålere er grupperet efter den fysiske effekt, de udnytter. De tre familier nedenfor tegner sig for næsten alle instrumenter, der findes i et procesanlæg, og et veldesignet petrokemisk trykmålerprogram bruger normalt alle tre på forskellige punkter i den samme enhed.
Et buet, forseglet rør bøjes, når det indre tryk stiger. En gearsektor og tandhjulsbevægelse forstærker den lille spidsvandring til en pointerrotation på omkring 270 grader. Membran- og kapselelementer følger samme logik for lavtryksområder og viskøse medier.
Styrker: ingen strømforsyning, bred vifte, robust, let at læse. Grænser: følsom over for stød, når den er tør, og aflæsning afhænger af bevægelsesslid og omgivelsestemperatur.
Tryk er afbalanceret mod vægten af en væskesøjle. U-rør, brøndtype og skrå rør er almindelige. Fordi fysikken er direkte, behøver et manometer næsten ingen kalibreringskæde.
Styrker: fremragende opløsning ved meget lavt tryk og differensaflæsninger. Grænser: skrøbelige, omfangsrige, begrænset til omkring 100 kPa og derunder, og uegnede til vibrerende plantestrukturer.
En piezoresistiv, kapacitiv eller tyndfilmssensor producerer et elektrisk signal, der lineariseres og vises digitalt. Senderversioner sender 4 til 20 mA, HART eller fieldbus signaler til kontrolrummet.
Styrker: høj nøjagtighed, min og max hukommelse, alarmudgange, fjerntransmission. Grænser: kræver strøm, og elektronik skal være klassificeret til den farlige zone.
| Parameter | Elastik-elementmåler | Væske-søjle manometer | Elektronisk digital måler |
|---|---|---|---|
| Typisk nøjagtighed | Klasse 0,25 til 2,5 (procent af spændvidde) | 0,1 til 0,5 procent af læsningen | 0,05 til 0,5 procent af spændvidden |
| Praktisk rækkevidde | -1 bar til 1600 bar | Omtrent /-100 kPa | 10 kPa til 700 MPa afhængig af sensor |
| Kræver strøm | Ingen | Ingen | Batteri- eller sløjfestrøm |
| Vibrationstolerance | Høj med flydende fyld | Meget lav | Høj |
| Fjernsignal | Valgfri kontakt eller sendertilbygning | Ikke tilgængelig | Indbygget |
| Bedste beliggenhed | Lokal angivelse på liner og fartøjer | Laboratorie- og lavtryksverifikation | Depotpunkter, prøvebænke, overvågede sløjfer |
Inde i Bourdon-elementet forsøger det ovale tværsnit at blive cirkulært, når der kommer tryk ind, og dette skubber den frie ende udad langs en bue. Bevægelsen multiplicerer denne bevægelse gennem en tandsektor, et tandhjul og en hårfjeder, der fjerner tilbageslag. Tre elementformer bruges i en petrokemisk trykmåler: det C-formede rør til generelle områder, den spiralformede spole for højt tryk og bedre stabilitet under pulsering, og spiralrøret til lavt tryk og højere drejningsmoment.
Elementmateriale betyder lige så meget som geometri. Kobberlegeringer virker for vand, luft og milde kulbrinter, men de er udelukket, hvor ammoniak, acetylen eller hydrogensulfid kan være til stede. Til anlægsopgaver er elementet normalt 316L rustfrit stål med Monel, Hastelloy C276 eller tantal, hvor korrosionsdata kræver det.
Nøjagtighed er ikke et enkelt tal. Den kombinerer referenceusikkerhed, linearitet, hysterese, repeterbarhed, temperatureffekt og langtidsdrift. Rangeringen nedenfor placerer almindelige instrumenter efter deres typiske usikkerhed, vist på en logaritmisk skala, så meget små værdier forbliver synlige.
En dødvægtstester genererer tryk ved at indlæse kalibrerede masser på et præcist slebet stempel og cylinder med kendt effektivt areal. Fordi resultatet følger af masse, lokal tyngdekraft og areal, kan trykket spores til nationale standarder uden at være afhængig af en elektrisk sensor. Det er grunden til, at en dødvægtstester sidder i toppen af kalibreringskæden i ethvert seriøst laboratorium.
På selve anlægget er den mest nøjagtige trykmåler, du kan installere, normalt en digital måler eller sender med temperaturkompensation og en stabil sensor. Linjediagrammet nedenfor illustrerer hvorfor. En mekanisk måler tilføjer omtrent 0,4 procent af fejlspændvidden for hver 10 K afvigelse fra referencetemperaturen på 20 grader Celsius, som tilladt af almindelige måleurstandarder. En kompenseret elektronisk sensor udjævner denne effekt.
At angive den strammeste nøjagtighedsklasse overalt spilder penge og kan endda reducere pålideligheden, fordi præcisionsbevægelser er mere følsomme. Det bedre spørgsmål er, hvilken fejl processen kan tolerere. Faktorerne nedenfor bestemmer svaret for en petrokemisk trykmåler.
Både omgivende temperatur og procestemperatur flytter nulpunktet. Monter en sifon eller pigtail på hot lines, og vælg en temperaturkompenseret sensor, hvor aflæsningen driver en beregning.
Elektroniske sensorer driver langsomt, ofte 0,05 til 0,2 procent af spændvidden om året. Mekaniske bevægelser driver gennem slid og sæt af det elastiske element efter overtryk.
En opstartsstød eller vandhammer kan overskride det normale spænd flere gange. En trykbegrænsende enhed eller en højere overbelastningsgrad beskytter elementet.
Pulsering, korrosion, sand eller krystalliserende medier afgør, hvor hurtigt nøjagtigheden eroderes. En stabil klasse 1.0 gauge med en segl slår en skrøbelig klasse 0.25 gauge, der er tilstoppet inden for en måned.
| Nøjagtighedsklasse | Tilladt fejl (procent af spændvidde) | Typisk skivestørrelse | Typisk brug |
|---|---|---|---|
| 0.25 | /-0,25 | 160 mm og 250 mm | Laboratoriesammenligning og testbænke |
| 0.6 | /-0,6 | 100 mm og 160 mm | Proceskontrolpunkter |
| 1.0 | /-1,0 | 100 mm og 160 mm | Generel procesindikation |
| 1.6 | /-1,6 | 63 mm til 100 mm | Forsyningsledninger og skridsko |
| 2.5 | /-2,5 | 40 mm til 63 mm | Ikke-kritisk trendindikation |
Olie- og gasanlæg spænder over tre meget forskellige miljøer. Brøndhoveder og samleledninger står over for højt tryk og sand, rørledninger står over for langvarig uovervåget drift, og raffinaderier står over for varme, korrosion og konstante vibrationer. Målefamilierne nedenfor er afstemt med disse realiteter.
Brøndhoved, chokermanifold, indsprøjtningsskinner og testseparatorer kræver højtryks-sikkerhedsmønstermålere, ofte med 316 rustfrit stål befugtede dele og glycerin- eller silikonefyld. Sure brønde tilføjer H2S, så materialevalg følger ISO 15156-vejledningen.
Kompressorstationer, måleskinner og pumpestationer bruger væskefyldte målere til pulsering og digitale målere til efterprøvning og verifikation. Fjernventilsteder foretrækker batteridrevne digitale målere, der holder min og max værdier.
Råenheder, hydrokrakkere og ethylenanlæg er afhængige af den petrokemiske trykmåler med membrantætninger, hot-service sifoner og legerede dele. Brintservice tilføjer ventilerede kabinetter og permeationsbevidst konstruktion.
| Måler type | Nøglekonstruktionsfunktion | Typisk placering | Problem løst |
|---|---|---|---|
| Væskefyldt Bourdon måler | Glycerin eller silikonefyld, dæmpet bevægelse | Kompressorudløb, pumpeudtag | Pegefladder, lejeslid |
| Membrantætningsmåler | Fleksibel metalmembran med påfyldningsvæske | Rå-, rest-, syre- og gyllelinjer | Tilstoppende, krystalliserende, ætsende kontakt |
| Måler helt i rustfrit stål | 316L kuffert, ring, element og fatning | Offshore dæk, kystnære planter | Ekstern saltkorrosion og indre angreb |
| Sikkerhedsmønstermåler | Solid baffelvæg og udblæsningsbagside | Brøndhoved, hydrogeneringsenheder | Elementbrudsbeskyttelse til operatører |
| Differenstrykmåler | To trykporte, bælg eller stempelføler | Filtre, si, koalescere | Tilstopningsdetektering og vedligeholdelsestid |
| Eksplosionssikker sender | Ex d eller Ex ia certificeret bolig | Klassificerede procesområder | Fjernovervågning i brandfarlige atmosfærer |
En rent mekanisk måleur har ingen elektrisk energi og ingen egen tændkilde, hvilket gør den til en naturlig egnethed til klassificerede områder. Enhver elektronisk petrokemisk trykmåler skal dog have certificering, der passer til zonen, almindeligvis flammesikker Ex db eller egensikker Ex ia, med en temperaturklasse valgt i forhold til selvantændelsestemperaturen for den tilstedeværende gas. Kontroller altid certifikatnummer, gasgruppe (IIA, IIB eller IIC) og omgivende grænser før installation.
Vores fabrik bygger hver model fra rå barbeholdning til den endelige kalibrerede enhed, så skive, gevind, påfyldningsvæske og materiale kan justeres til servicen i stedet for at tvinges ind i et katalogkompromis. Familierne nedenfor dækker de opgaver, der er beskrevet ovenfor.
Rustfri stålkasse med 316L element og bundtilslutning. Tilbydes i 63, 100 og 150 mm skiver, nøjagtighedsklasse 1.0 og en valgfri væskefyldt kasse til moderat vibration.
Fuldsvejst kabinet med glycerin- eller silikoneoliefyld, designet til stempelkompressorer, doseringspumper og motorskinner. Dæmpningen fjerner pointer-snak og beskytter bevægelsen.
Tætninger med gevind, flange eller sanitetsform med membranmaterialer såsom 316L, Hastelloy C276, Monel 400, tantal eller PTFE foring. Velegnet til tyktflydende råolie, bitumen, syrer og polymeriserende medier.
Solid frontplade og udblæsningsbagside efter sikkerhedsmønsterprincippet. Valgt til brint, iltrenset service og brøndhovedtjeneste, hvor brudindeslutning er obligatorisk.
Dual-port design til filtre og separatorer, med valgfri kontaktkontakter og over-range beskyttelse, der modstår fuldt linjetryk på den ene side.
Tyndfilmssensor med temperaturkompensation, lokal visning, min og max hukommelse og valgfri 4 til 20 mA med HART-udgang. Eksplosionssikre huse er tilgængelige.
En trykmåler fejler oftest, fordi det forkerte materiale møder den forkerte væske. Tabellen viser materialer, der almindeligvis er specificeret for en petrokemisk trykmåler, sammen med de medier, der kræver dem. Behandl det som udgangspunkt og bekræft mod det faktiske procesdatablad.
| Materiale | Stærke punkter | Typiske medier | Forsigtig |
|---|---|---|---|
| 316L rustfrit stål | Balanceret korrosionsbestandighed og styrke | Kulbrinter, damp, vand, mange opløsningsmidler | Kloridspændingsrevner ved høj temperatur |
| Monel 400 | Fremragende i flussyre og havvand | Alkyleringsenheder, saltvand, kaustisk | Undgå oxiderende syrer og ammoniakrige medier |
| Hastelloy C276 | Bred modstandsdygtighed over for oxiderende og reducerende syrer | Våd klor, saltsyre, sur gas | Højer cost, longer lead time |
| Tantal | Næsten immun over for de fleste syrer | Varm svovlsyre, salpetersyre | Angrebet af flussyre og stærke baser |
| PTFE foring | Kemisk inertitet over et bredt pH-spænd | Aggressiv kemikaliefoder | Begrænset vakuum- og temperaturkapacitet |
| Kobberlegering | Økonomisk og stabil i neutrale medier | Luft, vand, smøreolie | Brug aldrig med ammoniak eller acetylen |
Økonomisk og effektiv til omgivende temperaturer fra ca. -20 til 60 grader Celsius. God dæmpning til pumper og kompressorer i moderate klimaer.
Forbliver flydende ved lavere temperaturer, så den er valgt til kolde områder og offshore vinterdrift. Viskositeten ændrer sig langsomt med temperaturen.
Påkrævet, hvor processen kommer i kontakt med ilt eller stærke oxidationsmidler, fordi den ikke reagerer med dem. Anvendes i membrantætningssystemer til sådanne tjenester.
Områdevalg beskytter både nøjagtighed og levetid. En pointer, der hviler i den nederste tredjedel af skiven, mister opløsning, mens en pointer, der bor nær toppen af skiven, trætter elementet. Under konstant tryk skal du dimensionere spændvidden, så det normale arbejdstryk falder mellem en tredjedel og to tredjedele af fuld skala. Hvor pulsering er til stede, hold det maksimale arbejdstryk under halvdelen af fuld skala.
For fluktuerende belastninger skal spidstrykket begrænses til 50 procent af fuld skala. For konstant belastning er den øvre arbejdsgrænse 75 procent af fuld skala.
| Skivediameter | Læseafstand | Fælles ansøgning |
|---|---|---|
| 50 og 63 mm | Op til 1,5 m | Kompakte glidesko, instrumentpaneler, prøveudtagningssystemer |
| 100 mm | Op til 3 m | Standard linje og fartøj indikation |
| 150 og 160 mm | Op til 6 m | Pumperum, kompressorhaller, forhøjede platforme |
| 250 mm | Over 8 m | Kontrolreferencepunkter og laboratoriebænke |
Hver petrokemisk trykmåler forlader først fabrikken, efter at den har bestået en fast sekvens af kontroller. Sekvensen nedenfor er den vej, en typisk enhed følger.
Stangmateriale og rørmateriale kontrolleres i forhold til møllecertifikater, med positiv materialeidentifikation tilgængelig for legeringsdele.
Rør dannes på kontrolleret værktøj og svejses derefter til soklen med orbital- eller lasermetoder for ensartet gennemtrængning.
Det forseglede element holdes ved overtryk, hvorefter heliumlækagetestet, hvor servicen kræver ekstremt lav lækage.
Bevægelsen er tilpasset, lineariseret og viseren er indstillet. Hysterese og friktion inspiceres før kufferten lukkes.
Hver måler er testet mod en referencestandard ved 0, 25, 50, 75 og 100 procent af spændvidden i både stigende og faldende retninger.
Skiveprint, trådmålerkontrol og fyldningsniveau er verificeret. Enheder sendes med en kalibreringsjournal og beskyttende emballage.
| Standard | Omfang |
|---|---|
| EN 837-1 | Dimensioner, metrologi, krav og test af Bourdon rørmålere |
| EN 837-3 | Diafragma og kapselmålere |
| ASME B40.100 | Trykmålere og manometertilbehør |
| ISO 15156 | Materiales for use in environments containing hydrogen sulfide |
| ATEX og IECEx ordninger | Udstyr til eksplosive atmosfærer |
| GB/T 1226 | Generelle trykmålere i det kinesiske nationale system |
Et velvalgt instrument kan stadig svigte tidligt, hvis det installeres skødesløst. Nedenstående praksis omhandler de mest almindelige årsager til for tidligt slid og forkerte aflæsninger.
Tag tryktapningen fra siden af en vandret linje, væk fra albuer, ventiler og pumpeudtag, hvor flowet er turbulent. For damp og kondenserbar damp lader en nedadgående tapning kondensat beskytte elementet.
Monter en nåleventil eller en manometerafspærringsventil med en udluftningsport. Dette muliggør udskiftning uden nedlukning og tillader langsom trykpåføring under opstart.
Hvor mediet overstiger omkring 60 grader Celsius ved måleren, fanger en pigtail sifon kondensat og holder elementet inden for dens nominelle temperatur.
Brug en dæmper eller begrænsningsskrue til at dæmpe hurtige cyklusser fra frem- og tilbagegående maskineri. Vælg åbningen efter viskositet, da en meget fin åbning kan tilstoppe.
Monter skiven lodret og i øjenhøjde, hvor det er muligt, med plads til en skruenøgle kun på fatningsfladerne. Spænd aldrig ved at dreje kabinettet, da dette beskadiger bevægelsen.
Iltservicemålere skal rengøres fri for olie og fedt og bære en tydelig markering. Acetylen og ammoniak har brug for kobberfri konstruktion overalt.
| Symptom | Sandsynlig årsag | Korrigerende handling |
|---|---|---|
| Pointeren vender ikke tilbage til nul | Overtrykssæt eller friktion i bevægelsen | Udskift måleren og tilføj en trykbegrænser |
| Pointeren blafrer | Pulsering fra pumpen eller kompressoren | Brug et væskefyldt etui og monter en snubber |
| Læser højere end forventet om sommeren | Temperaturpåvirkning på elementet | Tilføj en sifon eller en kompenseret digital måler |
| Fyld væske uklar eller utæt | Tætningsslid eller inkompatibelt fyld | Udskift med en svejset kasse eller korrekt fyldtype |
| træg respons | Blokeret tap eller delvist tilstoppet snubber | Rengør ledningen eller brug en membrantætning |
| Skive dugger | Fugt trænger ind gennem udluftningen | Vælg en højere IP-klassificering eller en udfyldt sag |
Fordi fabrikken kontrollerer hvert trin i produktionen, kan en petrokemisk trykmåler tilpasses, så den matcher dine rørføringer, sikkerhedsregler og dokumentationsbehov. Nedenstående muligheder er de mest efterspurgte.
Brugerdefinerede skalaenheder såsom bar, psi, MPa eller kgf/cm2, dobbelte skalaer, farvede zoner til driftsgrænser og tagnumre lasergraveret på kabinettet.
Specialgevind, flangeender i almindelige trykklasser, svejste muffer og kapillarmonterede fjerntætninger til varme eller vanskelige steder.
Induktive eller magnetiske endestopkontakter, 4 til 20 mA transmittermoduler og Ex-certificerede ledningsmuligheder til overvågningssystemer.
Materialecertifikater, kalibreringsregistreringer, trykprøvningsrapporter og dimensionstegninger udarbejdet med hver forsendelse.
Iltrensning, silikonefrit præparat til brug i malerværksteder og forseglet emballage til levering i renrum.
Prøveenheder til pasformstjek, databladgennemgang af vores ingeniører og anbefalinger, når dit medium eller din temperatur er usædvanlig.
Ja. En sammensat måler bærer en skala fra vakuum gennem nul til positivt tryk, for eksempel -1 til 5 bar. Den passer til pumpens suge- og afgangsopgaver, hvor ledningen passerer gennem begge forhold.
Bourdon-elementet kan tage et permanent sæt efter udsættelse for tryk ud over dets elastiske grænse. Viseren hviler derefter lidt over nul, og måleren bør udskiftes eller omkalibreres.
Vælg en tætning, når mediet er tyktflydende, polymeriserende, krystalliserende, ætsende for elementet, eller når hygiejnen kræver en skylleforbindelse. Tætningen isolerer måleren, og påfyldningsvæsken fører tryk hen over membranen.
En 100 mm skive er klar op til omkring 3 meter. Til platforme eller rørstativer, hvor operatører læser længere væk, er en 150 eller 160 mm skive et bedre valg.
Vælg denne konstruktion, når pludselige elementbrud kan skade personale, hvilket er typisk for højtryks-, brint-, komprimeret gas og brøndhovedtjenester. Udblæsningsryggen leder udstrømmende gas væk fra operatøren.
Ikke altid. Elektronik giver bedre nøjagtighed og fjerndata, mens en mekanisk måler ikke behøver strøm og bliver ved med at fungere under en strømafbrydelse. Mange anlæg installerer begge på kritiske linjer.
Send os klassificeringen af medium, trykområde, temperatur, tilslutningsstandard og farligt område. Vores ingeniører returnerer en anbefalet model, materialeliste og tegning til din gennemgang.