+86-15105800222
+86-15105800333
I et raffineri, en etylencracker, et gassbehandlingstog eller en oljetankfarm er den petrokjemiske trykkmåleren instrumentet operatørene stoler på når en skjerm fryser, en signalkabel svikter eller en kontrollsløyfe begynner å vandre. Den trenger ingen strøm, den viser prosesstilstanden med et øyeblikk, og den fortsetter å jobbe gjennom vibrasjoner, varme, pulsering og aggressive medier. Å velge riktig modell krever imidlertid mer enn å matche en gjengestørrelse og et trykkområde. Måleprinsipp, nøyaktighetsklasse, kassekonstruksjon, fuktede materialer og regler for eksplosjonsfarlige områder påvirker om en måler varer tre måneder eller ti år.
Denne veiledningen svarer på tre spørsmål som ingeniører oftest søker etter: hva er tre typer trykkmålere, hva er den mest nøyaktige trykkmåleren, og hvilke typer målere som brukes i olje og gass. Deretter går den videre til den praktiske siden av den petrokjemiske trykkmåleren, som dekker produktfamilier, materialvalg, kalibrering, installasjon og feilsøking, med referansetabeller og diagrammer du kan bruke på fabrikkgulvet.
De tre vanligste er den elastiske elementmåleren (Bourdon-rør, diafragma eller kapsel), væskesøylemanometeret og den elektroniske digitale måleren eller trykktransmitteren. Hver konverterer trykk til et lesbart signal på en helt annen måte.
For kalibreringsarbeid er dødvektstesteren referansestandarden, med usikkerhet ned til 0,008 til 0,015 prosent av avlesningen. Blant dagligdagse instrumenter når en temperaturkompensert digital måler 0,05 prosent av spennvidden eller bedre.
Væskefylte Bourdon-målere, membrantetningsmålere, målere i helt rustfritt stål, sikkerhetsmønster høytrykksmålere , differensialmålere og eksplosjonssikre sendere dekker nesten alle oppstrøms-, midtstrøms- og nedstrømsoppgaver.
Trykkmålere er gruppert etter den fysiske effekten de utnytter. De tre familiene nedenfor står for nesten hvert instrument som finnes i et prosessanlegg, og et godt designet petrokjemisk trykkmålerprogram bruker vanligvis alle tre på forskjellige punkter i samme enhet.
Et buet, forseglet rør bøyer seg når det indre trykket øker. En girsektor og pinjongbevegelse forsterker den lille spissvandringen til en pekerrotasjon på omtrent 270 grader. Membran- og kapselelementer følger samme logikk for lavtrykksområder og viskøse medier.
Styrker: ingen strømforsyning, bredt utvalg, robust, lett å lese. Grenser: følsom for støt når den er tørr, og lesing avhenger av bevegelsesslitasje og omgivelsestemperatur.
Trykk balanseres mot vekten av en væskekolonne. U-rør, brønn-type og skrå-rør layouter er vanlige. Fordi fysikken er direkte, trenger et manometer nesten ingen kalibreringskjede.
Styrker: utmerket oppløsning ved svært lavt trykk og differensialavlesninger. Grenser: skjøre, klumpete, begrenset til ca. 100 kPa og under, og uegnet for vibrerende plantestrukturer.
En piezoresistiv, kapasitiv eller tynnfilmsensor produserer et elektrisk signal som lineariseres og vises digitalt. Senderversjoner sender 4 til 20 mA, HART eller feltbusssignaler til kontrollrommet.
Styrker: høy nøyaktighet, min og maks minne, alarmutganger, fjernoverføring. Grenser: trenger strøm, og elektronikk må klassifiseres for den farlige sonen.
| Parameter | Elastisk elementmåler | Væske-kolonne manometer | Elektronisk digital måler |
|---|---|---|---|
| Typisk nøyaktighet | Klasse 0,25 til 2,5 (prosent av spennvidden) | 0,1 til 0,5 prosent av lesingen | 0,05 til 0,5 prosent av spennvidden |
| Praktisk rekkevidde | -1 bar til 1600 bar | Omtrent /-100 kPa | 10 kPa til 700 MPa avhengig av sensor |
| Strøm trengs | Ingen | Ingen | Batteri- eller sløyfestrøm |
| Vibrasjonstoleranse | Høy med flytende fyll | Veldig lavt | Høy |
| Fjernsignal | Valgfri bryter eller sendertillegg | Ikke tilgjengelig | Innebygd |
| Beste beliggenhet | Lokal indikasjon på linjer og fartøy | Laboratorie- og lavtrykksverifisering | Varetektspunkter, prøvebenker, overvåkede løkker |
Inne i Bourdon-elementet prøver det ovale tverrsnittet å bli sirkulært når trykket kommer inn, og dette skyver den frie enden utover langs en bue. Bevegelsen multipliserer den bevegelsen gjennom en tannet sektor, et tannhjul og en hårfjær som fjerner tilbakeslag. Tre elementformer brukes i en petrokjemisk trykkmåler: det C-formede røret for generelle områder, den spiralformede spolen for høyt trykk og bedre stabilitet under pulsering, og spiralrøret for lavt trykk og høyere dreiemoment.
Elementmateriale betyr like mye som geometri. Kobberlegeringer fungerer for vann, luft og milde hydrokarboner, men de er utelukket der ammoniakk, acetylen eller hydrogensulfid kan være tilstede. For anleggsbruk er elementet normalt 316L rustfritt stål, med Monel, Hastelloy C276 eller tantal brukt der korrosjonsdata krever det.
Nøyaktighet er ikke et enkelt tall. Den kombinerer referanseusikkerhet, linearitet, hysterese, repeterbarhet, temperatureffekt og langtidsdrift. Rangeringen nedenfor plasserer vanlige instrumenter etter deres typiske usikkerhet, vist på en logaritmisk skala slik at svært små verdier forblir synlige.
En dødvektstester genererer trykk ved å laste kalibrerte masser på et nøyaktig slipt stempel og sylinder med kjent effektivt område. Fordi resultatet følger av masse, lokal tyngdekraft og areal, kan trykket spores til nasjonale standarder uten å stole på en elektrisk sensor. Dette er grunnen til at en dødvektstester sitter på toppen av kalibreringskjeden i alle seriøse laboratorier.
På selve anlegget er den mest nøyaktige trykkmåleren du kan installere vanligvis en digital måler eller sender med temperaturkompensasjon og en stabil sensor. Linjediagrammet nedenfor illustrerer hvorfor. En mekanisk måler legger til omtrent 0,4 prosent av feilområdet for hver 10 K avvik fra referansetemperaturen på 20 grader Celsius, som tillatt av vanlige måleurstandarder. En kompensert elektronisk sensor flater ut denne effekten.
Å spesifisere den strammeste nøyaktighetsklassen overalt sløser penger og kan til og med redusere påliteligheten, fordi presisjonsbevegelser er mer delikate. Det bedre spørsmålet er hvilken feil prosessen kan tolerere. Faktorene nedenfor bestemmer svaret for en petrokjemisk trykkmåler.
Både omgivelses- og prosesstemperatur flytter nullpunktet. Monter en sifon eller pigtail på varme linjer, og velg en temperaturkompensert sensor der avlesningen driver en beregning.
Elektroniske sensorer driver sakte, ofte 0,05 til 0,2 prosent av spennet per år. Mekaniske bevegelser driver gjennom slitasje og innsetting av det elastiske elementet etter overtrykk.
En oppstartsstøt eller vannhammer kan overskride det normale spennet flere ganger. En trykkbegrensende enhet eller høyere overbelastningsgrad beskytter elementet.
Pulsering, korrosjon, sand eller krystalliserende medier avgjør hvor raskt nøyaktigheten eroderes. En stabil klasse 1.0-måler med tetning slår en skjør klasse 0.25-måler som er tilstoppet i løpet av en måned.
| Nøyaktighetsklasse | Tillatt feil (prosent av span) | Typisk skivestørrelse | Typisk bruk |
|---|---|---|---|
| 0.25 | /-0,25 | 160 mm og 250 mm | Laboratoriesammenligning og testbenker |
| 0.6 | /-0,6 | 100 mm og 160 mm | Prosesskontrollpunkter |
| 1.0 | /-1,0 | 100 mm og 160 mm | Generell prosessindikasjon |
| 1.6 | /-1,6 | 63 mm til 100 mm | Bruksledninger og skisser |
| 2.5 | /-2,5 | 40 mm til 63 mm | Ikke-kritisk trendindikasjon |
Olje- og gassanlegg spenner over tre vidt forskjellige miljøer. Brønnhoder og samleledninger står overfor høyt trykk og sand, rørledninger står overfor lang uovervåket drift, og raffinerier møter varme, korrosjon og konstant vibrasjon. Målefamiliene nedenfor er tilpasset disse realitetene.
Brønnhode, strupemanifold, injeksjonsskinner og testseparatorer krever høytrykks sikkerhetsmønstermålere, ofte med 316 rustfritt stål fuktede deler og glyserin eller silikonfylling. Sure brønner legger til H2S, så materialvalg følger ISO 15156 veiledning.
Kompressorstasjoner, måleskinner og pumpestasjoner bruker væskefylte målere for pulsering og digitale målere for påvisning og verifisering. Eksterne ventilsteder favoriserer batteridrevne digitale målere som holder minimums- og maksverdier.
Råenheter, hydrokrakkere og etylenanlegg er avhengige av den petrokjemiske trykkmåleren med membranpakninger, varmesifoner og våte legeringsdeler. Hydrogen service legger til ventilerte kasser og gjennomtrengningsbevisst konstruksjon.
| Måletype | Nøkkelkonstruksjonsfunksjon | Typisk plassering | Problem løst |
|---|---|---|---|
| Væskefylt Bourdon-måler | Glyserin eller silikonfyll, dempet bevegelse | Kompressorutløp, pumpeuttak | Pekerfladder, lagerslitasje |
| Diafragmatetningsmåler | Fleksibel metallmembran med påfyllingsvæske | Rå-, rest-, syre- og slurrylinjer | Plugging, krystalliserende, korrosiv kontakt |
| Måler i helt rustfritt stål | 316L koffert, ring, element og stikkontakt | Offshoredekk, kystanlegg | Ekstern saltkorrosjon og indre angrep |
| Sikkerhetsmønstermåler | Solid baffelvegg og utblåsningsbak | Brønnhode, hydrogeneringsenheter | Elementbruddbeskyttelse for operatører |
| Differensialtrykkmåler | To trykkporter, belg eller stempelføler | Filtre, siler, koalescerer | Tidspunkt for tilstopping og vedlikehold |
| Eksplosjonssikker sender | Ex d eller Ex ia sertifisert bolig | Klassifiserte prosessområder | Fjernovervåking i brennbare atmosfærer |
En rent mekanisk måleur har ingen elektrisk energi og ingen egen tennkilde, noe som gjør den naturlig tilpasset klassifiserte områder. Enhver elektronisk petrokjemisk trykkmåler må imidlertid ha sertifisering tilpasset sonen, vanligvis flammesikker Ex db eller egensikker Ex ia, med en temperaturklasse valgt mot selvantennelsestemperaturen til den tilstedeværende gassen. Kontroller alltid sertifikatnummer, gassgruppe (IIA, IIB eller IIC) og omgivelsesgrenser før installasjon.
Fabrikken vår bygger hver modell fra råvare til den endelige kalibrerte enheten, slik at skive, gjenger, fyllvæske og materiale kan justeres til tjenesten i stedet for å tvinges inn i et katalogkompromiss. Familiene nedenfor dekker pliktene beskrevet ovenfor.
Kasse i rustfritt stål med 316L element og bunntilkobling. Tilbys i 63, 100 og 150 mm skiver, nøyaktighetsklasse 1.0, og en valgfri væskefylt kasse for moderat vibrasjon.
Helsveiset kasse med glyserin eller silikonoljefylling, designet for stempelkompressorer, doseringspumper og motorskinner. Dempingen fjerner pekerprat og beskytter bevegelsen.
Gjengede, flensede eller sanitære tetninger med membranmaterialer som 316L, Hastelloy C276, Monel 400, tantal eller PTFE-fôr. Egnet til viskøs råolje, bitumen, syrer og polymeriserende medier.
Solid frontplate og utblåsende bakside etter sikkerhetsmønsterprinsippet. Valgt for hydrogen, oksygenrenset service og brønnhodeplikt der bruddbegrensning er obligatorisk.
Dual-port design for filtre og separatorer, med valgfrie bryterkontakter og overrekkebeskyttelse som tåler fullt linjetrykk på den ene siden.
Tynnfilmssensor med temperaturkompensasjon, lokal visning, min og maks minne, og valgfri 4 til 20 mA med HART-utgang. Eksplosjonssikre hus er tilgjengelige.
En trykkmåler svikter oftest fordi feil materiale møter feil væske. Tabellen viser materialer som vanligvis er spesifisert for en petrokjemisk trykkmåler, sammen med media som etterlyser dem. Behandle det som et utgangspunkt og bekreft mot selve prosessdatabladet.
| Materiale | Sterke poeng | Typiske medier | Advarsler |
|---|---|---|---|
| 316L rustfritt stål | Balansert korrosjonsbestandighet og styrke | Hydrokarboner, damp, vann, mange løsemidler | Kloridspenningssprekker ved høy temperatur |
| Monel 400 | Utmerket i flussyre og sjøvann | Alkyleringsenheter, saltlake, kaustisk | Unngå oksiderende syrer og ammoniakkrike medier |
| Hastelloy C276 | Bred motstand mot oksiderende og reduserende syrer | Våt klor, saltsyre, sur gass | Høyer cost, longer lead time |
| Tantal | Nesten immun mot de fleste syrer | Varm svovelsyre, salpetersyre | Angripes av flussyre og sterke alkalier |
| PTFE fôr | Kjemisk treghet over et bredt pH-spenn | Aggressiv kjemikaliefôr | Begrenset vakuum- og temperaturkapasitet |
| Kobberlegering | Økonomisk og stabil i nøytrale medier | Luft, vann, smøreolje | Bruk aldri med ammoniakk eller acetylen |
Økonomisk og effektiv for omgivelsestemperaturer fra omtrent -20 til 60 grader Celsius. God demping for pumper og kompressorer i moderat klima.
Forblir flytende ved lavere temperaturer, så den er valgt for kalde områder og offshore vinterdrift. Viskositeten endres sakte med temperaturen.
Nødvendig der prosessen kommer i kontakt med oksygen eller sterke oksidasjonsmidler, fordi den ikke reagerer med dem. Brukes i membrantetningssystemer for slike tjenester.
Områdevalg beskytter både nøyaktighet og levetid. En peker som hviler i den nedre tredjedelen av skiven mister oppløsning, mens en peker som bor nær toppen av skiven sliter ut elementet. Under jevnt trykk, dimensjoner spennvidden slik at det normale arbeidstrykket faller mellom en tredjedel og to tredjedeler av full skala. Der pulsering er tilstede, hold det maksimale arbeidstrykket under halvparten av full skala.
For fluktuerende belastninger, begrense topptrykket til 50 prosent av full skala. For jevn belastning er den øvre arbeidsgrensen 75 prosent av full skala.
| Skivediameter | Leseavstand | Vanlig applikasjon |
|---|---|---|
| 50 og 63 mm | Opp til 1,5 m | Kompakte glidesko, instrumentpaneler, prøvetakingssystemer |
| 100 mm | Opp til 3 m | Standard linje og fartøy indikasjon |
| 150 og 160 mm | Opp til 6 m | Pumperom, kompressorhaller, forhøyede plattformer |
| 250 mm | Over 8 m | Kontrollreferansepunkter og laboratoriebenker |
Hver petrokjemisk trykkmåler forlater fabrikken først etter at den har bestått en fast sekvens med kontroller. Sekvensen nedenfor er banen en typisk enhet følger.
Stanglager og rørmateriale kontrolleres mot fabrikksertifikater, med positiv materialidentifikasjon tilgjengelig for legeringsdeler.
Rør dannes på kontrollert verktøy, deretter sveiset til sokkelen med orbital- eller lasermetoder for konsistent penetrering.
Det forseglede elementet holdes under overtrykk, deretter heliumlekkasjetestet der tjenesten krever ekstremt lav lekkasje.
Bevegelsen er tilpasset, linearisert og viseren er satt. Hysterese og friksjon inspiseres før saken avsluttes.
Hver måler er testet mot en referansestandard ved 0, 25, 50, 75 og 100 prosent av spennvidden i både stigende og fallende retninger.
Skiveutskrift, trådmålerkontroller og fyllnivå er verifisert. Enhetene sendes med en kalibreringsjournal og beskyttende emballasje.
| Standard | Omfang |
|---|---|
| EN 837-1 | Dimensjoner, metrologi, krav og testing av Bourdon rørmålere |
| EN 837-3 | Diafragma og kapselmålere |
| ASME B40.100 | Trykkmålere og manometerfester |
| ISO 15156 | Materiales for use in environments containing hydrogen sulfide |
| ATEX- og IECEx-ordninger | Utstyr for eksplosive atmosfærer |
| GB/T 1226 | Generelle trykkmålere i det kinesiske nasjonale systemet |
Et velvalgt instrument kan fortsatt svikte tidlig hvis det installeres uforsiktig. Fremgangsmåten nedenfor tar for seg de vanligste årsakene til for tidlig slitasje og feil avlesninger.
Ta trykktappingen fra siden av en horisontal linje, vekk fra albuer, ventiler og pumpeuttak der strømmen er turbulent. For damp og kondenserbar damp lar en nedtapping kondensat beskytte elementet.
Monter en nåleventil eller en måleisoleringsventil med en lufteport. Dette tillater utskifting uten avstenging og tillater sakte trykkpåføring under oppstart.
Der mediet overstiger ca. 60 grader Celsius ved måleren, fanger en pigtail sifon kondensat og holder elementet innenfor den nominelle temperaturen.
Bruk en snubber eller begrenserskrue for å dempe raske sykluser fra frem- og tilbakegående maskineri. Velg åpningen etter viskositet, siden en veldig fin åpning kan tette seg.
Monter skiven vertikalt og i øyehøyde der det er mulig, med plass til en skiftenøkkel kun på stikkontaktene. Stram aldri til ved å snu saken, fordi dette skader bevegelsen.
Oksygenservicemålere må rengjøres fri for olje og fett og ha tydelig merking. Acetylen og ammoniakk trenger kobberfri konstruksjon hele veien.
| Symptom | Sannsynlig årsak | Korrigerende handling |
|---|---|---|
| Pekeren går ikke tilbake til null | Overtrykksett eller friksjon i bevegelsen | Bytt ut måleren og legg til en trykkbegrenser |
| Pekeren flagrer | Pulsering fra pumpen eller kompressoren | Bruk et væskefylt etui og monter en snubber |
| Leser høyere enn forventet om sommeren | Temperatureffekt på elementet | Legg til en sifon eller en kompensert digital måler |
| Fyll på væske som er uklar eller lekker | Forseglingsslitasje eller uforenlig fylling | Bytt ut med en sveiset kasse eller riktig fylltype |
| Treg respons | Blokkert tapping eller delvis plugget snubber | Rengjør ledningen eller bruk en membrantetning |
| Dial dugging | Fuktighet kommer inn gjennom ventilen | Velg en høyere IP-vurdering eller en fylt sak |
Fordi fabrikken kontrollerer hvert trinn i produksjonen, kan en petrokjemisk trykkmåler tilpasses for å matche dine rørledninger, sikkerhetsregler og dokumentasjonsbehov. Alternativene nedenfor er de mest etterspurte.
Egendefinerte skalaenheter som bar, psi, MPa eller kgf/cm2, doble skalaer, fargede soner for driftsgrenser og etikettnummer lasergravert på dekselet.
Spesialgjenger, flensende ender i vanlige trykkklasser, sveisede muffer og kapillærmonterte fjerntetninger for varme eller vanskelige steder.
Induktive eller magnetiske grensebrytere, 4 til 20 mA sendermoduler og Ex-sertifiserte ledningsalternativer for overvåkingssystemer.
Materialsertifikater, kalibreringsregistreringer, trykktestrapporter og dimensjonstegninger utarbeidet med hver forsendelse.
Oksygenrengjøring, silikonfritt preparat for bruk i malerverksted og forseglet emballasje for renromslevering.
Prøveenheter for tilpasningskontroller, databladgjennomgang av våre ingeniører og anbefalinger når medium eller temperatur er uvanlig.
Ja. En sammensatt måler bærer en skala fra vakuum gjennom null til positivt trykk, for eksempel -1 til 5 bar. Den passer til pumpens suge- og utløpsoppgaver der ledningen går gjennom begge forholdene.
Bourdon-elementet kan ta et permanent sett etter eksponering for trykk utover dets elastiske grense. Pekeren hviler da litt over null, og måleren bør skiftes ut eller kalibreres på nytt.
Velg en forsegling når mediet er tyktflytende, polymeriserende, krystalliserende, etsende for elementet, eller når hygiene krever en spyleforbindelse. Forseglingen isolerer måleren, og påfyllingsvæsken fører trykk over membranen.
En 100 mm skive er klar opp til ca. 3 meter. For plattformer eller rørstativ der operatører leser lenger unna, er en 150 eller 160 mm skive et bedre valg.
Velg denne konstruksjonen når plutselig elementbrudd kan skade personell, noe som er typisk for høytrykk, hydrogen, komprimert gass og brønnhodetjenester. Utblåsningsryggen leder gass som slipper ut fra operatøren.
Ikke alltid. Elektronikk gir bedre nøyaktighet og fjerndata, mens en mekanisk måler ikke trenger strøm og fortsetter å fungere under et strømbrudd. Mange anlegg installerer begge på kritiske linjer.
Send oss klassifiseringen av medium, trykkområde, temperatur, tilkoblingsstandard og farlig område. Våre ingeniører vil returnere en anbefalt modell, materialliste og tegning for din vurdering.