1、泄壓保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)
壓力表測(cè)量介質(zhì)的正常工作壓力應(yīng)為滿(mǎn)量程的30%~70%，當(dāng)介質(zhì)壓力不穩(wěn)定時(shí)，有可能超過(guò)壓力表量程范圍，會(huì)造成壓力表機(jī)芯或測(cè)量元件損壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成測(cè)量元件破裂。針對(duì)可能出現(xiàn)的超壓現(xiàn)象，一方面要設(shè)置泄壓保護(hù)裝置避免傷害操作人員，另一方面要增加壓力表過(guò)壓保護(hù)能力。
①泄壓保護(hù)裝置。根據(jù)GB/T1226標(biāo)準(zhǔn)，氣體介質(zhì)的量程超過(guò)2.5MPa，液體介質(zhì)量程超過(guò)6MPa的壓力表，需要在表殼增加泄壓塞，針對(duì)重要測(cè)量點(diǎn)，采用安全型表殼帶泄壓后蓋，見(jiàn)表1。
表1 壓力表表殼的泄壓裝置
注1：≥6.9MPa(1000psi)有泄壓裝置；
注2：氣體介質(zhì)≥2.89MPa(400psi)有泄壓裝置；
注3：液體介質(zhì)≥6.9MPa(1000psi)有泄壓裝置。
安全型表殼(Solid Front)即在表殼正面加裝隔爆板，將測(cè)量元件與表玻璃隔開(kāi)，同時(shí)在表殼背面加裝泄壓后蓋，測(cè)量元件意外泄漏時(shí)，形成對(duì)正面觀測(cè)者的保護(hù)。安全型表殼可以選用酚醛樹(shù)脂、鑄鋁、不銹鋼等材料，結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 安全型表殼壓力表
②過(guò)壓保護(hù)裝置。彈簧管壓力表通常具備滿(mǎn)量程130%的過(guò)壓能力，而波紋管壓力表、波紋管差壓表、膜片壓力表、膜片差壓表，具有內(nèi)部限位裝置，擁有10倍滿(mǎn)量程的過(guò)壓能力。針對(duì)過(guò)壓風(fēng)險(xiǎn)，還可以加裝過(guò)壓保護(hù)器(ASME B40.100 Part 5限壓閥)，過(guò)壓保護(hù)器結(jié)構(gòu)如圖2所示。當(dāng)測(cè)量腐蝕性介質(zhì)，直接選用鎳基合金的過(guò)壓保護(hù)器成本很高，在壓力表和隔膜之間加裝過(guò)壓保護(hù)器，可以有效保護(hù)壓力表，同時(shí)避免過(guò)壓保護(hù)器接觸腐蝕性介質(zhì)。但過(guò)壓保護(hù)器內(nèi)部有移動(dòng)部件，會(huì)妨礙隔膜壓力表內(nèi)部填充液的壓力傳遞，需要考慮可能出現(xiàn)的誤差影響，如圖3所示。
圖2 過(guò)壓保護(hù)器結(jié)構(gòu)
圖3 帶過(guò)壓保護(hù)器的隔膜壓力表
2、環(huán)境溫度的影響
各種類(lèi)型壓力表的正常工作環(huán)境溫度見(jiàn)表1。
表2 各種壓力表的正常工作環(huán)境溫度
對(duì)于量程小于2.5MPa的密閉表殼壓力表(防護(hù)等級(jí)IP65及以上)，溫度變化會(huì)造成表殼內(nèi)部氣體體積變化，形成對(duì)測(cè)量元件的外力，造成壓力表的誤差。這時(shí)需要將壓力表油塞的通氣閥打開(kāi)或者開(kāi)通氣孔。
對(duì)于安全型表殼壓力表，其泄壓后蓋附著的橡膠膜片可以利用形變修正表殼內(nèi)的氣體體積變化，起到溫度補(bǔ)償作用。
低溫環(huán)境會(huì)造成壓力表玻璃起霧，無(wú)法觀測(cè)，這時(shí)候需要打開(kāi)油塞通氣閥，或者選用耐振壓力表，解決起霧現(xiàn)象。耐振壓力表填充液要滿(mǎn)足環(huán)境溫度，避免產(chǎn)生凝固現(xiàn)象。
3、工作溫度(介質(zhì)溫度)對(duì)壓力表的影響
介質(zhì)溫度不宜超過(guò)60℃,高溫不僅會(huì)造成壓力表的精度誤差，還可能使銅合金測(cè)量元件出現(xiàn)開(kāi)焊，造成工藝介質(zhì)泄漏。針對(duì)溫度超過(guò)60℃的工藝介質(zhì)，加裝冷凝圈，針對(duì)水平管道選擇D型，針對(duì)垂直管道選擇B型，如圖4所示。針對(duì)鍋爐汽包高溫高壓蒸汽，冷凝圈選用ASTM A-213 Grade T22鍋爐專(zhuān)用材料。當(dāng)介質(zhì)溫度超過(guò)150℃時(shí)，可以通過(guò)加裝隔膜解決；如果介質(zhì)溫度超過(guò)300℃,需要在壓力表和隔膜之間加裝散熱器或毛細(xì)管。
圖4 冷凝圈(參考DIN 16282)
4、振動(dòng)對(duì)壓力表的影響
壓力表的正常工作環(huán)境振動(dòng)條件不應(yīng)超過(guò)GB/T17214.3《工業(yè)過(guò)程測(cè)量和監(jiān)控裝置的工作條件 第3部分：機(jī)械影響》中規(guī)定的V.H.3級(jí)，對(duì)于安裝在振動(dòng)場(chǎng)合或振動(dòng)部位的壓力表，需要采取相應(yīng)的耐振措施。
①選用耐振壓力表。在密閉表殼填充液體，起到減緩振動(dòng)的作用。填充液包括硅油、甘油和氟油，一方面要考慮填充液的溫度范圍，不要出現(xiàn)凝固現(xiàn)象；另一方面要考慮填充液與工藝介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，針對(duì)強(qiáng)氧化介質(zhì)，采用氟油。
②增加阻尼裝置。在壓力表接頭內(nèi)加裝阻尼釘或加裝阻尼器，外形如圖5所示。限制介質(zhì)脈動(dòng)對(duì)壓力表觀測(cè)和壽命的影響。阻尼器包括內(nèi)置節(jié)流元件型式和外部阻尼可調(diào)型式。
圖5 阻尼器與阻尼釘
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