常用儀表安裝知識與儀表基礎知識

2022-09-09 17:57:03 字數 5030 閱讀 6411

第一部分常用儀表安裝

自控儀表按其測試作用分可分為三大類。第一類為檢測儀表類,測量的是熱工引數,如壓力、溫度、物位、流量以及與它們有關的一些熱工量,如壓差、溫差、阻力降等。第二類為控制器類,在自控系統中起主導作用主要有氣動調節器、電動調節器,以及單元組合儀表中的調節單元、執行單元、手操單元,除此還有可程式設計調節器、可程式設計控制器和集散控制系統。

可程式設計調節器和可程式設計控制器的安裝完全同ddz-ⅲ型表,故不再另外敘述。集散控制系統的安裝與除錯放在第五章敘述。第三類是分析儀表,本章把它的主要類別用接線圖方式予以敘述。

第一節溫度儀表安裝

一、溫度一次儀表安裝方式

溫度一次儀表安裝按固定形式可分為四種:法蘭固定安裝;螺紋連線固定安裝;法蘭和螺紋連線共同固定安裝;簡單保護套插入安裝。

1、法蘭安裝

適用於在裝置上以及高溫、腐蝕性介質的中低壓管道上安裝溫度一次儀表,具有適應性廣,利於防腐蝕,方便維護等優點。

法蘭固定裝方式中的法蘭一般有五種:

(1)平焊鋼法蘭 hg 5010-58(碳鋼),hg 5019-58(不鏽鋼)

(2)對焊鋼法蘭 hg 5014-58(平面對焊法蘭),hg 5016-58(凹凸面對焊法蘭)

(3)平焊松套鋼法蘭 hg 5022-58

(4)卷邊松套鋼法蘭 hg 5025-58(銅),hg 5026-58(鋁)

(5)法蘭蓋 hg 5028-58

2、螺紋連線固定

一般適用於在無腐蝕性介質的管道上安裝溫度計,煉油部門按習慣也在裝置上採用這種安裝形式,具有體積小,安裝較為緊湊的優點。高壓(pn22mpa,pn32mpa)管道上安裝溫度計採用焊接式溫度計套管,屬於螺紋連線安裝形式,有固定套管和可換套管兩種形式。前者用於一般介質,後者用於易腐蝕、易磨損而需要更換的場合。

螺紋連線固定中的螺紋有五種,英製的有1″、3/4″和1/2″,公制的有m33×2和m27×2。

熱電偶多採用1″或m33×2螺紋固定,也有採用3/4″螺紋的,個別情況也用1/2″螺紋固定。

熱電阻多用英製管螺紋固定,其中以3/4″為最常用,1/2″有些也用。

雙金屬溫度計的固定螺紋是m27×2。

壓力式溫度計的固定螺紋是3/4″和m27×2兩種。

g3/4″與m27×2外徑很接近,並且都能擰進1~2扣,安裝時要小心辨認,否則焊錯了溫度計接頭(凸台)就裝不上溫度計。

3、法蘭與螺紋連線共同固定

當配帶附加保護套時,適用於有腐蝕性介質的管道、裝置上安裝。

4、簡單保護套插入安裝

有固定套管和卡套式可換套管(插入深度可調)兩種形式,適用於棒式溫度計在低壓管道上作臨時檢測的安裝。

測溫元件大多數安裝在碳鋼、不鏽鋼、有色金屬、襯裡或塗層的管道和裝置上,有時也安裝在磚砌體、聚氯乙烯、玻璃鋼、陶瓷、糖瓷等管道和裝置上。後者的安裝方式與安裝在碳鋼或不銹鋼管道和裝置上有很大不同,但與襯裡或塗層裝置和管道上基本相同,取源部件也類似,可以參考。

溫度計在管道上插入深度、附加保護套長度見表5-4-1。

二、溫度儀表安裝注意事項

①溫度一次點的安裝位置應選在介質溫度變化靈敏且具有代表性的地方,不宜選在閥門、焊縫等阻力部件的附近和介質流束呈死角處。

就地指示溫度計要安裝在便於觀察的地方。

熱電偶的安裝地點應遠離磁場。

溫度一次部件若安裝在管道的拐彎處或傾斜安裝,應逆著流向。

雙金屬溫度計在≤dn50管道或熱電阻、熱電偶在≤dn70的管道上安裝時,要加裝擴大管。擴大管要按標準圖製作(見第十章)。

壓力式溫度計的溫包必須全部浸入被測介質中。

②溫度二次表要配套使用。熱電阻、熱電偶要配相應的二次表或變送器。特別要注意分度號,不同分度號的表不能誤用。

③熱電偶必須用相應分度號的補償導線。熱電阻宜採用三線制接法,以抵消環境溫度的影響。每一種二次表都有其外接線路電阻的要求,除補償導線或電纜的線路電阻外,還須用錳銅絲配上相應的電阻,以符合二次表的要求。

④電阻體通常使用三芯電纜或四芯電纜中的三芯,每一芯的電阻值可用下法測得:

⑤補償導線或電纜通過金屬撓性管與熱電偶或熱電阻連線。

⑥同一條管線上若同時有壓力一次點或溫度一次點,壓力一次點應在溫度一次點的上游側。

⑦溫度二次儀表安裝較為簡單。把單體調校合格的二次表按安裝說明書分別安裝在指定的儀錶盤上或框架上即可。

溫度二次儀表是近年來發展較快的一類顯示儀表,大多數指標指示的二次表(即動圈指示儀)逐步被外形尺寸完全一致的數字顯示溫度表所代替。但在安裝上沒有多大變化。

第二節壓力儀表安裝

一、壓力取源部件安裝

1、安裝條件

壓力取源部件有兩類。一類是取壓短節,也就是一段短管。用來焊接管道上的取壓點和取壓閥門。

一類是外螺紋短節,即一端有外螺紋,一般是kg1/2〃,一端沒有螺紋。在管道上確定取壓點後,把沒有螺紋的一端焊在管道上的壓力點(立開孔),有螺紋的一端便直接擰上內螺紋截止閥(一次閥)即可。

不管採用哪一種形式取壓,壓力取源部件安裝必須符合下列條件:

①取壓部件的安裝位置應選在介質流速穩定的地方。

②壓力取源部件與溫度取源部件在同一管段上時,壓力取源部件應在溫度取源部件的上游側。

③壓力取源部件在施焊時要注意端部不能超出工藝裝置或工藝管道的內壁。

④測量帶有灰塵、固體顆粒或沉澱物等混濁介質的壓力時,取源部件應傾斜向上安裝。在水平工藝管道上應順流束成銳角安裝。

⑤當測量溫度高於60℃的液體、蒸汽或可凝性氣體的壓力時,就地安裝壓力表的取源部件應加裝環形彎或u形冷凝彎。

2、就地安裝壓力表

水平管道上的取壓口一般從頂部或側面引出,以便於安裝。安裝壓力變送器,導壓管引遠時,水平和傾斜管道上取壓的方位要求如下:流體為液體時,在管道的下半部,與管道水平中心成45°的夾角範圍內,切忌在底部取壓;流體為蒸汽或氣體時,一般為管道的上半部,與管道水平中心線成0~45°的夾角範圍內。

3、導壓管

安裝壓力變送器的導壓管應盡可能的短,並且彎頭盡可能的少。

導壓管管徑的選擇:就地壓力表一般選用φ18×3或φ14×2的無縫鋼管。壓力表環形彎或冷凝彎優先選用φ18×3。

引遠的導壓管通常選用φ14×2無縫鋼管。壓力力高於22mpa的高壓管道應採用φ14×4或φ14×5優質無縫鋼管。在壓力低於16mpa的管道上,導壓管有時也採用φ18×3,但它冷煨很難一次成型,一般不常用。

對於低壓或微壓的粉塵氣體,常採用1″水煤氣管作為導壓管。

導壓管水平敷設時,必須要有一定的坡度。一般情況下,要保持1:10~1:

20的坡度。在特殊情況下,坡度可達1:50。

管內介質為氣體時,在管路的最低位置要有排液裝置(通常安裝排汙閥)。管內介質為液體時,在管路的最高點設有排氣裝置(通常情況下安裝乙個排氣閥,也有的安裝氣體收集器)。

4、隔離法測量壓力

腐蝕性、粘稠的介質的壓力採用隔離法測量,分為吹氣法和衝液法兩種,吹氣法進行隔離,用於測量腐蝕性介質或帶有固體顆粒懸浮液的壓力。衝液法進行隔離,適用於粘稠液體以及含有固體顆粒的懸浮液。

採用隔離法測量壓力的管路中,在管路的最低位置應有排液的裝置。灌注隔離液有兩種方法。一種是利用壓縮空氣引至一專用的隔離液罐,從管路的最低處的排汙閥注入,以利管路內空氣的排出,直至灌滿頂部放置閥為止。

這種方法特別適用於變送器遠離取壓點安裝的情況。另一種方法是變送器就近取壓點安裝時,隔離液從隔離容器頂部絲牆處進行灌注。為易於排淨管路內的氣泡,第一種方法為好。

5、墊片

壓力表及壓力變送器的墊片通常採用四氟乙烯墊。對於油品,也可採用耐油橡膠石棉板製作的墊片。蒸汽、水、空氣等不是腐蝕性介質、墊片的材料可選普通的石棉橡膠板。

6、接頭螺紋

壓力變送器的接頭螺紋與壓力表(y-100)及其以上)接頭一樣,是m20×1.5。

7、閥門

用於測量工作壓力低於50kpa,且介質無毒害及無特殊要求的取壓裝置,可以不安裝切斷閥門。

8、焊接要求

取壓短節的焊接、導壓管的焊接,其技術要求完全與同一介質的工藝管道焊接要求一樣(包括焊接材料、無損檢測及焊工的資格)。

9、安裝位置

就地壓力表的安裝位置必須便於觀察。幫浦出口的壓力表必須安裝在出口閥門前。

二、壓力管路連線方式與相應的閥門

1、按閥門和管接頭分類

①管路連線系統主要採用卡套式閥門與卡套或管接頭。其特點是耐高溫,密封效能好,裝卸方便,不需要動火焊接。

②管路連線採用外螺紋截止閥和壓墊式管接頭,是化工常用的連線形式。

③管路連線系統採用外螺紋截止閥、內螺紋閘閥和壓墊式管接頭,是煉油系統常用的連線形式。

2、壓力測量常用閥門

(1)卡套式閥門卡套式連線時,應採用卡套式閥門,如卡套式截止閥、卡套式節流閥和卡套式角式截止閥。這種閥可作為根部閥(一次閥),也可作切斷閥,也可作放空閥和排汙閥。

常用的卡套式截止閥是j91-64、j91-200和j91-100,每一種型號都有j91h-64c、j91w-64p,通徑大小有φ5與φ10兩種規格,連線的外管可以是φ12和φ14(外徑)。卡套式節流閥有j11-64、j11-200和j11-400,每種型號都有j11h-64c和j11w-64p兩種規格,通徑都是φ5,但外接螺紋有m20×1.5和g

第三節常用流量儀表的安裝

流量測量包括對液體、氣體、蒸汽和固體流量的測量。化工和石油化工生產重點是氣體、液體、蒸汽流量的檢測與控制。

流量分為瞬時流量和累積流量兩種。瞬時流量是指單位時間內流過管道某一截面流體的總量其單位為何種或重量,即m3、l、t和kg。只有帶累積(積算)功能的流量計才能測量累積流量。

流量又可分何種流量與重量流量,也就是單位時間內流過某一截面流量的計算單位是體積單位還是重量單位,體積單位如m3/h、l/h,重量單位如t/h,kg/h等。

流量計種類很多,安裝方法也不盡相同,這裡介紹幾種常見流量計的安裝。

一、轉子流量計安裝

轉子流量計是由乙個上大下小的錐管和置於錐管中可以上下移動的轉子組成。從結構特點上看,它要求安裝在垂直管道上,垂直度要求較嚴,否則勢影響測量精度。第二個要求是流體必須從下向上流動。

若流體從上向下流動,轉子流量計便會失去功能。

轉子流量計分為直標式、氣傳動與電傳動三種形式。對於流量計本身,只要掌握上述兩個要點,就會較準確地測定流量。

還須注意的是轉子流量計是一種非標準流量計。因為其流量的大小與轉子的幾何形狀、轉子的大小、重量、材質、錐管的錐度、被測流體的雷諾數等有關,雖然在錐管上有刻度,但還附有修正曲線,每一台轉子流量計有其固有的特性,不能互換,特別是氣、電遠傳轉子流量計。不能轉子流量計損壞,其傳動部分完好,拿來就用,還須經過標定。

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