ความรู้โดยละเอียด --- เครื่องมือวัดความดัน

ในกระบวนการผลิตทางเคมี ความดันไม่เพียงส่งผลต่อความสัมพันธ์ของความสมดุลและอัตราการเกิดปฏิกิริยาของกระบวนการผลิตเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อพารามิเตอร์ที่สำคัญของความสมดุลของวัสดุในระบบด้วย ในกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม บางชนิดต้องใช้แรงดันสูงที่สูงกว่าความดันบรรยากาศมาก เช่น โพลีเอทิลีนแรงดันสูง การเกิดพอลิเมอไรเซชันจะดำเนินการที่ความดันสูง 150MPA และบางส่วนจำเป็นต้องดำเนินการที่ความดันลบต่ำกว่าความดันบรรยากาศมาก เช่นการกลั่นแบบสุญญากาศในโรงกลั่นน้ำมัน แรงดันไอน้ำแรงดันสูงของโรงงานเคมี PTA คือ 8.0MPA และแรงดันป้อนออกซิเจนอยู่ที่ประมาณ 9.0MPAG การวัดแรงดันมีขอบเขตกว้างขวางมาก ผู้ปฏิบัติงานควรปฏิบัติตามกฎเกณฑ์การใช้เครื่องมือวัดแรงดันต่างๆ อย่างเคร่งครัด เสริมสร้างการบำรุงรักษารายวัน และความประมาทเลินเล่อหรือความประมาทเลินเล่อ ทั้งหมดนี้อาจได้รับความเสียหายและความสูญเสียอย่างมหาศาล โดยไม่สามารถบรรลุเป้าหมายที่มีคุณภาพสูง ผลผลิตสูง การบริโภคต่ำ และการผลิตที่ปลอดภัย

ส่วนแรกเป็นแนวคิดพื้นฐานของการวัดความดัน

• คำจำกัดความของความเครียด

ในการผลิตทางอุตสาหกรรม ความดันที่เรียกกันทั่วไปว่าหมายถึงแรงที่กระทำในแนวตั้งและสม่ำเสมอบนพื้นที่หน่วย และขนาดของมันจะถูกกำหนดโดยพื้นที่รับแรงและขนาดของแรงในแนวตั้ง แสดงทางคณิตศาสตร์เป็น:
P=F/S โดยที่ P คือความดัน F คือแรงในแนวตั้ง และ S คือพื้นที่แรง

• หน่วยความดัน

ในด้านเทคโนโลยีวิศวกรรม ประเทศของฉันใช้ระบบหน่วยสากล (SI) หน่วยคำนวณความดันคือ Pa (Pa) โดย 1Pa คือความดันที่เกิดจากแรง 1 นิวตัน (N) ที่กระทำในแนวตั้งและสม่ำเสมอบนพื้นที่ 1 ตารางเมตร (M2) ซึ่งแสดงเป็น N/m2 (นิวตัน/ ตารางเมตร) นอกจาก Pa แล้ว หน่วยความดันยังสามารถเป็นกิโลปาสคาลและเมกะปาสคาลได้อีกด้วย ความสัมพันธ์ระหว่างการแปลงคือ: 1MPA=103KPA=106PA
เนื่องจากนิสัยหลายปี ความดันบรรยากาศทางวิศวกรรมจึงยังคงใช้ในงานวิศวกรรม เพื่ออำนวยความสะดวกในการแปลงร่วมกันในการใช้งาน ความสัมพันธ์การแปลงระหว่างหน่วยวัดความดันที่ใช้กันทั่วไปหลายหน่วยจะแสดงอยู่ใน 2-1

• วิธีแสดงความเครียด

การแสดงความดันมีสามวิธี: ความดันสัมบูรณ์ ความดันเกจ ความดันลบ หรือสุญญากาศ
ความดันภายใต้สุญญากาศสัมบูรณ์เรียกว่าความดันศูนย์สัมบูรณ์ และความดันที่แสดงบนพื้นฐานของความดันศูนย์สัมบูรณ์เรียกว่าความดันสัมบูรณ์
ความดันเกจคือความดันที่แสดงบนพื้นฐานของความดันบรรยากาศ ดังนั้นจึงอยู่ห่างจากความดันสัมบูรณ์เพียง 1 บรรยากาศ (0.01Mp)
นั่นคือ: P table = P อย่างแน่นอน-P ใหญ่ (2-2)
แรงดันลบมักเรียกว่าสุญญากาศ
จากสูตร (2-2) จะเห็นได้ว่าความดันลบคือความดันเกจ เมื่อความดันสัมบูรณ์ต่ำกว่าความดันบรรยากาศ
ความสัมพันธ์ระหว่างความดันสัมบูรณ์ ความดันเกจ ความดันลบ หรือสุญญากาศ แสดงในรูปด้านล่าง:

ค่าบ่งชี้ความดันส่วนใหญ่ที่ใช้ในอุตสาหกรรมคือความดันเกจ กล่าวคือ ค่าบ่งชี้ของเกจความดันคือความแตกต่างระหว่างความดันสัมบูรณ์และความดันบรรยากาศ ดังนั้นความดันสัมบูรณ์คือผลรวมของความดันเกจและความดันบรรยากาศ

ส่วนที่ 2 การจำแนกประเภทของเครื่องมือวัดความดัน
ช่วงความดันที่จะวัดในการผลิตสารเคมีนั้นกว้างมากและแต่ละช่วงมีความเฉพาะเจาะจงภายใต้สภาวะกระบวนการที่แตกต่างกัน ซึ่งจำเป็นต้องใช้เครื่องมือวัดความดันที่มีโครงสร้างต่างกันและหลักการทำงานที่แตกต่างกันเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดในการผลิตที่หลากหลาย ข้อกำหนดที่แตกต่างกัน
ตามหลักการแปลงที่แตกต่างกัน เครื่องมือวัดความดันสามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็น 4 ประเภท ได้แก่ เกจวัดแรงดันคอลัมน์ของเหลว เกจวัดแรงดันแบบยืดหยุ่น เกจวัดแรงดันไฟฟ้า เกจวัดแรงดันลูกสูบ

• เกจวัดแรงดันคอลัมน์ของเหลว

หลักการทำงานของเกจวัดแรงดันคอลัมน์ของเหลวนั้นขึ้นอยู่กับหลักการของอุทกสถิต เครื่องมือวัดแรงดันที่ผลิตตามหลักการนี้มีโครงสร้างที่เรียบง่าย ใช้งานง่าย มีความแม่นยำในการวัดค่อนข้างสูง ราคาถูก และสามารถวัดแรงดันได้เล็กน้อย จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิต
เกจวัดแรงดันแบบคอลัมน์ของเหลวสามารถแบ่งออกเป็นเกจวัดแรงดันแบบท่อ U, เกจวัดแรงดันแบบท่อเดี่ยว และเกจวัดแรงดันแบบท่อเอียงตามโครงสร้างที่แตกต่างกัน

• เกจวัดแรงดันแบบยืดหยุ่น

เกจวัดแรงดันแบบยืดหยุ่นถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตสารเคมีเนื่องจากมีข้อดีดังต่อไปนี้ เช่น โครงสร้างที่เรียบง่าย มันมั่นคงและเชื่อถือได้ มีช่วงการวัดที่กว้าง ใช้งานง่าย อ่านง่าย ราคาต่ำ และมีความแม่นยำเพียงพอ และยังง่ายต่อการส่งคำสั่งจากระยะไกล บันทึกอัตโนมัติ ฯลฯ
เกจวัดแรงดันแบบยืดหยุ่นถูกสร้างขึ้นโดยใช้องค์ประกอบยืดหยุ่นต่างๆ ที่มีรูปร่างต่างกันเพื่อสร้างการเสียรูปแบบยืดหยุ่นภายใต้แรงกดที่จะวัด ภายในขีดจำกัดความยืดหยุ่น การกระจัดเอาท์พุตขององค์ประกอบยืดหยุ่นจะมีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงกับความดันที่จะวัด ดังนั้นขนาดจึงสม่ำเสมอ ส่วนประกอบยืดหยุ่นแตกต่างกัน ช่วงการวัดความดันก็แตกต่างกัน เช่นไดอะแฟรมลูกฟูกและส่วนประกอบสูบลม โดยทั่วไปใช้ในโอกาสการวัดแรงดันต่ำและแรงดันต่ำ ท่อสปริงขดเดี่ยว (ตัวย่อว่าท่อสปริง) และหลาย ท่อคอยล์สปริงใช้สำหรับการวัดความดันสูง ปานกลาง หรือสุญญากาศ ท่อสปริงขดเดี่ยวมีช่วงการวัดความดันที่ค่อนข้างกว้าง ดังนั้นจึงเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตสารเคมี

• เครื่องส่งสัญญาณความดัน

ปัจจุบันเครื่องส่งสัญญาณแรงดันแบบไฟฟ้าและนิวแมติกถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงงานเคมี เป็นเครื่องมือที่ใช้วัดความดันที่วัดได้อย่างต่อเนื่องและแปลงเป็นสัญญาณมาตรฐาน (ความกดอากาศและกระแส) สามารถส่งผ่านในระยะทางไกล และสามารถระบุ บันทึก หรือปรับความดันได้ในห้องควบคุมส่วนกลาง พวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นความดันต่ำ ความดันปานกลาง แรงดันสูง และความดันสัมบูรณ์ตามช่วงการวัดที่แตกต่างกัน

ส่วนที่ 3 ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเครื่องมือวัดแรงดันในโรงงานเคมี
ในโรงงานเคมี เกจวัดแรงดันแบบท่อ Bourdon มักใช้กับเกจวัดแรงดัน อย่างไรก็ตาม ไดอะแฟรม ไดอะแฟรมลูกฟูก และเกจวัดความดันแบบเกลียวยังถูกนำมาใช้ตามความต้องการในการทำงานและข้อกำหนดด้านวัสดุอีกด้วย
เส้นผ่านศูนย์กลางระบุของเกจวัดแรงดันในสถานที่คือ 100 มม. และวัสดุเป็นสแตนเลส เหมาะสำหรับทุกสภาพอากาศ เกจวัดแรงดันพร้อมข้อต่อกรวยบวก 1/2HNPT กระจกนิรภัย และเมมเบรนช่องระบายอากาศ การบ่งชี้และการควบคุมในสถานที่ทำงานเป็นแบบนิวแมติก ความแม่นยำของมันคือ ±0.5% ของขนาดเต็ม
เครื่องส่งสัญญาณแรงดันไฟฟ้าใช้สำหรับการส่งสัญญาณระยะไกล มีความแม่นยำสูง ประสิทธิภาพดี และความน่าเชื่อถือสูง ความแม่นยำของมันคือ ±0.25% ของขนาดเต็ม
ระบบสัญญาณเตือนหรืออินเตอร์ล็อคใช้สวิตช์แรงดัน

หมวดที่ 4 การติดตั้ง การใช้ และการบำรุงรักษาเกจวัดความดัน
ความถูกต้องของการวัดความดันไม่เพียงแต่เกี่ยวข้องกับความถูกต้องของเกจวัดความดันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการติดตั้งอย่างสมเหตุสมผล ถูกต้องหรือไม่ และวิธีการใช้งานและบำรุงรักษา

• การติดตั้งเกจวัดความดัน

เมื่อติดตั้งเกจวัดแรงดัน ควรให้ความสนใจว่าวิธีและตำแหน่งแรงดันที่เลือกนั้นเหมาะสมหรือไม่ ซึ่งมีผลกระทบโดยตรงต่ออายุการใช้งาน ความแม่นยำในการวัด และคุณภาพการควบคุม
ข้อกำหนดสำหรับจุดวัดความดัน นอกเหนือจากการเลือกตำแหน่งการวัดความดันเฉพาะบนอุปกรณ์การผลิตอย่างถูกต้องแล้ว ระหว่างการติดตั้ง พื้นผิวด้านในของท่อแรงดันที่เสียบเข้าไปในอุปกรณ์การผลิตควรให้อยู่ในระนาบเดียวกับผนังด้านในของจุดเชื่อมต่อ ของอุปกรณ์การผลิต ไม่ควรมีส่วนที่ยื่นออกมาหรือเป็นเสี้ยนเพื่อให้แน่ใจว่าได้รับแรงดันสถิตอย่างถูกต้อง
ตำแหน่งการติดตั้งสังเกตได้ง่าย และพยายามหลีกเลี่ยงอิทธิพลของการสั่นสะเทือนและอุณหภูมิสูง
เมื่อวัดแรงดันไอน้ำ ควรติดตั้งท่อคอนเดนเสทเพื่อป้องกันการสัมผัสโดยตรงระหว่างไอน้ำอุณหภูมิสูงกับส่วนประกอบ และควรหุ้มฉนวนท่อในเวลาเดียวกัน สำหรับตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ควรติดตั้งถังแยกที่เติมตัวกลางที่เป็นกลาง กล่าวโดยสรุป ตามคุณสมบัติที่แตกต่างกันของตัวกลางที่วัดได้ (อุณหภูมิสูง อุณหภูมิต่ำ การกัดกร่อน สิ่งสกปรก การตกผลึก การตกตะกอน ความหนืด ฯลฯ) ให้ใช้มาตรการป้องกันการกัดกร่อน ป้องกันการแช่แข็ง และป้องกันการปิดกั้นที่สอดคล้องกัน ควรติดตั้งวาล์วปิดระหว่างช่องรับแรงดันและเกจวัดความดัน เพื่อว่าเมื่อมีการยกเครื่องเกจวัดความดัน ควรติดตั้งวาล์วปิดใกล้กับช่องรับแรงดัน
ในกรณีของการตรวจสอบที่ไซต์งานและการล้างท่ออิมพัลส์บ่อยครั้ง วาล์วปิดอาจเป็นสวิตช์สามทาง
สายสวนดันไม่ควรยาวเกินไปเพื่อลดความซบเซาของตัวบ่งชี้ความดัน

• การใช้และการบำรุงรักษาเกจวัดความดัน

ในการผลิตสารเคมี เกจวัดแรงดันมักได้รับผลกระทบจากตัวกลางที่วัดได้ เช่น การกัดกร่อน การแข็งตัว การตกผลึก ความหนืด ฝุ่น ความดันสูง อุณหภูมิสูง และการผันผวนอย่างรุนแรง ซึ่งมักทำให้เกจเสียหายต่างๆ เพื่อให้มั่นใจว่าเครื่องมือทำงานได้ตามปกติ ลดการเกิดความล้มเหลว และยืดอายุการใช้งาน จำเป็นต้องตรวจสอบการบำรุงรักษาและบำรุงรักษาตามปกติให้ดีก่อนที่จะเริ่มการผลิต
1. การบำรุงรักษาและการตรวจสอบก่อนเริ่มการผลิต:
ก่อนเริ่มการผลิต โดยปกติแล้วจะมีการทดสอบแรงดันบนอุปกรณ์ในกระบวนการผลิต ท่อ ฯลฯ โดยทั่วไป แรงดันทดสอบจะอยู่ที่ประมาณ 1.5 เท่าของแรงดันใช้งาน ควรปิดวาล์วที่เชื่อมต่อกับเครื่องมือระหว่างการทดสอบแรงดันในกระบวนการ เปิดวาล์วบนอุปกรณ์รับแรงดันและตรวจสอบว่ามีรอยรั่วในข้อต่อและการเชื่อมหรือไม่ หากพบการรั่วไหลควรกำจัดให้ทันเวลา
หลังจากการทดสอบแรงดันเสร็จสิ้น ก่อนเตรียมเริ่มการผลิต ให้ตรวจสอบว่าข้อมูลจำเพาะและรุ่นของเกจวัดแรงดันที่ติดตั้งนั้นสอดคล้องกับแรงดันของตัวกลางที่วัดได้ซึ่งจำเป็นต่อกระบวนการหรือไม่ เกจที่สอบเทียบแล้วมีใบรับรองหรือไม่ และหากมีข้อผิดพลาด ควรแก้ไขให้ทันเวลา เกจวัดความดันของเหลวต้องเต็มไปด้วยของไหลทำงาน และต้องแก้ไขจุดศูนย์ เกจวัดความดันที่ติดตั้งอุปกรณ์แยกต้องเติมของเหลวสำหรับแยก
2. การบำรุงรักษาและการตรวจสอบมาตรวัดความดันขณะขับขี่:
ในระหว่างการเริ่มต้นการผลิต การวัดความดันของตัวกลางที่เต้นเป็นจังหวะ เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อเกจวัดความดันเนื่องจากการกระแทกและแรงดันเกินทันที ควรเปิดวาล์วอย่างช้าๆ และควรสังเกตสภาพการทำงาน
สำหรับเกจวัดแรงดันที่ใช้วัดไอน้ำหรือน้ำร้อน ควรเติมน้ำเย็นลงในคอนเดนเซอร์ก่อนเปิดวาล์วบนเกจวัดความดัน เมื่อพบการรั่วไหลในเครื่องมือหรือท่อ ควรตัดวาล์วบนอุปกรณ์รับแรงดันให้ทันเวลา จากนั้นจึงจัดการกับมัน
3. การบำรุงรักษาเกจวัดความดันรายวัน:
ควรตรวจสอบเครื่องมือที่ใช้งานอยู่เป็นประจำทุกวันเพื่อรักษามิเตอร์ให้สะอาดและตรวจสอบความสมบูรณ์ของมิเตอร์ หากพบปัญหาให้กำจัดให้ทันเวลา