Во второй трети шкалы манометра. Что измеряет манометр и какое давление показывает. Остаточное давление определяется по формуле

0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0

60 100 160 250 400

600 1000 1600 кгс/см 2

Подбор манометров по разрешенному

рабочему давлению

На шкале манометра должна быть нанесена красная черта, соответствующая разрешенному рабочему давлению.

Красная черта ставится на 2/3

шкалы манометра.

Рис. 2.5. Красная черта манометра

Если нужно подобрать манометр по разрешенному давлению Р разр, то (2.8)

и подбирают ближайшее большее значение из манометрического ряда.

Пример

Подобрать шкалу манометра, если Р разр = 10 кгс/см 2

Такой шкалы нет, поэтому шкала выбирается от 0 до 16 кгс/см 2 .

Электроконтактные манометры

Они имеют электрическое контактное устройство, срабатывающее при достижении заданного давления и посылающее импульс в сигнальные устройства.

Манометр снабжен двумя контрольными стрелками с контактами. Контрольные стрелки устанавливают на «max» и «min» давления, а стрелка прибора, несущая контакты, перемещаясь, дает сигнал, если давление достигло значений, установленных контрольными стрелками.

ЭКМ - электроконтактный манометр (применяется для сигнализации параметров во взрывобезопасных помещениях);

ЭКВ - электроконтактный вакуумметр;

ВЭ-16рб- электроконтактный манометр, во взрывозащищённом исполнении.

Сильфонные манометры

МСС - манометр сильфонный самопишущий, предназначен для измерения давления и записи его на дисковой диаграммной бумаге.

Принцип действия МСС основан на уравновешивании измеряемого давления силой упругой деформации сильфона.

Измеряемое давление поступает через штуцер в полость сильфонного механизма и вызывает перемещение дна сильфона, которое через передаточный механизм передается на перо прибора. Внутренняя полость сильфона связана с атмосферой.

Рис.2.6 Сильфонный манометр МСС

Предел измерения давления зависит от толщины стенок, размера и количества гофр сильфона, а также от металла, из которого он изготовлен.

Сильфонные приборы делятся на показывающие и самопишущие. Они могут быть с пневматическим выходным сигналом, с сигнальным устройством, с записью одного или 2-х давлений, с пневматическим регулирующим устройством.

Манометры МСС используются для непосредственного измерения давления и как вторичные приборы. Если МСС используют для непосредственного измерения давления, то их подключают прямо к трубопроводу или аппарату.

Они имеют следующие пределы измерения:

0 ¸ 0,25; 0 ¸ 0,4; 0 ¸ 0,6; 0 ¸ 1; 0 ¸ 1,6; 0 ¸ 2,5; 0 ¸ 4 кгс/см 2 .

Если МСС применяют, как вторичный прибор, то их подключают к аппарату или трубопроводу через первичный прибор.

В этом случае МСС имеют пределы измерения от 0,2 до 1 кгс/см 2 .

В самопишущих манометрах вращение диаграммы может осуществляться с помощью часового механизма или синхронного двигателя. Приборы с часовым механизмом используют во взрывоопасных помещениях.

На диаграмме нанесен отсчет времени, при помощи которого можно определить измеряемое давление относительно времени работы технологического оборудования. Дисковая диаграммная бумага совершает один оборот за сутки, затем ее заменяют новой.

В рамках данной статьи будут рассмотрены преимущества и недостатки наиболее распространенных способов размещения красной стрелки, а также соответствие этих способов нормативным документам и потребностям предприятий, которые эксплуатируют манометры.

Корень проблемы

На циферблате манометра обязательно должна присутствовать красная метка – это положение является общим для всех нормативов, которые регламентируют эксплуатацию приборов, работающих под давлением.

Специалисты, ответственные за соблюдения нормативов на производстве, зачастую не знают о возможных вариантах нанесения красной метки и, получая приборы с отсутствующей стрелкой, при установке манометров самостоятельно пытаются реализовать эту метку. Как правило, проблема решается с помощью несложных технологий и с применением подручных материалов, что далеко не всегда соответствует эксплуатационным потребностям, и не в полной мере обеспечивает стабильность положения метки в течение срока использования прибора.

Нормативы, которыми руководствуются проверяющие органы

Для начала хотелось бы остановиться на нормативах, которыми руководствуются инженеры при установке манометров, некоторые положения являются общими для всех приборов, работающих под давлением, а некоторые обязательны к применению только в некоторых секторах хозяйствования.

ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СОСУДОВ, РАБОТАЮЩИХ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ПБ 03-576-03

5.3.4. На шкале манометра владельцем сосуда должна быть нанесена красная черта, указывающая рабочее давление в сосуде. Взамен красной черты разрешается прикреплять к корпусу манометра металлическую пластину, окрашенную в красный цвет и плотно прилегающую к стеклу манометра.

ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ.

6.41. «… Манометры на газопроводах и аппаратах с давлением, равным или более 10 МПа, должны иметь резиновые пробки (заглушки) для предохранения корпуса от разрушения в случае пропуска газа в трубки Бурдона или же защитное устройство из оргстекла, предохраняющее обслуживающий персонал от осколков в случае его разрушения».

ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ В НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ.

5.1.19. «Манометры должны выбираться с такой шкалой, чтобы предел измерения рабочего давления находился во второй трети шкалы. На циферблате манометров должна быть нанесена красная черта или укреплена красная пластинка на стекле манометра через деление шкалы, соответствующее разрешенному рабочему давлению. …»

СТО ГАЗПРОМ 2-3.5-454-2010.

13.1.28 «… На шкалах стационарных показывающих измерительных приборов наносят красную черту, соответствующую предельно допустимому значению измеряемой величины.»

ПРАВИЛА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ ВРД 39-1.10-006-2000

9.1.29. «… На шкалах стационарных измерительных приборов должна быть нанесена красная черта, соответствующая предельному значению измеряемой величины.»

9.4.18. На шкалы наиболее ответственных стационарных измерительных приборов, не имеющих соответствующих ограничительных индикаторов, следует наносить красные риски предельных значений контролируемого параметра. Перечень таких приборов утверждается главным инженером объекта.

ПОЛОЖЕНИЕ ПО ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СТАНЦИЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ ВРД 39-1.10-069-2002

3.1.48. На всех манометрах должна быть нанесена красная метка, показывающая максимально допустимое рабочее давление газа.

НАОП 1.1.23-1.02-83 ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ И БЕЗОПАСНОСТИ ОБСЛУЖИВАНИЯ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ, ТЕЛЕМЕХАНИЗАЦИИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ В ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

3.92. На шкалах стационарных электроизмерительных приборов должна быть нанесена красная черта соответствующая номинальному значению измеряемой величины.

Кроме того, подобные положения о наличии и способах реализации «красной метки» содержатся в следующих постановлениях Госгортехнадзора России:

от 27.05.03 N 40 утверждены Правила безопасности для объектов, использующих сжиженные углеводородные газы (ПБ 12-609-03), зарегистрированным Минюстом России 19.06.03 г., регистрационный N 4777;

от 04.03.2003 N 6 утверждены "Правила безопасности при эксплуатации автомобильных заправочных станций сжиженного газа" (ПБ 12-527-03), зарегистрированные Минюстом России 25.03.2003, рег. N 4320 и официально опубликованы в Российской газете, N 120/1, 21.06.2003 (специальный выпуск);

от 18.03.2003 N 9 утверждены "Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления" (ПБ 12-529-03), зарегистрированные Минюстом России 04.04.2003, рег. N 4376, официально опубликованы в Российской газете, N 102, 29.05.2003.

Общие положения и нюансы Правил Безопасности

Представленные нормативы несколько противоречат друг другу относительно способа нанесения красной метки, но общим для всех нормативов является указание на то, что эта метка обязательно должна присутствовать на манометре.

В некоторых положениях речь идет о том, что стрелка должна указывать номинальное рабочее давление, в других же правилах говорится о наличии стрелки на предельно допустимом значении давлении;

Такие же различия есть и в определении способа нанесения метки. Так, «ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ В НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ» говорят о том, что указатель на манометре должен быть выполнен в виде красной черты или пластины, прикрепленной к корпусу. В прочих же нормативах говорится лишь о том, что красная метка просто должна присутствовать, без конкретных указаний на то, какой вид должна иметь эта метка.

Кустарные решения

Сразу необходимо подчеркнуть, что любое решение подобного вида потенциально могут стать источником неприятностей со стороны проверяющих органов, не говоря уже о том, что такой подход довольно слабо соответствует потребностям производства. К кустарным способам можно отнести:

Нанесение черты краской на защитное стекло манометра;

Красная черта выполнена в виде наклейки (полимерная пленка), наносится на корпус и стекло;

Стрелка выполнена в виде жесткой накладки на корпус манометра, без надежного закрепления (для возможности изменения ее положения)

Красная черта имеет вид металлической пластины, прикрепленной к корпусу

Нанесение черты краской или в виде наклейки на корпус и стекло

Эти решения способны, в крайнем случае, служить временной мерой, поскольку имеют ряд существенных недостатков. Так, краска, нанесенная непосредственно на защитное стекло, может подвергаться разрушениям вследствие влажности, черта может быть случайно стерта во время обслуживания оборудования. Это же относится к полимерной пленке, из которой выполнена наклейка. При работе манометров в условиях свободного доступа изменить или повредить указатель может любой, кто окажется поблизости, такое решение не предполагает никакой антивандальной защиты.

Кроме того, если стрелка нанесена краской, при изменении параметров работы оборудования может потребоваться изменение положения стрелки, для чего ее необходимо будет стереть или закрасить. При стирании может быть поврежден слой краски, нанесенный производителем, а это приводит к образованию коррозии и преждевременному выходу манометра из строя. Если стрелка выполнена в виде жесткой накладки, которая не закреплена на корпусе – эта накладка также может оказаться сдвинутой при обслуживании.

Красная черта имеет вид металлической пластины, прикрепленной к корпусу

Стрелка в виде металлической платины, прикрепленная к корпусу винтами, сварным швом, исключает как случайное, так и намеренное смещение. Однако это же определяет невозможность применения способа в условиях периодических изменений технологического процесса, когда положение стрелки необходимо изменить. Кроме того, минусом является возможность нарушения герметичности прибора, что может иметь место при засверливании отверстий под винты (или в результате прожигания электродом при сварке).

Готовые решения

Способы, предложенные самим производителем прибора, являются много более надежными. Выбирая манометр, ответственный работник может руководствоваться исключительно критериями, связанными с производственной необходимостью и быть абсолютно уверенным в том, что приборы соответствуют Правилам Безопасности. Производители приборов могут предложить следующие решения:

Красная черта имеет вид металлической пластины, прикрепленной к корпусу;

Красная черта имеет вид металлической или пластиковой пластины, прикрепленной к корпусу нестационарным креплением;

Красная черта имеет вид металлической пластины, закрепленной на хомуте;

Красная черта выполнена в виде стрелки, установленной на самом механизме манометра (на том же элементе, что и стрелка, указывающая фактическое давление).

Красная черта наносится непосредственно на циферблат

Указатель номинального (или предельно возможного) давления нанесен красной краской на циферблат в заводских условиях. Такое решение является достаточно надежным, поскольку полностью соответствует предполагаемым условиям эксплуатации манометра. Случайно удалить или изменить указатель нельзя, поскольку прибор опломбирован и для того, чтобы открыть защитное стекло, необходим специальный инструмент.

Подобное решение может применяться в том случае, если показатель рабочего (максимального) давления известен заранее (регламентируется техническими условиями, которые являются обязательными). С другой стороны, подобное решение не может применяться, если технические условия (уровни давления) определяются на производстве самостоятельно. Нанесенную изначально черту было бы необходимо удалить и нанести новую – это достаточно трудоемкий процесс, особенно, при условии перманентных изменений технологического процесса под влиянием различных факторов.

Красная черта имеет вид металлической или пластиковой пластины, прикрепленной к корпусу нестационарным креплением

Для реализации подобного решения используется распорный механизм или же пластиковые фиксаторы, это позволяет изменять положение указателя по мере необходимости, причем, делать это можно прямо в процессе эксплуатации. Впрочем, это преимущество имеет также обратную сторону – указатель может быть изменен случайно, под действием вибрации, при проведении обслуживания оборудования или же намеренно лицом, желающим навредить.

Решение может применяться лишь в том случае, если перечисленные факторы отсутствуют – обслуживание производится достаточно редко, вибрации отсутствуют, а доступ к манометрам имеет ограниченный круг лиц.

Красная черта имеет вид металлической пластины, закрепленной на хомуте

Данный способ установки указателя является более надежным, чем описанный выше механизм крепления на фиксаторах, и также позволяет достаточно оперативно изменять положение указателя давления. Преимуществом является необходимость приложения для этого определенных усилий – необходимо раскрутить хомут, зафиксировать стрелку в новом положении и закрепить конструкцию с помощью инструмента.

В этом случае не идет речь о случайном изменении положения указателя, ни вибрация прибора, ни неосторожные движения персонала не могут быть причиной смещения стрелки. Однако полная антивандальная защита в этом случае также отсутствует, в случае эксплуатации манометра на открытой местности, стрелка может быть отломана посторонними лицами из хулиганских побуждений.

Красная черта выполнена в виде стрелки, являющейся частью конструкции манометра

Это наиболее надежный вариант выполнения требований нормативов, поскольку полностью обеспечивает защиту от возможного смещения стрелки. Доступ к стрелке может быть осуществлен только посредством снятия защитного стекла с помощью специального ключа. Решение является универсальным, поскольку подходит для эксплуатации прибора в условиях статичного давления, а также в условиях, когда технические параметры могут меняться.

Нахождение красной стрелки под стеклом делает невозможным случайное изменение указателя. Универсальность этого варианта нанесения метки заключается в том, что при изменении параметров давления или условий эксплуатации манометра, ответственный работник может изменить положение указателя при помощи специального ключа. Поэтому прибор с меткой в виде красной стрелки под стеклом может использоваться в условиях любого производства.

Такой подход к реализации красной метки применяется в приборах с корпусом из нержавеющей стали, в манометрах, обязательным условием использование которых является герметичность, метод используется при конструировании приборов с байонетной обечайкой.

Заключение

Подводя итог описанию способов реализации «красной стрелки», необходимо сказать, что не существует универсального решения, которое однозначно отвечало бы сразу всем критериям – Правилам Безопасности (требованиям проверяющих органов), производственным потребностям, ценовым предпочтениям владельцев. Однако мы надеемся, что рассмотрение преимуществ и недостатков каждого из способов нанесения «красной стрелки», а также степени соответствия каждого из способов нормативам, регламентирующим использование манометра, позволит облегчить выбор оптимального варианта для каждого конкретного случая.

Манометр – это компактное механическое устройство для измерения давления. В зависимости от модификации оно может работать с воздухом, газом, паром или жидкостью. Существует много разновидностей манометров, по принципу снятия показаний давления в измеряемой среде, каждый из которых имеет свое применение.

Сфера использования

Манометры являются одним из самых распространенных приборов, которые можно встретить в различных системах:

• Котлах отопления.
• Газопроводах.
• Водопроводах.
• Компрессорах.
• Автоклавах.
• Баллонах.
• Баллонных пневматических винтовках и т.д.

Внешне манометр напоминает невысокий цилиндр различного диаметра, чаще всего 50 мм, который состоит из металлического корпуса со стеклянной крышкой. Сквозь стеклянную часть просматривается шкала с отметками в единицах измерения давления (Бар или Па). Сбоку в корпус входит трубка с внешней резьбой для ввинчивания в отверстие системы, в которой необходимо провести измерение давления.

При нагнетании давление в измеряемой среде газ или жидкость сквозь трубку прижимает внутренний механизм манометра, что приводит к отклонению угла стрелки, которая указывает на шкалу. Чем выше создаваемое давление, тем больше отклоняется стрелка. Цифра на шкале, на которой остановится указатель, и будет соответствовать давлению в измеряемой системе.

Давление, которое может измерить манометр

Манометры являются универсальными механизмами, которые могут применяться для измерения различных значений:

• Избытка давления.
• Вакуумного давления.
• Разницы давлений.
• Атмосферного давления.

Применение этих приборов позволяет контролировать различные технологические процессы и предотвращать аварийные ситуации. Манометры предназначенные для эксплуатации в особых условиях могут иметь дополнительные модификации корпуса. Это может быть взрывозащищенность, устойчивость к коррозии или повышенной вибрации.

Разновидности манометров

Манометры используется во многих системах, где присутствует давление, которое должно находиться на четко заданном уровне. Применение прибора позволяет вести за ним контроль, поскольку недостаточное или избыточное воздействие может навредить различным технологическим процессам. Кроме этого, превышение нормы давления является причиной разрыва емкостей и труб. В связи с этим создано несколько разновидностей манометров рассчитанных под определенные условия работы.

Они бывают:

• Образцовые.
• Общетехнические.
• Электроконтактные.
• Специальные.
• Самопишущие.
• Судовые.
• Железнодорожные.

Образцовый манометр предназначен для поверки другого подобного измерительного оборудования. Такие устройства определяют уровень избыточного давления в различных средах. Подобные приборы оснащены особо точным механизмом, дающим минимальную погрешность. Класс точности у них составляет от 0,05 до 0,2.

Общетехнические применяются в общих средах, которые не замерзают в лед. Такие приборы имеют класс точности от 1,0 до 2,5. Они устойчивы к вибрации, поэтому могут устанавливаться на транспорте и системах отопления.

Электроконтактные предназначены специально для контроля и предупреждения о достижении верхней отметки опасной нагрузки, способной разрушить систему. Такие приборы используются с различными средами, такими как жидкости, газы и пары. Данное оборудование имеет встроенный механизм управления электроцепями. При появлении избыточного давления манометр подает сигнал или механическим способом отключает снабжающее оборудование, нагнетающее давление. Также электроконтактные манометры могут включать специальный клапан, который сбрасывает давление до безопасного уровня. Такие приборы предотвращают аварии и взрывы на котельных.

Специальные манометры предназначены для работы с определенным газом. Такие приборы обычно имеют цветные корпуса, а не классические черные. Цвет соответствует газу, с которым может работать данный прибор. Также на шкале применяется специальная маркировка. К примеру, манометры для измерения давления аммиака, которые обычно устанавливается в промышленных холодильных установках, окрашены в желтый цвет. Подобное оборудование имеет класс точности от 1,0 до 2,5.

Самопишущие применяются в сферах, где требуется не только вести визуальный контроль за давлением системы, но и фиксировать показатели. Они пишут диаграмму, по которой можно просматривать динамику давления в любой промежуток времени. Подобные устройства можно встретить в лабораториях, а также на тепловых электростанциях, консервных заводах и прочих пищевых предприятиях.

Судовые включают широкий модельный ряд манометров, которые имеют защищенный корпус от атмосферного воздействия. Они могут работать с жидкостью, газом или паром. Имена их можно встретить на уличных газовых распределителях.

Железнодорожные манометры предназначены для контроля за избыточным давлением в механизмах, которые обслуживают рельсовый электротранспорт. В частности, их применяют на гидравлических системах, передвигающих рельсы при разведении стрелы. Подобные устройства имеют повышенную стойкость к вибрации. Они не только устойчиво переносят встряску, но при этом указатель на шкале не реагирует на механическое воздействие на корпус, точно отображая уровень давления в системе.

Разновидности манометров по механизму снятия показаний давления в среде

Манометры различаются и по внутреннему механизму, приводящему снятие показаний давления в системе, к которой подключаются. В зависимости от устройства они бывают:

• Жидкостные.
• Пружинные.
• Мембранные.
• Электроконтактные.
• Дифференциальные.

Жидкостный манометр предназначен для измерения давление столба жидкости. Такие приборы работают по физическому принципу сообщающихся сосудов. Большинство устройств имеют видимый уровень рабочей жидкости, из которой они снимают показания. Эти приборы одни из редко используемых. В связи с контактом с жидкостью их внутренняя часть пачкается, поэтому постепенно прозрачность теряется, и визуально определить показания становится сложно. Жидкостные манометры были придуманы одними из самых первых, но еще встречаются.

Пружинные манометры самые часто встречаемые. Они имеют простую конструкцию, которая пригодна для ремонта. Пределы их измерения обычно составляют от 0,1 до 4000 Бар. Непосредственно сам чувствительный элемент такого механизма представляет собой трубку овального сечения, которая под действием давления ужимается. Давящая на трубку сила передается по специальному механизму на стрелку, которая проворачивается под определенным углом, указывая на шкалу с разметкой.

Мембранный манометр работает по физическому принципу пневматической компенсации. Внутри прибора имеется специальная мембрана, уровень прогиба которой зависит от воздействия создаваемого давлением. Обычно применяется две спаянных между собой мембран, образовывающих коробку. По мере изменения объема коробки чувствительный механизм отклоняет стрелку.

Электроконтактные манометры можно встретить в системах, которые автоматически контролируют давление и проводят его регулировку или сигнализируют о достижении критического уровня. В приборе имеется две стрелки, которые можно двигать. Одна устанавливается на минимальное давление, а вторая на максимальное. Внутри прибора вмонтированы контакты электрической цепи. Когда давление достигает одного из критических уровней, проводится замыкание электроцепи. В результате создается сигнал на пульт управлении или срабатывает автоматический механизм для экстренного сброса.

Дифференциальные манометры являются одними из самых сложных механизмов. Они работают по принципу измерения деформации внутри специальных блоков. Данные элементы манометра восприимчивы к давлению. По мере деформации блока специальный механизм передает изменения на стрелку, указывающую на шкалу. Движение указателя происходит до тех пор, пока перепады в системе не прекратятся и не остановятся на определенном уровне.

Класс точности и диапазон измерения

Любой манометр имеет технический паспорт, на котором указывается его класс точности. Показатель имеет цифровое выражение. Чем ниже цифра, тем прибор точнее. Для большинства приборов нормой является класс точности от 1,0 до 2,5. Они применяются в тех случаях, когда небольшое отклонение не имеет особого значения. Самую большую погрешность обычно дают приборы, которые используют автомобилисты для измерения давления воздуха в шинах. Их класс нередко опускается до отметки 4,0. Лучший класс точности имеют образцовые манометры, самые совершенные из них работают с погрешностью 0,05.

Каждый манометр рассчитан для работы в определенном диапазоне давления. Слишком мощные массивные модели не смогут зафиксировать минимальные колебания. Очень чувствительные устройства при избыточном воздействии выходят из строя или разрушаются, приводя к разгерметизации системы. В связи с этим при выборе манометра следует обращать внимание на этот показатель. Обычно на рынке можно найти модели, которые способны фиксировать перепады давления в пределах от 0,06 до 1000 мПА. Также существуют специальные модификации, так называемые тягомеры, которые предназначены для измерения разрежения давления до уровня -40 кПа.

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Давление - один из важнейших параметров технологических процессов.

Давлением называется отношение силы, действующей на площадь, к величине площади.

где F – сила;

S – площадь.

Различают давления:

1) барометрическое (атмосферное) - Р атм ;

2) абсолютное - Р абс ;

3) избыточное - Р изб ;

4) вакуум (разрежение) - Р вак

1. Барометрическое давление - это давление атмосферы, окружающей земной шар.

2. Абсолютное давление - это полное давление, под которым находятся жидкость, газ или пар.

Р абс = Р изб + Р атм

3. Избыточное давление - это давление сверх атмосферного.

Р изб = Р абс - Р атм

4. Если из закрытого сосуда откачать часть воздуха, то абсолютное давление внутри сосуда понизится и станет меньше, чем атмосферное. Такое давление внутри сосуда называется вакуумом.

Вакуум - это недостаток давления до атмосферного.

Р вак = Р атм - Р абс

Рис. 2.1 Виды давлений

Остаточное давление определяется по формуле:

Р ост = Р атм – Р вак,

где Р атм = 760 мм рт.ст.

Единицы измерения давления

Единица измерения давления в системе СИ - Паскаль (Па).

Паскаль - это давление с силой 1 Н на площадь 1 м 2 .

Внесистемные единицы: кгс/см 2 ; мм вод.ст.; мм рт. ст; бар, атм.

Соотношение между единицами измерения:

1 кгс/см 2 = 98066,5 Па

1 мм вод.ст. = 9,80665 Па

1 мм рт.ст. = 133,322 Па

1 бар = 10 5 Па

1 атм = 9,8* 10 4 Па

Классификация приборов для измерения давления

I. По принципу действия:

1) жидкостные;

2) деформационные;

3) грузопоршневые;

4) электрические.

II. По роду измеряемой величины:

1) манометры - приборы для измерения абсолютного и избыточного давления;

2) вакуумметры - приборы для измерения вакуума;

3) мановакуумметры - для измерения избыточного давления и вакуума;

4) дифманометры - для измерения разности двух давлений;

5) барометры - для измерения атмосферного давления;

6) напоромеры (микроманометры) - для измерения малых избыточных давлений;

7) тягомеры - приборы для измерения малых разрежений;

8) тягонапоромеры - приборы для измерения малых избыточных давлений и малых разрежений.

Деформационные приборы

(пружинные манометры)

В этих приборах давление определяется по деформации упругих элементов.

Рис.2.3 Упругие элементы пружинных манометров:

а) одновитковая трубчатая пружина (трубка Бурдона);

б) многовитковая трубчатая пружина;

в) упругая мембрана;

г) мембранная коробка;

д) сильфон

Манометры с одновитковой трубчатой пружиной ОБМ

ОБМ-100; ОБМ-160 - манометры общего назначения;

100, 160 - диаметр корпуса в мм.

Эти приборы наиболее распространены. Их преимущества: простота устройства; надежность в работе; компактность; большой диапазон измерения; малая стоимость.

Принцип действия основан на уравновешивании измеряемого давления силой упругой деформации пружины.

Под действием давления сечение трубки стремится принять круглую форму, вследствие чего трубка разворачивается на величину, пропорциональную давлению. При снижении давления до атмосферного, трубка принимает первоначальную форму.

Чувствительным элементом (ЧЭ) манометра является одновитковая трубчатая пружина, представляющая собой согнутую по окружности трубку с сечением в форме овала. Трубчатая пружина изготавливается из бронзы, латуни или стали в зависимости от назначения прибора и пределов измерения.

Один конец трубки впаян в держатель со штуцером, который предназначен для присоединения манометра к источнику давления.

Второй конец трубки - свободный, герметически закрыт.

К свободному концу трубчатой пружины присоединена тяга. Другой конец тяги подсоединяется к хвостовику зубчатого сектора. Хвостовик зубчатого сектора имеет прорезь (кулису), вдоль которой при регулировке прибора можно перемещать конец тяги.

Зубчатый сектор удерживается на оси и входит в зацепление с маленькой шестеренкой, называемой трибкой. Она жестко насажена на ось стрелки.

Для устранения «мертвого хода» стрелки, вызванного наличием люфтов в соединениях, манометр снабжается упругим волоском спиральной формы, изготавливаемым из фосфористой бронзы. Внутренний конец волоска крепится к оси стрелки, а внешний - к неподвижной части прибора.

Под действием давления внутри трубки свободный конец ее перемещается и тянет за собой тягу. При этом поворачивается зубчатый сектор и трибка, на оси которой насажена стрелка. Конец стрелки показывает по шкале прибора величину измеряемого давления.

Рис. 2.4 Пружинный манометр:

1 –ниппель;

2 –держатель;

3 - (корпус) плата;

5 –шестерёнка (трибка);

6 –пружина;

7- трубка Бурдона;

8- запаянный конец;

9 -зубчатый сектор;

10 –стрелка;

В зависимости от назначения манометры имеют следующие маркировки :

МТП, МВТП - виброустойчивые;

СВ - сверхвысокого давления;

МТИ, ВТИ - точных измерений (класс точности 0,6; 1,0);

МО, ВО - образцовые (класс 0,4);

МТ, МОШ, ОБМ - технические.

Стандартные шкалы манометров

0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0

60 100 160 250 400

600 1000 1600 кгс/см 2

Каждый сосуд и самостоятельные полости с разными давле-ниями должны быть снабжены манометрами прямого действия. Манометр устанавливается на штуцере сосуда или трубопроводе между сосудом и запорной арматурой.

Манометры должны иметь класс точности не ниже:

2,5 - при рабочем давлении сосуда до 2,5 МПа (25 кгс/cм 2);

1,5 - при рабочем давлении сосуда выше 2,5 МПа.

Манометр должен выбираться с такой шкалой, чтобы предел измерения рабочего давления находился во второй трети шкалы.

На шкале манометра владельцем сосуда должна быть нанесена красная черта, указывающая рабочее давление в сосуде. Взамен красной черты разрешается прикреплять к корпусу манометра металлическую пластину, окрашенную в красный цвет и плотно прилегающую к стеклу манометра.

Манометр должен быть установлен так, чтобы его показания были отчетливо видны обслуживающему персоналу.

Номинальный диаметр корпуса манометров, устанавли-ваемых на высоте до 2 м от уровня площадки наблюдения за ними, должен быть не менее 100 мм, на высоте от 2 до 3 м - не менее 160 мм. Установка манометров на высоте более 3 м от уровня площадки не разрешается.

Между манометром и сосудом должен быть установлен трехходовой кран или заменяющее его устройство, позволяющее проводить периодическую проверку манометра с помощью контрольного.

Манометры и соединяющие их с сосудом трубопроводы должны быть защищены от замерзания.

Манометр не допускается к применению в случаях, когда:

Отсутствует пломба или клеймо с отметкой о проведении поверки;

Просрочен срок поверки;

Стрелка при его отключении не возвращается к нулевому показанию шкалы на величину, превышающую половину допускаемой погрешности для данного прибора;

Разбито стекло или имеются повреждения, которые могут отразиться на правильности его показаний.

Поверка манометров с их опломбированием или клеймением должна производиться не реже одного раза в 12 месяцев. Кроме того, не реже одного раза в 6 месяцев владельцем сосуда должна производиться дополнительная проверка рабочих манометров контрольным манометром с записью результатов в журнал контрольных проверок.

Лекция 11

Маркировка, установка, крепеж сосудов, техническая

Документация

Маркировка сосудов

На каждом сосуде должна быть прикреплена табличка. Для сосудов наружным диаметром менее 325 мм допускается табличку не устанавливать. При этом все необходимые данные должны быть нанесены на корпус сосуда электрографическим методом.

На табличке должны быть нанесены:

Товарный знак или наименование изготовителя;

Наименование или обозначение сосуда;

Порядковый номер сосуда по системе нумерации изготовителя;

Год изготовления;

Рабочее давление, МПа;

Расчетное давление, МПа;

Пробное давление, МПа;

Допустимая максимальная и (или) минимальная рабочая температура стенки, °С;

Масса сосуда, кг.

Для сосудов с самостоятельными полостями, имеющими разные расчетные и пробные давления, температуру стенок, следует указывать эти данные для каждой полости.