Почему на одном трубопроводе устанавливают манометр и датчик давления?на одном трубопроводе? В некоторых случаях добавляется еще и реле давления. При первом знакомстве с этими приборами их легко спутать; хотя все они измеряют давление, в полевых условиях они выполняют разные функции. Однако, как только их соответствующие назначения будут определены, их будет нетрудно понять.
Ⅰ. Манометры
Механические манометры часто устанавливаются в таких местах, как выход насосов, резервуары для хранения, линии сжатого воздуха и гидравлические станции. Эти манометры не требуют внешнего источника питания. Когда давление среды действует на внутренний упругий элемент, механическая связь приводит в движение стрелку, отображая давление на циферблате. Их преимущество в том, что персонал на месте может просто подойти к оборудованию, чтобы увидеть приблизительное текущее давление. Эта локальная индикация очень удобна во время запуска, остановки оборудования, плановых осмотров и технического обслуживания. Однако стандартные механические манометры имеют ограничение: данные о давлении остаются только на месте. Если диспетчерской требуется контролировать это давление в режиме реального времени, необходим датчик давления.
II. Датчики давления
Датчики давления также измеряют давление, но преобразуют измеренное давление в стандартный электрический сигнал. Распространенным стандартом в полевых условиях является сигнал 4–20 мА. Например, если датчик имеет диапазон измерения 0–1,0 МПа, выход соответствует следующим образом: 0 МПа соответствует 4 мА, 0,5 МПа – 12 мА, а 1,0 МПа – 20 мА. После передачи этого сигнала в АСУ ТП или ПЛК диспетчерская может контролировать давление в режиме реального времени и выполнять такие функции, как запись трендов, сигнализация, регулирование процесса или интеграция в логику блокировок. Следовательно, установка датчика давления обычно указывает на то, что параметр давления требуется не только для локального мониторинга, но и для использования в системе управления.
Ⅲ. Реле давления
Принцип работы реле давления отличается от принципа работы двух ранее обсуждавшихся типов приборов. Вместо того чтобы непрерывно сообщать системе текущий уровень давления, оно фокусируется на том, достигло ли давление определенного заданного значения. Например, рассмотрим реле низкого давления с заданным значением 0,3 МПа; когда давление в процессе падает до 0,3 МПа, реле срабатывает, изменяя внутренний контакт, и передает сигнал на ПЛК, реле или схему блокировки. Оно выдает дискретный сигнал (вкл/выкл). Реле давления часто используются в таких приложениях, как мониторинг низкого давления смазочного масла, низкого давления воздуха для приборов, высокого давления в гидравлических системах и защита компрессоров от давления. Кроме того, практические реле давления включают различие между заданным значением срабатывания и точкой возврата — концепция, известная как гистерезис или мертвая зона — что означает, что контакты не возвращаются немедленно в исходное состояние в тот момент, когда давление возвращается к заданному значению.
IV. Почему в полевых условиях устанавливаются два типа приборов измерения давления?
1. Зачем устанавливать манометр, если уже установлен датчик давления?
Это распространенный сценарий в полевых условиях. Датчики давления в основном облегчают удаленный мониторинг, тогда как манометры позволяют проводить проверку на месте. Наличие обоих установленных приборов фактически повышает удобство эксплуатации. Например, если АСУ ТП отображает давление всего 0,2 МПа, а полевой манометр показывает около 0,6 МПа, направление неисправности становится ясным; можно в первую очередь проверить датчик давления, импульсные линии, источник питания, проводку и канал аналогового входа (AI). И наоборот, если и АСУ ТП, и полевой манометр показывают примерно 0,2 МПа, проблема, вероятно, заключается в процессе или в самом оборудовании. Таким образом, манометры служат ценными ориентирами при устранении неисправностей на месте. Конечно, такие сравнения помогают только определить общую область неисправности; они не могут заменить официальную калибровку, поскольку как манометры, так и датчики подвержены ошибкам или неисправностям.
2. Почему реле давления иногда устанавливаются вместе с датчиками давления?
Функционально, как только сигнал датчика давления поступает в ПЛК, вполне возможно настроить сигнализацию высокого/низкого давления или даже включить сигнал непосредственно в логику блокировки. Тем не менее, некоторые конфигурации оборудования по-прежнему включают выделенные реле давления. Простая причина этого — разница в типах сигналов: датчики давления выдают непрерывные аналоговые сигналы, тогда как реле давления выдают дискретные сигналы (вкл/выкл). В критических контурах защиты выделенный путь обнаружения реле давления часто сохраняется, чтобы защита не зависела исключительно от одного датчика давления и связанной с ним цепи аналогового входа. Некоторые реле давления могут быть подключены к реле, системам защиты оборудования или независимым схемам блокировки. Однако не следует автоматически предполагать, что реле давления представляет собой "независимую защиту". Если и реле давления, и датчик давления в конечном итоге подключены к одному и тому же ПЛК, они все равно разделяют части системы. Конкретная полевая конфигурация зависит от требований производителя оборудования, конструкции блокировки и конкретных стандартов безопасности проекта.
V. При выборе оборудования смотрите не только на диапазон измерения
Когда дело доходит до фактического этапа выбора, необходимо учитывать множество факторов. Помимо рабочего давления и диапазона измерения, необходимо проверить тип среды, температуру, наличие пульсаций давления, пригодность контактирующих материалов, тип технологического соединения и любые требования на месте к взрывозащищенности или степени защиты от проникновения. Например, если нормальное рабочее давление составляет всего 0,4 МПа, но выбран слишком большой диапазон, прибор все равно будет точным, но при считывании показаний на месте будет трудно различить небольшие колебания давления. Хотя разумно предусмотреть некоторый запас в диапазоне, простое использование максимально возможного диапазона не рекомендуется. Условия среды также имеют решающее значение. Высокотемпературный пар требует учета конденсации и теплоизоляции; коррозионные среды требуют тщательного выбора контактирующих материалов; а вязкие среды или среды, склонные к засорению, требуют использования мембранных уплотнений. В местах, таких как выход насосов или поршневые компрессоры, где пульсации давления значительны, необходимо учитывать демпфирование, буферизацию или манометры, заполненные жидкостью, чтобы предотвратить постоянное колебание стрелки. Эти проблемы часто встречаются в полевых условиях.
VI. Резюме
Когда реле давления срабатывает или активирует блокировку в полевых условиях, нельзя автоматически предполагать наличие аномалии в давлении процесса. Причиной может быть реальное изменение давления, или оно может быть связано с засорением линии измерения давления, плохим контактом, сдвигом заданного значения срабатывания или проблемами с проводкой. В таких случаях лучше всего перекрестно проверить показания местного манометра, данные трендов датчика давления и состояние реле давления. Если три сигнала совпадают и коррелируют, диагностика ускоряется. Рассмотрим центробежный насос с нормальным выходным давлением 0,8 МПа, оснащенный манометром, датчиком давления и реле низкого давления. Манометр предоставляет показания для персонала на месте; датчик давления отправляет данные в АСУ ТП для отображения, записи трендов и сигнализации; а реле низкого давления посылает сигнал срабатывания на контур защиты или блокировки при падении давления до заданного значения. Хотя все они измеряют одно и то же давление, они выполняют разные функции. Таким образом, установка этих трех типов приборов вместе не противоречива. Чтобы упростить различие: манометры предназначены для локальных показаний; датчики давления предназначены для удаленной передачи и непрерывного измерения; а реле давления предназначены для дискретного срабатывания при определенном заданном значении.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!
