En el procés de producció química, la pressió no només afecta la relació d'equilibri i la velocitat de reacció del procés de producció, sinó que també afecta els paràmetres importants del balanç de materials del sistema. En el procés de producció industrial, alguns requereixen una pressió alta molt superior a la pressió atmosfèrica, com el polietilè d'alta pressió. La polimerització es duu a terme a una pressió alta de 150 MPA, i alguns s'han de dur a terme a una pressió negativa molt inferior a la pressió atmosfèrica. Com ara la destil·lació al buit a les refineries de petroli. La pressió de vapor d'alta pressió de la planta química PTA és de 8.0 MPA i la pressió d'alimentació d'oxigen és d'uns 9.0 MPAG. El mesurament de la pressió és tan extens que l'operador ha de complir estrictament les normes per a l'ús de diversos instruments de mesura de pressió, reforçar el manteniment diari i evitar qualsevol negligència o imprudència. Tots ells poden incórrer en grans danys i pèrdues, si no s'aconsegueixen els objectius d'alta qualitat, alt rendiment, baix consum i producció segura.
La primera secció el concepte bàsic de mesura de la pressió
- Definició d'estrès
En la producció industrial, la pressió, comunament anomenada, es refereix a la força que actua uniformement i verticalment sobre una unitat de superfície, i la seva magnitud està determinada per la superfície suportant la força i la magnitud de la força vertical. S'expressa matemàticament com:
P=F/S on P és la pressió, F és la força vertical i S és l'àrea de la força
- Unitat de pressió
En enginyeria tecnològica, el meu país adopta el Sistema Internacional d'Unitats (SI). La unitat de càlcul de la pressió és el Pa (Pa), on 1 Pa és la pressió generada per una força d'1 Newton (N) que actua verticalment i uniformement sobre una àrea d'1 metre quadrat (M2), que s'expressa com a N/m2 (Newton/metre quadrat). A més de Pa, la unitat de pressió també pot ser el kilopascal i el megapascal. La relació de conversió entre elles és: 1MPA=10³KPA=10⁶PA
A causa de molts anys d'hàbit, la pressió atmosfèrica d'enginyeria encara s'utilitza en enginyeria. Per tal de facilitar la conversió mútua en ús, les relacions de conversió entre diverses unitats de mesura de pressió d'ús comú s'enumeren a 2-1.
| Unitat de pressió | Ambient d'enginyeria kg/cm2 | mmHg | mmH2O | caixer automàtic | Pa | barra | 1b/polzada² |
| kgf/cm2 | 1 | 0,73 × 10³ | 104 | 0,9678 | 0,99 × 105 | 0,99 × 105 | 14.22 |
| MmHg | 1,36 × 10-3 | 1 | 13.6 | 1,32 × 102 | 1,33 × 102 | 1,33 × 10-3 | 1,93 × 10-2 |
| MmH2O | 10-4 | 0,74 × 10-2 | 1 | 0,96 × 10-4 | 0,98 × 10 | 0,93 × 10-4 | 1,42 × 10-3 |
| Caixer automàtic | 1.03 | 760 | 1,03 × 10⁴ | 1 | 1,01 × 105 | 1.01 | 14,69 |
| Pa | 1,02 × 10-5 | 0,75 × 10-2 | 1,02 × 10-2 | 0,98 × 10-5 | 1 | 1×10-5 | 1,45 × 10-4 |
| Bar | 1.019 | 0,75 | 1,02 × 10⁴ | 0,98 | 1×105 | 1 | 14,50 |
| lb/polzada² | 0,70 × 10-2 | 51,72 | 0,70 × 10³ | 0,68 × 10-2 | 0,68 × 10⁴ | 0,68 × 10-2 | 1 |
- Maneres d'expressar l'estrès
Hi ha tres maneres d'expressar la pressió: pressió absoluta, pressió manomètrica, pressió negativa o buit.
La pressió sota buit absolut s'anomena pressió zero absoluta, i la pressió expressada en funció de la pressió zero absoluta s'anomena pressió absoluta
La pressió manomètrica és la pressió expressada en funció de la pressió atmosfèrica, per tant, està exactament a una atmosfera (0,01 MP) de la pressió absoluta.
És a dir: P taula = P absolutament-P gran (2-2)
La pressió negativa sovint s'anomena buit.
Es pot veure a partir de la fórmula (2-2) que la pressió negativa és la pressió manomètrica quan la pressió absoluta és inferior a la pressió atmosfèrica.
La relació entre la pressió absoluta, la pressió manomètrica, la pressió negativa o el buit es mostra a la figura següent:
La majoria dels valors d'indicació de pressió utilitzats a la indústria són pressió manomètrica, és a dir, el valor d'indicació del manòmetre és la diferència entre la pressió absoluta i la pressió atmosfèrica, de manera que la pressió absoluta és la suma de la pressió manomètrica i la pressió atmosfèrica.
Secció 2 Classificació dels instruments de mesura de pressió
El rang de pressió que s'ha de mesurar en la producció química és molt ampli, i cadascun té les seves particularitats sota diferents condicions de procés. Això requereix l'ús d'instruments de mesura de pressió amb diferents estructures i diferents principis de funcionament per satisfer diversos requisits de producció. Diferents requisits.
Segons els diferents principis de conversió, els instruments de mesura de pressió es poden dividir aproximadament en quatre categories: manòmetres de columna de líquid; manòmetres elàstics; manòmetres elèctrics; manòmetres de pistó.
- Manòmetre de columna de líquid
El principi de funcionament del manòmetre de columna de líquid es basa en el principi de la hidrostàtica. L'instrument de mesura de pressió fabricat segons aquest principi té una estructura simple, és convenient d'utilitzar, té una precisió de mesura relativament alta, és econòmic i pot mesurar petites pressions, per la qual cosa s'utilitza àmpliament en la producció.
Els manòmetres de columna líquida es poden dividir en manòmetres de tub en U, manòmetres de tub únic i manòmetres de tub inclinat segons les seves diferents estructures.
- Manòmetre elàstic
El manòmetre elàstic s'utilitza àmpliament en la producció química perquè té els següents avantatges, com ara una estructura senzilla. És ferm i fiable. Té un ampli rang de mesura, és fàcil d'utilitzar, fàcil de llegir, té un preu baix i té una precisió suficient, i és fàcil de fer enviament i instruccions remotes, enregistrament automàtic, etc.
El manòmetre elàstic es fabrica utilitzant diversos elements elàstics de diferents formes per produir una deformació elàstica sota la pressió que s'ha de mesurar. Dins del límit elàstic, el desplaçament de sortida de l'element elàstic està en una relació lineal amb la pressió que s'ha de mesurar. Per tant, la seva escala és uniforme, els components elàstics són diferents i el rang de mesura de pressió també és diferent, com ara els components corrugats del diafragma i la manxa, generalment utilitzats en ocasions de mesura de baixa pressió i baixa pressió, el tub de molla helicoïdal única (abreujat com a tub de molla) i el tub de molla helicoïdal múltiple s'utilitza per a la mesura d'alta, mitjana pressió o buit. Entre ells, el tub de molla helicoïdal única té un rang de mesura de pressió relativament ampli, per la qual cosa és el més utilitzat en la producció química.
- Transmissors de pressió
Actualment, els transmissors de pressió elèctrics i pneumàtics s'utilitzen àmpliament a les plantes químiques. Són un instrument que mesura contínuament la pressió mesurada i la converteix en senyals estàndard (pressió d'aire i corrent). Es poden transmetre a llargues distàncies i la pressió es pot indicar, registrar o ajustar a la sala de control central. Es poden dividir en baixa pressió, pressió mitjana, alta pressió i pressió absoluta segons els diferents rangs de mesura.
Secció 3 Introducció als instruments de pressió en plantes químiques
A les plantes químiques, els manòmetres de tub Bourdon s'utilitzen generalment com a manòmetres. Tanmateix, també s'utilitzen manòmetres de diafragma, diafragma corrugat i espiral segons els requisits de treball i els requisits de materials.
El diàmetre nominal del manòmetre in situ és de 100 mm i el material és acer inoxidable. És adequat per a totes les condicions meteorològiques. El manòmetre amb junta cònica positiva de 1/2HNPT, vidre de seguretat i membrana de ventilació, indicació i control in situ és pneumàtic. La seva precisió és de ±0,5% de l'escala completa.
El transmissor de pressió elèctric s'utilitza per a la transmissió de senyals remots. Es caracteritza per una alta precisió, un bon rendiment i una alta fiabilitat. La seva precisió és de ±0,25% de l'escala completa.
El sistema d'alarma o d'interbloqueig utilitza un interruptor de pressió.
Secció 4 Instal·lació, ús i manteniment de manòmetres
La precisió del mesurament de la pressió no només està relacionada amb la precisió del manòmetre en si, sinó també amb si està instal·lat raonablement, si és correcte o no, i com s'utilitza i es manté.
- Instal·lació d'un manòmetre
En instal·lar el manòmetre, cal tenir en compte si el mètode i la ubicació de pressió seleccionats són adequats, ja que això té un impacte directe en la seva vida útil, la precisió de la mesura i la qualitat del control.
Els requisits per als punts de mesura de pressió, a més de seleccionar correctament la ubicació específica de mesura de pressió a l'equip de producció, durant la instal·lació, la superfície interior de l'extrem del tub de pressió inserit a l'equip de producció s'ha de mantenir alineada amb la paret interior del punt de connexió de l'equip de producció. No hi ha d'haver protuberàncies ni rebaves per garantir que la pressió estàtica s'obtingui correctament.
La ubicació de la instal·lació és fàcil d'observar i s'ha d'evitar la influència de vibracions i altes temperatures.
Quan es mesura la pressió del vapor, s'ha d'instal·lar una canonada de condensat per evitar el contacte directe entre el vapor d'alta temperatura i els components, i la canonada s'ha d'aïllar alhora. Per a medis corrosius, s'han d'instal·lar dipòsits d'aïllament plens de medis neutres. En resum, segons les diferents propietats del medi mesurat (alta temperatura, baixa temperatura, corrosió, brutícia, cristal·lització, precipitació, viscositat, etc.), cal prendre les mesures anticorrosió, anticongelació i antibloqueig corresponents. També s'ha d'instal·lar una vàlvula de tancament entre el port de presa de pressió i el manòmetre, de manera que quan es revisi el manòmetre, la vàlvula de tancament s'ha d'instal·lar a prop del port de presa de pressió.
En cas de verificació in situ i rentat freqüent del tub d'impuls, la vàlvula de tancament pot ser un interruptor de tres vies.
El catèter guia de pressió no ha de ser massa llarg per reduir la lentitud de la indicació de pressió.
- Ús i manteniment del manòmetre
En la producció química, els manòmetres sovint es veuen afectats pel medi mesurat, com ara la corrosió, la solidificació, la cristal·lització, la viscositat, la pols, l'alta pressió, l'alta temperatura i les fluctuacions brusques, que sovint causen diverses fallades del manòmetre. Per tal de garantir el funcionament normal de l'instrument, reduir l'aparició de fallades i allargar la vida útil, cal fer una bona feina d'inspecció de manteniment i manteniment rutinari abans de l'inici de la producció.
1. Manteniment i inspecció abans de l'inici de la producció:
Abans de l'inici de la producció, normalment es realitzen proves de pressió en equips de procés, canonades, etc. La pressió de prova és generalment aproximadament 1,5 vegades la pressió de funcionament. La vàlvula connectada a l'instrument ha d'estar tancada durant la prova de pressió del procés. Obriu la vàlvula del dispositiu de presa de pressió i comproveu si hi ha alguna fuita a les unions i soldadures. Si es troba alguna fuita, s'ha d'eliminar a temps.
Després de completar la prova de pressió. Abans de preparar-se per iniciar la producció, comproveu si les especificacions i el model del manòmetre instal·lat són coherents amb la pressió del medi mesurat requerit pel procés; si el manòmetre calibrat té un certificat i, si hi ha errors, s'han de corregir a temps. El manòmetre de líquid s'ha d'omplir amb fluid de treball i s'ha de corregir el punt zero. El manòmetre equipat amb un dispositiu d'aïllament ha d'afegir líquid aïllant.
2. Manteniment i inspecció del manòmetre durant la conducció:
Durant l'inici de la producció, la mesura de la pressió del medi pulsant, per evitar danys al manòmetre a causa d'impactes instantanis i sobrepressió, la vàlvula s'ha d'obrir lentament i s'han d'observar les condicions de funcionament.
Per als manòmetres que mesuren vapor o aigua calenta, el condensador s'ha d'omplir amb aigua freda abans d'obrir la vàlvula del manòmetre. Quan es detecta una fuita a l'instrument o a la canonada, s'ha de tallar la vàlvula del dispositiu de presa de pressió a temps i després solucionar-la.
3. Manteniment diari del manòmetre:
L'instrument en funcionament s'ha d'inspeccionar regularment cada dia per mantenir el mesurador net i comprovar-ne la integritat. Si es detecta el problema, cal solucionar-lo a temps.
Data de publicació: 15 de desembre de 2021