常用仪表安装知识与仪表基础知识Word格式文档下载.docx
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G3/4″与M27×
2外径很接近,并且都能拧进1~2扣,安装时要小心辨认,否则焊错了温度计接头(凸台)就装不上温度计。
3、法兰与螺纹连接共同固定
当配带附加保护套时,适用于有腐蚀性介质的管道、设备上安装。
4、简单保护套插入安装
有固定套管和卡套式可换套管(插入深度可调)两种形式,适用于棒式温度计在低压管道上作临时检测的安装。
测温元件大多数安装在碳钢、不锈钢、有色金属、衬里或涂层的管道和设备上,有时也安装在砖砌体、聚氯乙烯、玻璃钢、陶瓷、糖瓷等管道和设备上。
后者的安装方式与安装在碳钢或不锈钢管道和设备上有很大不同,但与衬里或涂层设备和管道上基本相同,取源部件也类似,可以参考。
温度计在管道上插入深度、附加保护套长度见表5-4-1。
二、温度仪表安装注意事项
①温度一次点的安装位置应选在介质温度变化灵敏且具有代表性的地方,不宜选在阀门、焊缝等阻力部件的附近和介质流束呈死角处。
就地指示温度计要安装在便于观察的地方。
热电偶的安装地点应远离磁场。
温度一次部件若安装在管道的拐弯处或倾斜安装,应逆着流向。
双金属温度计在≤DN50管道或热电阻、热电偶在≤DN70的管道上安装时,要加装扩大管。
扩大管要按标准图制作(见第十章)。
压力式温度计的温包必须全部浸入被测介质中。
②温度二次表要配套使用。
热电阻、热电偶要配相应的二次表或变送器。
特别要注意分度号,不同分度号的表不能误用。
③热电偶必须用相应分度号的补偿导线。
热电阻宜采用三线制接法,以抵消环境温度的影响。
每一种二次表都有其外接线路电阻的要求,除补偿导线或电缆的线路电阻外,还须用锰铜丝配上相应的电阻,以符合二次表的要求。
④电阻体通常使用三芯电缆或四芯电缆中的三芯,每一芯的电阻值可用下法测得:
⑤补偿导线或电缆通过金属挠性管与热电偶或热电阻连接。
⑥同一条管线上若同时有压力一次点或温度一次点,压力一次点应在温度一次点的上游侧。
⑦温度二次仪表安装较为简单。
把单体调校合格的二次表按安装说明书分别安装在指定的仪表盘上或框架上即可。
温度二次仪表是近年来发展较快的一类显示仪表,大多数指针指示的二次表(即动圈指示仪)逐步被外形尺寸完全一致的数字显示温度表所代替。
但在安装上没有多大变化。
第二节
压力仪表安装
一、压力取源部件安装
1、安装条件
压力取源部件有两类。
一类是取压短节,也就是一段短管。
用来焊接管道上的取压点和取压阀门。
一类是外螺纹短节,即一端有外螺纹,一般是KG1/2〃,一端没有螺纹。
在管道上确定取压点后,把没有螺纹的一端焊在管道上的压力点(立开孔),有螺纹的一端便直接拧上内螺纹截止阀(一次阀)即可。
不管采用哪一种形式取压,压力取源部件安装必须符合下列条件:
①取压部件的安装位置应选在介质流速稳定的地方。
②压力取源部件与温度取源部件在同一管段上时,压力取源部件应在温度取源部件的上游侧。
③压力取源部件在施焊时要注意端部不能超出工艺设备或工艺管道的内壁。
④测量带有灰尘、固体颗粒或沉淀物等混浊介质的压力时,取源部件应倾斜向上安装。
在水平工艺管道上应顺流束成锐角安装。
⑤当测量温度高于60℃的液体、蒸汽或可凝性气体的压力时,就地安装压力表的取源部件应加装环形弯或U形冷凝弯。
2、就地安装压力表
水平管道上的取压口一般从顶部或侧面引出,以便于安装。
安装压力变送器,导压管引远时,水平和倾斜管道上取压的方位要求如下:
流体为液体时,在管道的下半部,与管道水平中心成45°
的夹角范围内,切忌在底部取压;
流体为蒸汽或气体时,一般为管道的上半部,与管道水平中心线成0~45°
的夹角范围内。
3、导压管
安装压力变送器的导压管应尽可能的短,并且弯头尽可能的少。
导压管管径的选择:
就地压力表一般选用Φ18×
3或Φ14×
2的无缝钢管。
压力表环形弯或冷凝弯优先选用Φ18×
3。
引远的导压管通常选用Φ14×
2无缝钢管。
压力力高于22Mpa的高压管道应采用Φ14×
4或Φ14×
5优质无缝钢管。
在压力低于16Mpa的管道上,导压管有时也采用Φ18×
3,但它冷煨很难一次成型,一般不常用。
对于低压或微压的粉尘气体,常采用1″水煤气管作为导压管。
导压管水平敷设时,必须要有一定的坡度。
一般情况下,要保持1:
10~1:
20的坡度。
在特殊情况下,坡度可达1:
50。
管内介质为气体时,在管路的最低位置要有排液装置(通常安装排污阀)。
管内介质为液体时,在管路的最高点设有排气装置(通常情况下安装一个排气阀,也有的安装气体收集器)。
4、隔离法测量压力
腐蚀性、粘稠的介质的压力采用隔离法测量,分为吹气法和冲液法两种,吹气法进行隔离,用于测量腐蚀性介质或带有固体颗粒悬浮液的压力。
冲液法进行隔离,适用于粘稠液体以及含有固体颗粒的悬浮液。
采用隔离法测量压力的管路中,在管路的最低位置应有排液的装置。
灌注隔离液有两种方法。
一种是利用压缩空气引至一专用的隔离液罐,从管路的最低处的排污阀注入,以利管路内空气的排出,直至灌满顶部放置阀为止。
这种方法特别适用于变送器远离取压点安装的情况。
另一种方法是变送器就近取压点安装时,隔离液从隔离容器顶部丝墙处进行灌注。
为易于排净管路内的气泡,第一种方法为好。
5、垫片
压力表及压力变送器的垫片通常采用四氟乙烯垫。
对于油品,也可采用耐油橡胶石棉板制作的垫片。
蒸汽、水、空气等不是腐蚀性介质、垫片的材料可选普通的石棉橡胶板。
6、接头螺纹
压力变送器的接头螺纹与压力表(Y-100)及其以上)接头一样,是M20×
1.5。
7、阀门
用于测量工作压力低于50Kpa,且介质无毒害及无特殊要求的取压装置,可以不安装切断阀门。
8、焊接要求
取压短节的焊接、导压管的焊接,其技术要求完全与同一介质的工艺管道焊接要求一样(包括焊接材料、无损检测及焊工的资格)。
9、安装位置
就地压力表的安装位置必须便于观察。
泵出口的压力表必须安装在出口阀门前。
二、压力管路连接方式与相应的阀门
1、按阀门和管接头分类
①管路连接系统主要采用卡套式阀门与卡套或管接头。
其特点是耐高温,密封性能好,装卸方便,不需要动火焊接。
②管路连接采用外螺纹截止阀和压垫式管接头,是化工常用的连接形式。
③管路连接系统采用外螺纹截止阀、内螺纹闸阀和压垫式管接头,是炼油系统常用的连接形式。
2、压力测量常用阀门
(1)卡套式阀门
卡套式连接时,应采用卡套式阀门,如卡套式截止阀、卡套式节流阀和卡套式角式截止阀。
这种阀可作为根部阀(一次阀),也可作切断阀,也可作放空阀和排污阀。
常用的卡套式截止阀是J91-64、J91-200和J91-100,每一种型号都有J91H-64C、J91W-64P,通径大小有φ5与φ10两种规格,连接的外管可以是φ12和φ14(外径)。
卡套式节流阀有J11-64、J11-200和J11-400,每种型号都有J11H-64C和J11W-64P两种规格,通径都是φ5,但外接螺纹有M20×
1.5和G
第三节
常用流量仪表的安装
流量测量包括对液体、气体、蒸汽和固体流量的测量。
化工和石油化工生产重点是气体、液体、蒸汽流量的检测与控制。
流量分为瞬时流量和累积流量两种。
瞬时流量是指单位时间内流过管道某一截面流体的总量其单位为何种或重量,即m3、L、t和kg。
只有带累积(积算)功能的流量计才能测量累积流量。
流量又可分何种流量与重量流量,也就是单位时间内流过某一截面流量的计算单位是体积单位还是重量单位,体积单位如m3/h、l/h,重量单位如t/h,kg/h等。
流量计种类很多,安装方法也不尽相同,这里介绍几种常见流量计的安装。
一、转子流量计安装
转子流量计是由一个上大下小的锥管和置于锥管中可以上下移动的转子组成。
从结构特点上看,它要求安装在垂直管道上,垂直度要求较严,否则势影响测量精度。
第二个要求是流体必须从下向上流动。
若流体从上向下流动,转子流量计便会失去功能。
转子流量计分为直标式、气传动与电传动三种形式。
对于流量计本身,只要掌握上述两个要点,就会较准确地测定流量。
还须注意的是转子流量计是一种非标准流量计。
因为其流量的大小与转子的几何形状、转子的大小、重量、材质、锥管的锥度、被测流体的雷诺数等有关,虽然在锥管上有刻度,但还附有修正曲线,每一台转子流量计有其固有的特性,不能互换,特别是气、电远传转子流量计。
不能转子流量计损坏,其传动部分完好,拿来就用,还须经过标定。
安装注意事项:
①实际的系统工作压力不得超过流量计的工作压力。
②应保证测量部分的材料、内部材料和浮子材质与测量介质相容。
③环境温度和过程温度不得超过流量计规定的最大使用温度。
④转子流量计必须垂直地安装在管道上,并且介质流向必须由下向上。
⑤流量计法兰的额定尺寸必须与管道法兰相同。
⑥为避免管道引起的变形,配合的法兰必须在自由状态对中,以消除应力。
⑦为避免管道振动和最大限度减小流量计的轴向负载,管道应有牢固的支架支撑。
⑧截流阀和控制流量都必须在流量计的下游。
⑨直管道要求在上游侧5DN,下游侧3DN(DN是管道的通径)。
⑩用于测量气体流量的流量计,应在规定的压力下较准。
如果气体在流量计的下游释放到大气中,转子的气体压力就会下降,引起测量误差。
当工作压力与流量计规定的校准压力不一致时,可在流量计的下游安装一个阀门来调节所需的工作压力。
对于电远传转子流量计,在安装时还应注意:
①电缆直径为8~13mm。
②电缆要有滴水点(电缆U形弯曲),以防雨水顺电缆进入接线盒。
③电缆不能承受任何机械负载。
④电缆进口处放完电缆后,必须用胶泥封口,同时把多余的电缆进出孔也用胶泥封住。
⑤按规定妥善接地。
对危险地点的安装还应注意:
①电源必须取自有可靠保证的安全电路的供电单元,或电源隔离变换器。
②电源安装在危险场合外面或安装在一个适合的防爆罩子内。
③要检查转子流量计是否有防爆等级证明,不符合条件的流量计不能在危险场合安装。
二、质量流量计安装
科氏流量计与液体的其他任何参数如密度、温度、压力、粘度、导电率和流动轨迹都无关,并且能对均匀分布的小固体粒子(稀浆)和含有汽泡的液体进行测量。
科氏流量计安装要点如下:
①传感器的刚性和无应力支撑,如图5-4-21。
②通常传感器是用两个金属紧固夹进行安装的,紧固夹固定到一个安装板或支柱上,如图5-4-22所示。
L1可以与L2相等,也可以不等。
③避免把传感器安装在管道的最高位置,因为气泡会集结和滞留,在测试系统中引起测量误差。
④如果不能避免过长的下游管道(一般不大于3m),应多装一个通流阀。
⑤与输送泵的距离至少要大于传感器本身长度的4倍(两法兰之间距离),如果泵引起多余的振动,必须用挠性管或连接管进行隔离,如图5-4-23。
⑥控制阀,检查观察窗等附加装置都应安装在离传感器至少1×
“L”远处。
⑦垂直铺设管道,管道的刚度要足够支撑传感器。
有时可以不在靠近传感器的地方安装支架,但必须使管道支撑得非常牢固。
必要时,也要加支架,支架的距离为1~2L。
⑧支架不能安装在法兰或外壳上,一般离法兰的距离为20~200mm。
⑨一般不使用挠性软管,只有当振动大的场合才使用。
使用软管时,在隔1段1~2L的刚性管后连接。
⑩质量流量计可以垂直安装,也可水平安装。
三、涡轮流量计安装
涡轮流量计是另一类型的流量计,它属速度流量计。
它的安装要求较高,安装环境较苛刻。
安装时,特别要安装好涡轮,使涡轮与轴承的阻力为最小,涡轮在轴承上运转自如。
涡轮流量计不能在强磁场与强电场环境下安装,否则将会产生很大干扰而影响其测量精度,因此使用受到较大的限制。
它的调试也较麻烦,日常维护量也较大。
四、靶式流量计安装
这是一种使用较为广泛的流量计,虽然精度不高,一般为±
1.0%,但在要求不高的场合经常采用。
它的安装较为方便,把靶按要求装到管道上即可。
由于它的测量原理是把靶的力矩转换成标准气信号或标准电信号,对产生力矩的流束要求较高,因此要求有一定长度的直管段,以保持正常的流束。
它的维护工作量较小且方便。
需要注意的是靶式流量计需要二次安装,第一次安装是确定它的位置,在管道吹扫前拆下,以防损坏内件。
吹扫合格后,重新装上,再次进行调整。
五、电磁流量计安装
电磁流量计是一种很有发展前途的流量计,特别适宜于化工生产使用。
它能测各种酸、碱、盐等有腐蚀性介质的流量,也可测脉冲流量;
它可测污水及大口径的水流量,也可测含有颗粒、悬浮物等物体的流量。
它的密封性好,没有阻挡部件,是一种节能型流量计。
它的转换简单方便,使用范围广,并能在易爆易燃的环境中广泛使用,是近年来发展较快的一种流量计。
国产的电磁流量计已经系列化、标准化。
管径可以小到40mm,大到1200mm以上。
标定简单,不管检测什么介质的流量,都可用水标定。
只是它的密封性受压力与温度的影响,受到了限制,使用范围限制在压力低于1.6Mpa,温度5~60℃范围之内。
电磁流量计安装注意事项如下:
①电磁流量计,特别是对于小于DN100mm(4″)的小流量计,在搬运时受力部位切不可在信号变送器的任何地方,应在流量计的本体。
②按要求选择安装位置,但不管位置如何变化,电极轴必须保持基本水平。
③电磁流量计的测量管必须在任何时候都是完全注满介质的。
④安装时,要注意流量计的正负方向或箭头方向应与介质流向一致。
⑤安装时要保证螺栓、螺母与管道法兰之间留有足够的空间,以便于装卸。
⑥对于严重污染的流体的测量,电磁流量计应安装在旁路上。
⑦DN>200(8″)的大型电磁流量计要使用转换管,以保证对接法兰的轴向偏移,方便安装。
⑧最小直管段的要求为上游侧5DN,下游侧2DN。
⑨要避免安装在强电磁场的场所。
⑩电磁流量计的环境温度要求;
产品温度<60℃时,<60℃
产品温度>60℃时,<40℃
为避免因夹附空气和真空度降低损坏橡胶衬垫引起测量误差,可参照建议位置安装,见图5-4-24。
水平管道安装电磁流量计时,应安装在有一些上升的管道部分,如图5-4-25。
如果不可能,应保证足够的流速,防止空气、气体或蒸汽集积在流动管道的上部。
在敞开进料或出料时,流量计安装在低的一段管道上,如图5-4-26所示。
当管道向下且超过5m时,要在下游安装一个空气阀(真空),见图5-4-27。
在长管道中,控制阀和截流阀始终应该安装在流量计的下游,见图5-4-28。
流量计决不可安装在泵的吸口一端,见图5-4-29。
在系统温度超过100℃的场所,要提供相应装置补偿管道受热的轴向膨胀:
①短的管道采用弹性垫圈。
②长的管道安装挠性管道部件(如肘形弯管)。
流量计安装应与管道轴成一直线。
管道法兰面必须平行,容许的最小偏差为:
Lmax-Lmin<0.5mm
其中Lmax、Lmin是两个法兰最大与最小的距离。
六、节流元件的安装
1、节流元件种类及使用场合。
节流元件一般指孔板,还有喷嘴与文丘里管。
孔板除标准孔板外还有圆缺孔板、端头孔板、双重孔板等,它们的使用场合是:
(1)标准孔板
是用得最广泛的一种节流元件。
它的公称压力由0.25Mpa到32Mpa,公称直径为50~1600mm适用于绝大多数流体,包括气体、蒸汽和液体的流量检测和控制。
(2)标准喷嘴
公称压力由0.6Mpa到6.4Mpa,公称直径由50mm到400mm。
取压形式为环室取压、法兰上钻孔取压和宽边钻孔取压。
能与紧密面为平面、榫面、凸面的尘兰配套使用。
(3)标准短文丘里喷嘴
公称压力由0.6Mpa到6.4Mpa,公称直径由100mm到400mm,(d/D)2必须大于0.1,且仅能与平面法兰配套使用。
,公称直径由100mm到400mm,(d/D)2必须大于0.1,且仅能与平面法兰配套使用。
(4)标准文丘里喷嘴
公称压力≤0.6Mpa,公称直径由200mm到800mm,仅能与平面法兰配套使用。
(5)圆缺孔板
公称压力由0.25Mpa到6.4Mpa,公称直径由500mm到1600mm。
取压形式可为环室取压和宽边钻孔取压。
能与紧密面为平面、榫面凸面的法兰配套使用。
(6)端头孔板
公称直径为50至600mm,取压形式有环室取压和安装环上钻孔取压两种。
能安装在管道的入口或出口上。
(7)双重孔板
公称压力由0.25Mpa到6.4Mpa,公称直径由100mm到400mm。
取压形式可为环室和宽边钻孔取压。
能与紧密面为平面、榫面、凸面的法兰配套使用。
(8)1/4圆喷嘴
公称压力由0.25Mpa到6.4Mpa,公称直径由25mm到100mm。
2、节流装置安装注意事项
①节流装置安装有严格的直管段要求。
一般可按经验数据前8后5来考虑。
即节流装置上游侧要有8倍管道内径的距离,下游侧要有5倍管道内径的距离。
②节流装置安装前后2D的直管段内,管道内壁不应有任何凹陷和用肉眼看得出的突出物等不平现象。
由于管道的圆锥度、椭圆度或者变形等所产生的最大允许误差;
当d/D≥0.55时,不得超过±
0.5%,当d/D<0.55时,不得超过±
2.0%。
③节流装置的端面应与管道的几何中心相垂直,其偏差不应超过1°
。
法兰与管道内口焊接处应加工光滑,不应有毛刺及凹凸不平现象。
节流装置的几何中心线与管道中心线相重合,偏差不得超过0.015D(D/d-1)。
④节流装置在水平管道上安装时,取压口方位如图5-4-30所示。
⑤节流装置的安装必须在工艺管道吹扫后进行。
⑥在水平和倾斜的工艺管道上安装孔板或喷嘴,若有排泄孔时,排泄孔的位置对液体介质应在工艺管道的正上方,对气体及蒸汽介质应在工艺管道的正下方(一般钻一个φ3的小孔作为排泄孔)。
⑦环室与孔板有“+”号的一侧应在被测介质流向的上游侧。
当用箭头标明流向时,箭头的指向应与被测介质的流向一致。
⑧节充装置的垫片应与工艺管道同一质地,并且不能小于管道内径。
3、节流装置的取压方式
常见的节流装置取压方式有三种,即环室取压、法兰取压和角接取压。
(1)环室取压
环室取压是应用较多的一种节流装置取压形式,适用于公称压力0.6~6.4Mpa,公称直径50~400mm范围。
它能与孔板、喷嘴和文丘里配合,也能与平面、榫面和凸面法兰相配使用。
环室分为平面环室、槽面环室和凹面环室三类。
(2)法兰取压
就是在尘兰边上取压。
其取压孔中心线至孔板面的距离为25.4mm(1″)。
它较环室取压有加工简单,且金属材料水泵小,容易安装,容易清理脏物,不易堵塞等优点。
根据法兰取压的要求和现行标准法兰的厚度,以及现场备料、加工条件,可采用直式钻孔型和斜式钻孔型两种形式。
①直式钻孔型:
当标准法兰的厚度大于36mm时,可利用标准法兰进一步加工即可。
如果标准法兰的厚度小于36mm,则需用大于36mm的毛坯加工。
取压孔打在法兰盘的边沿上与法兰中心线垂直。
②斜式钻孔型:
当采用对焊钢法兰且法兰厚度小于36mm时,取压孔以一定斜度打在法兰颈的斜面上即可。
不同公称压力与公称直径的孔板钻孔如表5-4-2所示。
法兰钻孔取压的注意事项如下:
①法兰内径:
为了不影响流量测量精度,法兰内径应与所在管道内径相同。
当采用标准法兰加工时,会遇到两种情况:
一是当标准法兰内径小于锐孔板所在管道的管子内径时,需将标准法兰内径扩孔,使之与管内径相同;
二是当标准法兰内径大于锐孔板所在管道的管子内径时,安装时需要更换一段长度为20~30D,内径与法兰内径相同的管道。
②取压孔与法兰面距离M值的确定:
按规定法兰取压法取压孔中心线至锐孔板面的距离为25.4mm,其误差不+1.0mm。
此外当锐孔板厚度大于6mm时,锐孔板上游面至低压取压孔中心线的距离不应31.5mm,因此:
(a)当锐孔板厚度δ≤6mm时,M值主要根据垫片厚度确定。
(b)当锐孔板厚度δ>6mm时,为了满足锐孔板上游面到下游取压孔的距离不大于31.5mm,应将锐孔板下游面的夹持边缘车去一部分,以符合要求。
③斜式钻孔定点方法:
当外钻孔时,斜式钻孔关键在于决定β角(倾斜角度)。
钻点的确定原则首先是保证M值,以满足1″取压对取压点距离的要求。
在此前提下争取β角尽可能大一些,以便利钻孔加工。
具体步骤如下:
先用图解法解出合理的β角。
定坐标x、y,见图5-4-40。
直线Ⅰ的方程:
y-1/2(Dm-d1)=-k(x-b)
直线Ⅱ的方程:
y=(x-M)tgβ
式中K为直线Ⅰ的斜率,由采用的标准法兰查出。
七、差压计的安装
差压变送器及其他差压仪表,如常用来作现场指示、记录和累积的双波纹管差压计,其仪表本身的安装不复杂,且与压力变送器的安装相同。
但它的导压管敷设比较复杂,为使差压能正确测量,尽可能缩小误差,配管必须正确。
测量气体、液体流量管路连接分差压计在节流装置近旁,差压计低于或高于节流装置三种情况。
测量蒸汽流量管路连接分差压低于和高于节流装置两种情况。
还有许多管路连接法、如隔离法、吹气法、测量高压气体的管路连接等。
小流量时,也可采用U管指示。
差压指示要表示流量的大小时,要注意差压是与对应的流量的平方成正比关系。
小流量用差压计来检测,会降低其精度。
第四节
物位仪表安装
常用的液位测量仪表有浮球式液面计、浮筒式液面计、电容式液面计、电阻式液面计、电极式液面计、法兰式差压液面变送器、差压式液面测量、冲液法液面测量、吹气法液面测量、放射性液面计及玻璃板、玻璃管液面计等。
一、玻璃板液面计安装
玻璃板液面计安装较为简单,安装法兰都在工艺设备上。
安装前要认真检查法兰是否相配合,垫片是否能满足要求,螺栓型号、规格是否相符。
要求螺栓露出螺帽各
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