Тема 3. Конструкция и принцип действия контрольно-измерительных. Конструкция и принцип действия контрольноизмерительных приборов и предохранительных устройств
 Скачать 39.23 Kb.
|
|
Конструкция и принцип действия контрольно-измерительных приборов и предохранительных устройств МАНОМЕТРЫ Каждый сосуд и самостоятельные полости с разными давлениями 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/см2), 1,5 - при рабочем давлении сосуда выше 2,5 МПа (25 кгс/см2). 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, устанавливаемых 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. В необходимых случаях манометр в зависимости от условий работы и свойств среды, находящейся в сосуде, должен снабжаться или сифонной трубкой, или масляным буфером, или другими устройствами, предохраняющими его от непосредственного воздействия среды и температуры и обеспечивающими его надежную работу. На сосудах, работающих под давлением выше 2,5 МПа (25 кгс/см2) или при температуре среды выше 250 град. С, а также со взрывоопасной средой или вредными веществами 1-го и 2-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007-76 вместо трехходового крана допускается установка отдельного штуцера с запорным органом для подсоединения второго манометра. На стационарных сосудах при наличии возможности проверки манометра в установленные Правилами сроки путем снятия его с сосуда установка трехходового крана или заменяющего его устройства необязательна. На передвижных сосудах необходимость установки трехходового крана определяется разработчиком проекта сосуда. 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. При отсутствии контрольного манометра допускается дополнительную проверку производить проверенным рабочим манометром, имеющим с проверяемым манометром одинаковую шкалу и класс точности. Порядок и сроки проверки исправности манометров обслуживающим персоналом в процессе эксплуатации сосудов должны определяться инструкцией по режиму работы и безопасному обслуживанию сосудов, утвержденной руководством организации - владельца сосуда. Устройство манометра. Основным элементом манометра служит специально изогнутая трубка (пружина), запаянная с одного конца, в которую и впускают газ. Давление в трубку подается через специальный ниппель, который имеет наружную резьбу. Под давлением конец трубки стремится разогнуться и движение трубки передается стрелке со шкалой со специальными делениями. Как только давление прекращается, стрелка вместе с концом трубки возвращается в исходное положение. Пружину подбирают с таким коэффициентом жесткости, чтобы прибор имел достаточно длительный срок службы, при этом смещение свободного конца трубки не должно превышать 0,5 сантиметра. Именно такое небольшое движение передается с помощью специального передаточного механизма на стрелку, который может совершать обороты, равные примерно 270 градусам. Все манометры обычно рассчитаны на измерение определенного давления. При подаче большего давления стрелка может разогнуться и манометр будет сломан. На каждом манометре есть красная черта, обозначающая допустимое измеряемое давление. В зависимости от того, для измерения давления какого газа будет использоваться манометр для газового баллона, его корпус окрашивается в определенный цвет, который совпадает с цветом баллона. Для кислородного баллона допускается использование манометра с пластмассовым корпусом. Максимальное давление имеет шкалу до 40 килограммов на квадратный сантиметр. Все манометры, используемые на кислородных баллонах, подлежат обязательной проверке раз в год на точность показаний, а баллонов, находящихся на хранении, - один раз в течение 5 лет. Исправность манометра - очень важная деталь в использовании баллонов. Важно оберегать баллоны и приборы контроля от ударов и механических повреждений. Не следует смазывать какими-либо жирами соединительные части между баллоном и манометром, в противном случае кислород может вступить в реакцию и вызвать непроизвольный взрыв. В обязательном порядке газовые баллоны должны иметь предохранительный колпак, который защищает от повреждения непосредственно вентиль на баллоне. Транспортировка газовых баллонов должна проводиться в специально оборудованных транспортных средствах. Манометры для других газовых баллонов конструктивно не отличаются друг от друга, просто имеют определенные особенности для конкретного газа. Так, манометры для кислорода должны быть защищены от попадания жира. Задняя стенка манометра обязательно оснащена специальным предохранительным отверстием, предусмотренным на случай повреждения измерительной пружины. Чтобы защитить прибор от попадания пыли и посторонних предметов, отверстие заклеивается обычно бумагой или тканью. На манометрах обязательно наносится надпись, для каких газов рекомендуется использовать данный прибор и, как мы уже говорили, сам корпус окрашивается в соответствующий цвет. Например, манометр для газовых баллонов с кислородом – в голубой, для горючих газов – в красный, для негорючих – в черный. Если правильно использовать манометр на газовых баллонах, то это позволит долго и безопасно работать с техническими газами в промышленных производствах. Ведь контроль за уровнем давления является основополагающим фактором техники безопасности любого производства с использованием газовых баллонов и качественного использования технических газов в промышленных производствах. Манометры должны проходить регулярную проверку, после прохождения которой на манометр для газового баллона наносится клеймо с датой проверки. ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Сосуды, работающие при изменяющейся температуре стенок, должны быть снабжены приборами для контроля скорости и равномерности прогрева по длине и высоте сосуда и реперами для контроля тепловых перемещений. Необходимость оснащения сосудов указанными приборами и реперами, а также допустимая скорость прогрева и охлаждения сосудов определяются разработчиком проекта и указываются изготовителем в паспорте сосуда или в руководстве по эксплуатации. Все сосуды для обеспечения нормальных условий эксплуатации должны быть снабжены: а) приборами для измерения давления и температуры среды; б) предохранительными устройствами; в) запорной арматурой; г) указателями уровня жидкости. Давление измеряют манометром, который устанавливают до запорной арматуры или на пульте управления. Рабочий манометр монтируется на трехходовом кране, обеспечивающем установку контрольного и защиту рабочего манометров от непосредственного действия среды. Манометры применяются со шкалой, на которой стрелка, указывающая рабочее давление при измерении, находится во второй трети шкалы. Манометры устанавливают вертикально или с наклоном вперед до 30° С, их диаметр должен быть не менее 150 мм при высоте установки от 2 до 5 м от уровня площадки наблюдения за ними. Показания манометра должны быть отчетливо видны обслуживающему персоналу. Не допускается к применению манометр, не имеющий пломбы или клейма; с просроченным сроком проверки; со стрелкой, не возвращающейся при выключении на нулевую отметку шкалы; при разбитом стекле или других повреждениях, которые могут исказить правильность его показаний. Приборы для измерения температуры среды устанавливают на сосудах, работающих при изменяющейся температуре стенок. Они должны обеспечить контроль скорости и равномерности прогрева по длине сосуда и должны быть снабжены реперами для контроля тепловых перемещений. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА ОТ ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ Каждый сосуд (полость комбинированного сосуда) должен быть снабжен предохранительными устройствами от повышения давления выше допустимого значения. В качестве предохранительных устройств применяются: пружинные предохранительные клапаны; рычажно-грузовые предохранительные клапаны; импульсные предохранительные устройства (ИПУ), состоящие из главного предохранительного клапана (ГПК) и управляющего импульсного клапана (ИПК) прямого действия; предохранительные устройства с разрушающимися мембранами (мембранные предохранительные устройства - МПУ); другие устройства, применение которых согласовано с Госгортехнадзором России. Установка рычажно-грузовых клапанов на передвижных сосудах не допускается. Конструкция пружинного клапана должна исключать возможность затяжки пружины сверх установленной величины, а пружина должна быть защищена от недопустимого нагрева (охлаждения) и непосредственного воздействия рабочей среды, если она оказывает вредное действие на материал пружины. Конструкция пружинного клапана должна предусматривать устройство для проверки исправности действия клапана в рабочем состоянии путем принудительного открывания его во время работы. Допускается установка предохранительных клапанов без приспособления для принудительного открывания, если последнее нежелательно по свойствам среды (взрывоопасная, горючая, 1-го и 2-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007-76) или по условиям технологического процесса. В этом случае проверка срабатывания клапанов должна осуществляться на стендах. 5.5.5. Если рабочее давление сосуда равно или больше давления питающего источника и в сосуде исключена возможность повышения давления от химической реакции или обогрева, то установка на нем предохранительного клапана и манометра необязательна. Сосуд, рассчитанный на давление меньше давления питающего его источника, должен иметь на подводящем трубопроводе автоматическое редуцирующее устройство с манометром и предохранительным устройством, установленными на стороне меньшего давления после редуцирующего устройства. В случае установки обводной линии (байпаса) она также должна быть оснащена редуцирующим устройством. Для группы сосудов, работающих при одном и том же давлении, допускается установка одного редуцирующего устройства с манометром и предохранительным клапаном на общем подводящем трубопроводе до первого ответвления к одному из сосудов. В этом случае установка предохранительных устройств на самих сосудах необязательна, если в них исключена возможность повышения давления. В случае, когда автоматическое редуцирующее устройство вследствие физических свойств рабочей среды не может надежно работать, допускается установка регулятора расхода. При этом должна предусматриваться защита от повышения давления. Количество предохранительных клапанов, их размеры и пропускная способность должны быть выбраны по расчету так, чтобы в сосуде не создавалось давление, превышающее расчетное более чем на 0,05 МПа (0,5 кгс/см2) для сосудов с давлением до 0,3 МПа (3 кгс/см2), на 15% - для сосудов с давлением от 0,3 до 6,0 МПа (от 3 до 60 кгс/см2) и на 10% - для сосудов с давлением свыше 6,0 МПа (60 кгс/см2). При работающих предохранительных клапанах допускается превышение давления в сосуде не более чем на 25% рабочего при условии, что это превышение предусмотрено проектом и отражено в паспорте сосуда. Пропускная способность предохранительного клапана определяется в соответствии с НД. Предохранительное устройство изготовителем должно поставляться с паспортом и инструкцией по эксплуатации. В паспорте наряду с другими сведениями должен быть указан коэффициент расхода клапана для сжимаемых и несжимаемых сред, а также площадь, к которой он отнесен. Предохранительные устройства должны устанавливаться на патрубках или трубопроводах, непосредственно присоединенных к сосуду. Присоединительные трубопроводы предохранительных устройств (подводящие, отводящие и дренажные) должны быть защищены от замерзания в них рабочей среды. При установке на одном патрубке (трубопроводе) нескольких предохранительных устройств площадь поперечного сечения патрубка (трубопровода) должна быть не менее 1,25 суммарной площади сечения клапанов, установленных на нем. При определении сечения присоединительных трубопроводов длиной более 1000 мм необходимо также учитывать величину их сопротивлений. Отбор рабочей среды из патрубков (и на участках присоединительных трубопроводов от сосуда до клапанов), на которых установлены предохранительные устройства, не допускается. Предохранительные устройства должны быть размещены в местах, доступных для их обслуживания. Установка запорной арматуры между сосудом и предохранительным устройством, а также за ним не допускается. Арматура перед (за) предохранительным устройством может быть установлена при условии монтажа двух предохранительных устройств и блокировки, исключающей возможность одновременного их отключения. В этом случае каждый из них должен иметь пропускную способность. При установке группы предохранительных устройств и арматуры перед (за) ними блокировка должна быть выполнена таким образом, чтобы при любом предусмотренном проектом варианте отключения клапанов остающиеся включенными предохранительные устройства имели суммарную пропускную способность. Отводящие трубопроводы предохранительных устройств и импульсные линии ИПУ в местах возможного скопления конденсата должны быть оборудованы дренажными устройствами для удаления конденсата. Установка запорных органов или другой арматуры на дренажных трубопроводах не допускается. Среда, выходящая из предохранительных устройств и дренажей, должна отводиться в безопасное место. Сбрасываемые токсичные, взрыво- и пожароопасные технологические среды должны направляться в закрытые системы для дальнейшей утилизации или в системы организованного сжигания. Запрещается объединять сбросы, содержащие вещества, которые способны при смешивании образовывать взрывоопасные смеси или нестабильные соединения. Мембранные предохранительные устройства устанавливаются: вместо рычажно-грузовых и пружинных предохранительных клапанов, когда эти клапаны в рабочих условиях конкретной среды не могут быть применены вследствие их инерционности или других причин; перед предохранительными клапанами в случаях, когда предохранительные клапаны не могут надежно работать вследствие вредного воздействия рабочей среды (коррозия, эрозия, полимеризация, кристаллизация, прикипание, примерзание) или возможных утечек через закрытый клапан взрыво- и пожароопасных, токсичных, экологически вредных и т.п. веществ. В этом случае должно быть предусмотрено устройство, позволяющее контролировать исправность мембраны; параллельно с предохранительными клапанами для увеличения пропускной способности систем сброса давления; на выходной стороне предохранительных клапанов для предотвращения вредного воздействия рабочих сред со стороны сбросной системы и для исключения влияния колебаний противодавления со стороны этой системы на точность срабатывания предохранительных клапанов. Необходимость и место установки мембранных предохранительных устройств и их конструкцию определяет проектная организация. Предохранительные мембраны должны быть маркированы, при этом маркировка не должна оказывать влияния на точность срабатывания мембран. Содержание маркировки: наименование (обозначение) или товарный знак изготовителя; номер партии мембран; тип мембран; условный диаметр; рабочий диаметр; материал; минимальное и максимальное давление срабатывания мембран в партии при заданной температуре и при температуре 20 град. С. Маркировка должна наноситься по краевому кольцевому участку мембран либо мембраны должны быть снабжены прикрепленными к ним маркировочными хвостовиками (этикетками). На каждую партию мембран должен быть паспорт, оформленный изготовителем. Содержание паспорта: наименование и адрес изготовителя; номер партии мембран; тип мембран; условный диаметр; рабочий диаметр; материал; минимальное и максимальное давление срабатывания мембран в партии при заданной температуре и при температуре 20 град. С; количество мембран в партии; наименование нормативного документа, в соответствии с которым изготовлены мембраны; наименование организации, по техническому заданию (заказу) которой изготовлены мембраны; гарантийные обязательства организации-изготовителя; порядок допуска мембран к эксплуатации; образец журнала эксплуатации мембран. Паспорт должен быть подписан руководителем организации-изготовителя, подпись которого скрепляется печатью. К паспорту должна быть приложена техническая документация на противовакуумные опоры, зажимающие и другие элементы, в сборе с которыми допускаются к эксплуатации мембраны данной партии. Техническая документация не прилагается в тех случаях, когда мембраны изготовлены применительно к уже имеющимся у потребителя узлам крепления. Предохранительные мембраны должны устанавливаться только в предназначенные для них узлы крепления. Работы по сборке, монтажу и эксплуатации мембран должны выполняться специально обученным персоналом. Предохранительные мембраны зарубежного производства, изготовленные организациями, не подконтрольными Госгортехнадзору России, могут быть допущены к эксплуатации лишь при наличии специальных разрешений на применение таких мембран, выдаваемых Госгортехнадзором России в установленном им порядке. Мембранные предохранительные устройства должны размещаться в местах, открытых и доступных для осмотра и монтажа-демонтажа, присоединительные трубопроводы должны быть защищены от замерзания в них рабочей среды, а устройства должны устанавливаться на патрубках или трубопроводах, непосредственно присоединенных к сосуду. При установке мембранного предохранительного устройства последовательно с предохранительным клапаном (перед клапаном или за ним) полость между мембраной и клапаном должна сообщаться отводной трубкой с сигнальным манометром (для контроля исправности мембран). Допускается установка переключающего устройства перед мембранными предохранительными устройствами при наличии удвоенного числа мембранных устройств с обеспечением при этом защиты сосуда от превышения давления при любом положении переключающего устройства. Порядок и сроки проверки исправности действия предохранительных устройств в зависимости от условий технологического процесса должны быть указаны в инструкции по эксплуатации предохранительных устройств, утвержденной владельцем сосуда в установленном порядке. Результаты проверки исправности предохранительных устройств, сведения об их настройке записываются в сменный журнал работы сосудов лицами, выполняющими указанные операции. УКАЗАТЕЛИ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ При необходимости контроля уровня жидкости в сосудах, имеющих границу раздела сред, должны применяться указатели уровня. Кроме указателей уровня на сосудах могут устанавливаться звуковые, световые и другие сигнализаторы и блокировки по уровню. Указатели уровня жидкости должны устанавливаться в соответствии с инструкцией изготовителя, при этом должна быть обеспечена хорошая видимость этого уровня. На сосудах, обогреваемых пламенем или горячими газами, у которых возможно понижение уровня жидкости ниже допустимого, должно быть установлено не менее двух указателей уровня прямого действия. Конструкция, количество и места установки указателей уровня определяются разработчиком проекта сосуда. На каждом указателе уровня жидкости должны быть отмечены допустимые верхний и нижний уровни. Верхний и нижний допустимые уровни жидкости в сосуде устанавливаются разработчиком проекта. Высота прозрачного указателя уровня жидкости должна быть не менее чем на 25 мм соответственно ниже нижнего и выше верхнего допустимых уровней жидкости. При необходимости установки нескольких указателей по высоте их следует размещать так, чтобы они обеспечили непрерывность показаний уровня жидкости. Указатели уровня должны быть снабжены арматурой (кранами и вентилями) для их отключения от сосуда и продувки с отводом рабочей среды в безопасное место. При применении в указателях уровня в качестве прозрачного элемента стекла или слюды для предохранения персонала от травмирования при разрыве их должно быть предусмотрено защитное устройство. |