壓力儀表的選型標(biāo)準(zhǔn)

一、上海自動(dòng)化儀表有限公司壓力儀表基礎(chǔ)知識(shí)

1.1 根據(jù)測(cè)量要求，按零標(biāo)準(zhǔn)的方法，可分為壓力、表壓力、差壓力等。工程上檢測(cè)壓力大多數(shù)是表壓。

壓力：以完全真空作為零標(biāo)準(zhǔn)的壓力。在用壓力表示低于大氣壓時(shí)，把該壓力稱(chēng)為真空度。

表壓力：以當(dāng)?shù)卮髿鈮鹤鳛榱銟?biāo)準(zhǔn)的壓力。通常所指壓力就是指表壓力。

差壓力：用兩個(gè)壓力之差表示的壓力，也就是以大氣壓以外的任意壓力作

零標(biāo)準(zhǔn)的壓力。

1.2 壓力設(shè)備和測(cè)壓儀表通常是處于大氣之中，本身就承受著大氣壓力，所以，工程上常使用表壓或真空度來(lái)表示壓力的大小。

表示方法：絕壓“A” absolute pressure 壓力

表壓“G” gauge

舉例：表壓 0.2MPa = 0.3MPa（A）

表壓：壓力和大氣壓力的差值，表壓“G” 即P 表=P絕-P大氣壓。

負(fù)壓（真空度）：大氣壓力和壓力的差值。P 真=P大氣-P絕。

二、壓力儀表分類(lèi)特點(diǎn)

2.1 壓力儀表的分類(lèi)

按測(cè)量原理分類(lèi)：

（1）彈性元件式：以彈性敏感元件為測(cè)量元件,在被測(cè)壓力作用下彈性形變量轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生的彈性力大小。 如彈簧管壓力表、波紋管壓力表、膜盒壓力表、膜片壓力表等。

（2）靜力平衡式：按重力與被測(cè)壓力平衡的方法,測(cè)量被測(cè)壓力值。如 活塞式壓力計(jì)、（U 形、杯形）液體壓力計(jì)、補(bǔ)償式微壓計(jì)等。

（3）傳感器式：利用某些物質(zhì)與壓力有關(guān)的電學(xué)特性,如在壓力作用下的電阻、電容、電壓變化,將被測(cè)壓力值轉(zhuǎn)換為與之相關(guān)的電信號(hào)輸出。比如電容式壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、擴(kuò)散硅式壓力傳感器等。

2.2 壓力儀表的特點(diǎn)

2.2.1彈性元件式壓力表

其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造安裝方便、易于讀數(shù)、準(zhǔn)確穩(wěn)定、牢固耐用、成本低廉、對(duì)各種特殊惡劣工況(如高溫、振動(dòng)、腐蝕、爆炸等)適應(yīng)能力強(qiáng),在各主要工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

（1）彈簧管（波登管）壓力表（常用）：彈簧管壓力表以彈簧管(波登管)為測(cè)量元件。彈簧管分為C 型管和螺旋管,螺旋管通常用于測(cè)量≥10MPa 的壓力。

彈簧管壓力表的測(cè)量元件及接液元件材質(zhì)為316LSS不銹鋼或銅合金,適用于測(cè)量不結(jié)晶、不凝固,對(duì)元件材質(zhì)無(wú)腐蝕作用的各類(lèi)介質(zhì)的壓力。

（2）膜盒壓力表：膜盒是由兩塊波紋膜片對(duì)扣在一起而形成的測(cè)量腔室,感壓面積較大,可以測(cè)量很小的壓力。

膜盒壓力表通常適用于氣體介質(zhì)。操作壓力<40kPa 時(shí),氣體介質(zhì)可選用膜盒壓力表,液體介質(zhì)選用膜片壓力表。

（3）膜片壓力表：以波紋膜片為彈性元件,膜片同時(shí)可隔離介質(zhì),主要測(cè)量液體、氣體等各類(lèi)介質(zhì)的微壓或低壓。

膜片被夾持在兩片法蘭之間,依靠較大的感壓面積來(lái)感應(yīng)膜片下腔很小的壓力。因測(cè)量腔室較大,膜片壓力表可以制成法蘭連接形式,以適應(yīng)黏稠、含顆粒或易結(jié)晶介質(zhì)。

（4）波紋管壓力表： 彈性元件容易變形，位移大，常用于微壓或低壓測(cè)量（一般不超過(guò)1MPa）。

（5）隔膜壓力表：是以彈簧管壓力表為基礎(chǔ),附加隔膜化學(xué)密封而組成。隔膜上腔與彈簧管所形成的密封腔室內(nèi)充滿(mǎn)隔膜傳導(dǎo)液,將被測(cè)壓力傳遞至彈簧管。由于隔膜將介質(zhì)與測(cè)量元件隔離,因而適用于強(qiáng)腐蝕、高黏度、易結(jié)晶、 易凝固等介質(zhì)。

2.2.2 液柱式壓力計(jì)

液柱式壓力計(jì)工作原理基于靜壓平衡,利用平衡時(shí)液柱高度差作為壓力測(cè)量信號(hào)。所用液體叫做封液，常用的有水、酒精、水銀等。

液柱式壓力計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、精度及靈敏度較高,常用于測(cè)量微壓、負(fù)壓或差壓,例如煙道、風(fēng)道壓力。

常用的有U型管壓力計(jì)、單管壓力計(jì)和斜管微壓計(jì)。

2.2.3壓力變送器

壓力傳感器的原理是利用某些物質(zhì)與壓力相關(guān)的電學(xué)特性,將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。 利用壓力傳感器的電信號(hào)可以制成壓力變送器、數(shù)字壓力計(jì)、電子式壓力開(kāi)關(guān)等輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的儀表,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)、顯示、報(bào)警或控制等功能。

智能式變送器：除了壓力（差壓）傳感元件外，一般還有溫度傳感元件；采用微機(jī)械電子加工技術(shù)、超大規(guī)模集成電路等。

智能變送器精度較高（±0.075%），測(cè)量范圍很寬，量程比達(dá)40、50、100甚至400；靜壓性能、過(guò)載性能等都很好。

智能變送器可以在手持通信器（手操器）上遠(yuǎn)程設(shè)定儀表零點(diǎn)和量程。（方便、快捷）。變送器與DCS系統(tǒng)間數(shù)字通信。

三、就地壓力儀表選型

3.1、壓力測(cè)量單位和量程選擇

① 壓力儀表應(yīng)采用法定計(jì)量單位:帕(Pa)、千帕(kPa)和兆帕(MPa)。

② 測(cè)量穩(wěn)定壓力時(shí),正常操作壓力應(yīng)為量程的1/3~2/3。

③ 測(cè)量脈沖壓力時(shí),正常操作壓力應(yīng)為量程的1/3~1/2。

④ 使用壓力變送器測(cè)量壓力時(shí),操作壓力宜為儀表校準(zhǔn)量程的60%~80%。

3.2、 一般介質(zhì)的壓力表選擇

① 操作壓力≥40kPa 時(shí),宜選用彈簧管壓力表。

② 操作壓力<40kPa時(shí),氣體介質(zhì)可選用膜盒壓力表,液體介質(zhì)選用膜片壓力表。

③ 操作壓力在-0.1~0MPa時(shí),應(yīng)選用彈簧管真空壓力表。

④ 操作壓力在-500~500Pa 時(shí),應(yīng)選用膜盒微壓表或微差壓表。

⑤ 一般測(cè)量用的彈簧管壓力表、膜盒壓力表、膜片壓力表及真空壓力表的度宜為1.6 級(jí)；測(cè)量和校驗(yàn)用壓力表的為 0.4 級(jí)、0.25 級(jí)或 0.16 級(jí)。

3.3、特殊介質(zhì)及特殊工況壓力表選擇（專(zhuān)用壓力表）

a. 氧壓力表用于氧氣類(lèi)有嚴(yán)格脫脂禁油要求的場(chǎng)合；

b. 乙炔壓力表接液元件的含銅量不得超過(guò)70%；

c. 氨壓力表的接液元件嚴(yán)禁用銅及銅合金；

d. 抗硫壓力表用于測(cè)量含有硫化氫的介質(zhì)壓力（硫化氫和含硫介質(zhì)）；

e. 隔膜或膜片壓力表用于測(cè)量黏稠、易結(jié)晶、含有固體顆?；驈?qiáng)腐蝕性等介質(zhì)壓力,隔膜或膜片材質(zhì)根據(jù)測(cè)量介質(zhì)的特性選擇;（稀鹽酸、鹽酸氣、重油類(lèi)及其類(lèi)似的）；

f. 耐振壓力表用于振動(dòng)場(chǎng)所或振動(dòng)部位壓力測(cè)量,耐振方法可以采用表盤(pán)內(nèi)充填充液和/或加阻尼器；

g.用于蒸氣及操作溫度超過(guò)60 ℃的工藝介質(zhì)的壓力表，應(yīng)帶冷凝圈或冷凝彎；

h.結(jié)晶、結(jié)疤及高黏度等介質(zhì)，宜選用法蘭連接形式的隔膜式壓力表。

3.4、壓力表規(guī)格選擇

① 在管道和設(shè)備上安裝的壓力表,宜選用徑向無(wú)邊、100mm 表盤(pán);照明條件較差、安裝位置較高及觀察距離較遠(yuǎn)的場(chǎng)合,宜選用150mm 表盤(pán)。

② 就地盤(pán)裝壓力表選用軸向帶邊、表盤(pán)直徑宜為100mm 或150mm。

③ 對(duì)于空氣過(guò)濾減壓閥和電氣閥門(mén)定位器,宜選用表盤(pán)直徑為50mm。在儀表氣動(dòng)管路及其輔助設(shè)備上安裝的壓力表，表盤(pán)直徑宜選用φ60mm。

④ 壓力表感壓元件采用彈簧管、膜盒或膜片。元件材質(zhì)選用316SS。海水工況下使用蒙乃爾(Monel)合金。在沒(méi)有輔助設(shè)備情況下，能夠承受滿(mǎn)量程的 1.3 倍壓力；

⑤ 壓力表表殼應(yīng)為剛性，材質(zhì)宜為低銅鋁合金（銅含量不超過(guò) 8%）、不銹鋼或增強(qiáng)型聚酯。壓力表面板宜為白底黑字，應(yīng)帶防爆玻璃、排放孔或排放膜；

⑥ 選用帶填充液的壓力表填充液不得與工藝介質(zhì)發(fā)生反應(yīng),不得造成催化劑中毒。工藝介質(zhì)中有氯、硝酸、過(guò)氧化氫等強(qiáng)氧化劑的場(chǎng)合, 可使用氟碳潤(rùn)滑劑或鹵烴等惰性液，不應(yīng)使用甘油、硅樹(shù)脂作填充液。

⑦ 量程(刻度)超過(guò)6.9MPa(G)的壓力表,應(yīng)有泄壓安全裝置。量程（刻度）為6.9MPa（G） 及以下的壓力表，當(dāng)工藝設(shè)計(jì)壓力有可能超過(guò)壓力表爆破壓力時(shí)壓力表應(yīng)帶過(guò)壓保護(hù)裝置。

四、遠(yuǎn)傳壓力儀表選型

① 壓力變送器和差壓變送器宜選用兩線(xiàn)制4~20mA DC 帶HART協(xié)議智能型，也可選用FF、PROFIBUS-PA 等現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)儀表和工業(yè)無(wú)線(xiàn)儀表。

② 在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi),選用隔爆型或本安型變送器。

③ 對(duì)于測(cè)量微小壓力（小于500Pa）、微小負(fù)壓場(chǎng)合,宜選用差壓變送器。壓力測(cè)量宜選用壓力變送器。測(cè)量設(shè)備或管道差壓時(shí)，宜選用差壓變送器。測(cè)量真空壓力，宜選用壓力變送器。（注：變送器的耐壓等級(jí)應(yīng)滿(mǎn)足所測(cè)管線(xiàn)或設(shè)備的設(shè)計(jì)壓力要求。 ）

④ 對(duì)黏稠、易結(jié)晶、含有固體顆?；蚋g性等介質(zhì),宜選用直接安裝式或毛細(xì)管式法蘭膜片密封式壓力（差壓）變送器，毛細(xì)管長(zhǎng)度宜短，必要時(shí)設(shè)置吹氣、沖。

⑤ 壓力開(kāi)關(guān)的接點(diǎn)為密封型。在爆炸危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)安裝時(shí),應(yīng)選用防爆型。

⑥ 當(dāng)選用膜片密封帶毛細(xì)管遠(yuǎn)傳式壓力(差壓)變送器時(shí),毛細(xì)管應(yīng)選用316SS不銹鋼,鎧裝層宜選用300系列不銹鋼且長(zhǎng)度不宜超過(guò)15m,密封膜片的材質(zhì)應(yīng)為316LSS。

⑦ 膜片密封差壓變送器兩端的毛細(xì)管宜具有同樣的長(zhǎng)度。

⑧ 儀表外殼防護(hù)等級(jí)通常不低于IP65 級(jí)(遠(yuǎn)傳儀表)或IP55 級(jí)(就地儀表)。

⑨ 壓力表工藝連接選用M20×1.5、G1/2 或1/2″NPT。

五、壓力儀表安裝要求

取壓位置應(yīng)設(shè)在測(cè)量介質(zhì)流束穩(wěn)定的直管段處。

當(dāng)測(cè)量設(shè)備和容器的壓力時(shí)，取壓點(diǎn)宜設(shè)在氣相段。

取壓位置不宜設(shè)在水平工藝管道的底部。

壓力表應(yīng)靠近取壓點(diǎn)位置。在壓力表的安裝位置離取壓點(diǎn)位置較遠(yuǎn)時(shí)，除了

一次取源閥外，在壓力表處宜再加一個(gè)切斷閥，并加以支撐。

當(dāng)介質(zhì)溫度高于60°C，壓力表和切斷閥之間應(yīng)設(shè)置降溫設(shè)施，如冷凝圈、散

熱器等。

測(cè)量介質(zhì)脈動(dòng)場(chǎng)所的壓力表應(yīng)配置阻尼器。

介質(zhì)壓力大于10MPa的測(cè)量導(dǎo)壓管，應(yīng)設(shè)置排放閥及堵頭，排放口應(yīng)朝向?qū)?/p>

人員安全側(cè)。

當(dāng)測(cè)量高黏度、腐蝕性或凝固點(diǎn)高于環(huán)境溫度的介質(zhì)時(shí)，應(yīng)采取隔離、伴熱

或吹冼等措施。

當(dāng)測(cè)量含有粉塵、固體顆粒的氣體介質(zhì)時(shí)，宜采用吹洗或隔離等措施。

測(cè)量液體和蒸汽介質(zhì)時(shí)，壓力變送器宜安裝在取壓位置的下方。

當(dāng)測(cè)量氣體介質(zhì)時(shí)，壓力變送器宜安裝在取壓位置的上方。

在水平和傾斜的管道上安裝壓力取源部件時(shí)，取壓點(diǎn)的方位應(yīng)符合下列要：

1 測(cè)量氣體壓力時(shí)，應(yīng)在管道的上半部。

2 測(cè)量液體壓力時(shí)，應(yīng)在管道的下半部與管道的水平線(xiàn)成0°～45°夾角的范圍內(nèi)。

3 上海自動(dòng)化儀表有限公司測(cè)量蒸汽壓力時(shí)，應(yīng)在管道的上半部，以及下半部與管道水平線(xiàn)成0°～45°夾角的范圍內(nèi)。