Cunoștințe esențiale pentru noii veniți în poziția de instrumentare a unei fabrici chimice: Cele 10 instrumente cele mai frecvent utilizate la fața locului, împreună cu funcțiile și locațiile lor de instalare

Funcție: Convertiți cantitățile fizice de presiune de gaz, lichid și abur în semnale electrice standard de 4-20 mA și transmiteți-le către sistemul DCS pentru monitorizare și control. Transmițătorul de presiune diferențială este, de asemenea, utilizat împreună cu dispozitivele de reglare pentru a măsura debitul și nivelul lichidului.

Sfaturi privind poziția de instalare

Când se măsoară presiunea lichidului: orificiul de presiune trebuie plasat pe partea laterală a conductei (evitând sedimentele de pe fund), iar transmițătorul trebuie instalat lângă sau sub orificiul de presiune pentru a permite bulelor să curgă în conductă.

Când se măsoară presiunea gazului: portul de presiune trebuie plasat în partea de sus a conductei, iar transmițătorul trebuie instalat pe partea superioară a conductei pentru a permite lichidului acumulat să curgă înapoi în conductă.

Când se măsoară medii la temperatură înaltă, cum ar fi aburul: trebuie adăugată o curbă (bobină) condensatorului pentru răcire, iar transmițătorul nu trebuie expus direct la medii supraîncălzite.

Încercați să evitați contactul direct al emițătorului cu medii corozive și mențineți conducta de presiune cât mai scurtă pentru a preveni depunerea sedimentelor.

2. Instrumente de măsurare a temperaturii (termocuplu/termorezistor)

Funcție: Termocuplurile și termorezistențele sunt cele mai utilizate elemente de măsurare a temperaturii în instalația chimică. Termocuplurile măsoară temperaturile ridicate (peste 200°C), în timp ce termorezistentele măsoară temperaturile medii și scăzute (sub 200°C). Termocuplurile funcționează pe baza efectului termoelectric, în timp ce termorezistențele utilizează caracteristica că rezistența conductorilor se modifică odată cu temperatura.

Sfaturi privind poziția de instalare

Capătul de măsurare trebuie introdus în centrul conductei pentru a reprezenta temperatura reală a fluidului. Pentru o conductă cu diametrul de 200 mm, adâncimea de inserare ar trebui să fie de aproximativ 100 mm.

Evitați pozițiile cu schimb de căldură insuficient, cum ar fi supapele, coturile și colțurile moarte, pentru a asigura măsurarea exactă a temperaturii.

Orificiul de ieșire al cutiei de joncțiune trebuie instalat în jos pentru a preveni pătrunderea vaporilor de apă și a prafului și a provoca un scurtcircuit.

Când adâncimea de introducere depășește 1 metru, trebuie instalată vertical sau cu un cadru suport.

3. Debitmetre (debitmetru electromagnetic / debitmetru vortex / debitmetru de masă)

Funcție: Măsurați debitul de lichide, gaze sau abur în conducte.

Cele mai comune trei tipuri în uzinele chimice:

Debitmetru electromagnetic - Potrivit pentru lichide conductoare (apă, acizi, baze etc.), cu precizie ridicată și fără pierderi de presiune.

Cerințe de instalare: Trebuie instalat orizontal pentru a asigura țeava plină (măsurare imprecisă dacă țeava nu este plină); secțiunea conductei drepte din amonte ar trebui să fie ≥ 5D, iar cea din aval ≥ 3D.

Debitmetru Vortex - Potrivit pentru gaze, abur și lichide cu vâscozitate scăzută.

Cerințe de instalare: Poate fi instalat orizontal sau vertical; pentru instalarea verticală, fluidul trebuie să curgă de jos în sus; cerințele secțiunii țevii drepte sunt cele mai stricte, cu amonte ≥ 15D și aval ≥ 5D.

Debitmetrul de masă Coriolis - Măsoară direct debitul de masă, cu cea mai mare precizie, potrivit pentru decontare comercială și medii cu vâscozitate ridicată.

Cerințe de instalare: Cerința secțiunii țevii drepte este relativ scăzută, dar interferența vibrațiilor trebuie evitată; locul de instalare trebuie să fie departe de pompe și echipamente de mare putere.

4. Indicatoare de nivel (indicator de nivel cu clapetă magnetică / indicator de nivel radar)

Funcție: Măsoară înălțimea nivelului lichidului în rezervoare, reactoare etc. și este unul dintre cele mai importante instrumente din zona rezervorului.

Indicator de nivel magnetic al clapetei - Utilizează principii magnetice pentru a conduce clapeta să se răstoarne și să afișeze nivelul lichidului, care este intuitiv și potrivit pentru inspecția zilnică.

Cerințe de instalare: Tipul montat lateral este conectat la peretele lateral al rezervorului printr-o flanșă; trebuie instalat vertical (abatere ≤ 30°); în timpul instalării, nu trebuie să existe pilitură de fier sau zgură de sudură în cilindru pentru a evita blocarea plutitorului; evitați interferența puternică a câmpului magnetic.

Indicator de nivel radar - Măsurare fără contact, potrivită pentru medii de înaltă temperatură, presiune înaltă și corozive.

Cerințe de instalare: Evitați zonele cu niveluri de lichid fluctuante, cum ar fi orificiile de alimentare și agitatoarele; antena (claxonul) trebuie menținută curată, fără pete de ulei sau acoperire cristalină; asigurați-vă că fasciculul radar poate ajunge la suprafața lichidului fără obstacole.

5. Instrumente analitice online (pH-metru / Analizor de oxigen / Cromatograf etc.)

Funcție: Măsurați compoziția, conținutul și proprietățile fizice ale materialelor, cum ar fi valoarea pH-ului, conținutul de oxigen, umiditatea, concentrația componentelor etc. Este o bază cheie pentru „reglementarea fină” în controlul procesului.

Sfaturi privind poziția de instalare

pH-metru: Sonda trebuie introdusă în conductă sau în peretele lateral al recipientului, iar mediul trebuie să fie complet scufundat în electrod pentru a evita bulele de aer și contaminarea cu ulei; trebuie curățat și calibrat în mod regulat.

Analizor de oxigen: Punctul de prelevare este selectat într-o poziție în care debitul de gaz este stabil și reprezentativ, evitând zonele moarte și apa condensată.

Cromatograf: Instalat de obicei în cabina de analiză, probele sunt introduse prin conducta de prelevare. Eșantionul de sistem de pretratare este cheia instalării și depanării.

II. Actuatoare („degetele” pentru realizarea controlului automat)

6. Supapă de control + poziționator de supapă

Funcție: Supapa de control este „veriga finală” pentru implementarea instrucțiunilor de control. Reglează parametri precum debitul și presiunea prin schimbarea deschiderii supapei. Poziționătorul supapei este un accesoriu al supapei de control, transformând semnalul 4-20mA de la DCS într-un semnal de presiune a aerului pentru a împinge supapa în poziția precisă.

Sfaturi privind poziția de instalare

În principiu, supapa de control trebuie instalată vertical pe o conductă orizontală. În cazurile speciale în care trebuie instalat orizontal sau înclinat, trebuie adăugat un scaun de sprijin pentru a preveni blocarea prin vibrații.

Poziționătorul supapei este instalat pe suportul supapei de control și conectat la tija supapei printr-o tijă de feedback.

Poziția de instalare ar trebui să fie convenabilă pentru inspecția și întreținerea zilnică. Conducta de alimentare cu gaz trebuie să fie curată și uscată.

III. Instrumente de conversie și comunicare a semnalului

7. Bariera de siguranță

Funcție: Instalat între camera de control și instrumentele de câmp, limitează energia (limitând tensiunea și curentul) pentru a preveni intrarea energiei periculoase în câmp și aprinderea gazelor inflamabile. Componenta de bază a sistemului antideflagrant de siguranță intrinsecă, tipurile comune includ bariere de siguranță Zener și bariere de siguranță izolate.

Poziția de instalare: Instalat în dulapul DCS sau în dulapul panoului de instrumente al camerei de comandă. Nu trebuie instalat în zona periculoasă de pe amplasament. Partea sigură intrinsecă a barierei de siguranță este conectată la instrumentul de câmp, iar partea nesigură intrinsecă este conectată la sistemul de control. Împământarea trebuie să fie fiabilă.

8. Card I/O și modul de comunicare

Funcție: „Terminațiile nervoase” ale sistemului DCS, care colectează semnale de 4-20 mA de la transmițătoarele de câmp, întrerupătoarele și semnalele de contact și emit instrucțiuni de control către supapele de control și alte actuatoare.

Poziția de instalare: Instalat în dulapul sistemului DCS al camerei de control. Diferite tipuri de semnal (intrare analogică AI/ieșire analogică AO/intrare digitală DI/ieșire digitală DO) au propriile tipuri de carduri dedicate. În timpul instalării, aveți grijă să preveniți electricitatea statică și să confirmați tipul de semnal și metoda de alimentare a circuitului înainte de cablare.

IV. Instrumente de siguranță (dispozitive pentru salvarea de vieți în momentele critice)

9. Alarma pentru gaze combustibile/toxice

Funcție: Monitorizează continuu concentrația de gaze combustibile sau gaze toxice în aerul de pe amplasament. Când pragul stabilit este depășit, emite alarme sonore și vizuale, servind drept primă linie de apărare pentru siguranța personalului.

Sfaturi privind poziția de instalare (noui veniți trebuie să-și amintească)

Gaze mai ușoare decât aerul (cum ar fi hidrogenul, metanul): Sonda trebuie instalată deasupra sursei de scurgere, la aproximativ 30-60 cm de tavan.

Gaze mai grele decât aerul (cum ar fi gazul petrolier lichefiat, hidrogenul sulfurat): Sonda trebuie instalată sub sursa de scurgere, la aproximativ 30-60 cm de sol.

Instalați la o distanță de 1-3 metri de sursele potențiale de scurgere (flanșe, supape, etanșări ale pompei etc.).

Evitați instalarea în orificii de ventilație, orificii de evacuare a aburului etc. unde fluxul de aer este turbulent.

Calibrați în mod regulat cu gaz standard și nu „l lăsați aprins și uitați de el”.

V. Instrumente auxiliare și speciale

10. Sondă de vibrații/deplasare (monitorizarea stării unității)

Funcție: Monitorizează vibrația arborelui, deplasarea arborelui și temperatura lagărelor mașinilor rotative mari, cum ar fi compresoare, turbine și pompe, oferind avertismente timpurii privind defecțiunile mecanice și prevenind accidentele de „distrugere a mașinii”.

Sfaturi privind poziția de instalare

Sonda electro-cinetică instalată în apropierea rulmentului, aliniată cu suprafața rulmentului, iar tensiunea de gol trebuie ajustată strict conform manualului.

Preamplificator și monitor instalat în camera de control sau cutia de cablare la fața locului, cu cabluri ecranate dedicate pentru cablul de semnal.