Манометр технический – это измерительный прибор для контроля давления газов, жидкостей и паров в промышленных системах. Устройство незаменимо в производстве удобрений, где требуется точный мониторинг давления при синтезе аммиака, работе компрессоров и транспортировке агрессивных химических сред. Приборы обеспечивают безопасность технологических процессов и предотвращают аварийные ситуации на производстве.
Что такое манометр технический
Манометр технический представляет собой контрольно-измерительный прибор, предназначенный для определения избыточного давления в закрытых системах. В отличие от лабораторных образцовых приборов, технические манометры рассчитаны на эксплуатацию в промышленных условиях с перепадами температур, вибрацией и воздействием рабочих сред.
Основное применение находят в химической промышленности, энергетике, нефтегазовом секторе. В производстве минеральных удобрений приборы контролируют давление на всех этапах технологического цикла – от получения синтез-газа до выпуска готовой продукции.
Ключевые особенности: приборы выдерживают рабочее давление от 1,6 до 400 атмосфер, работают с температурами от -50 до +200 градусов Цельсия, устойчивы к коррозионному воздействию агрессивных химических соединений.
Принцип работы технического манометра
Трубка Бурдона как чувствительный элемент
Деформационный манометр работает на основе трубчатой пружины, изобретенной французским инженером Эженом Бурдоном в середине XIX века. Чувствительный элемент изготавливается из латунной или стальной трубки эллиптического сечения, согнутой по дуге на 270 градусов.
Один конец трубки запаян и связан с передаточным механизмом, второй соединен с входным штуцером. При подаче давления внутренняя полость стремится принять круглую форму, что вызывает распрямление пружины. Свободный конец смещается на 2-10 миллиметров в зависимости от конструкции.
Передаточный механизм
Перемещение конца трубки Бурдона преобразуется в круговое движение стрелки через трибко-секторный механизм. Зубчатый сектор, связанный с пружиной тягой, приводит в действие трибку с закрепленной стрелкой. Угол поворота стрелки пропорционален измеряемому давлению и отображается на градуированной шкале.
Для измерения высоких давлений свыше 6 МПа применяют многовитковые пружины – полуторавитковые или двухвитковые. Такая конструкция обеспечивает большее смещение чувствительного элемента при одинаковом давлении.
Классификация технических манометров
По классу точности
Класс точности определяет максимально допустимую погрешность измерений в процентах от верхнего предела шкалы. Существует стандартный ряд классов согласно ГОСТ 2405-88.
| Класс точности | Погрешность, % | Применение |
|---|---|---|
| 0,4 | ±0,4 | Прецизионные измерения, лабораторный контроль |
| 1,0 | ±1,0 | Точные производственные измерения |
| 1,5 | ±1,5 | Общепромышленное применение |
| 2,5 | ±2,5 | Технологический контроль |
Для манометра с диапазоном 0-10 МПа и классом точности 1,5 допустимая погрешность составит 0,15 МПа. Выбор класса зависит от требований технологического процесса и критичности параметра давления.
По диапазону измерения
- Низкое давление (0-1,6 МПа) – используются в системах вентиляции, пневмотранспорта сырья
- Среднее давление (2,5-10 МПа) – применяются в компрессорных установках, трубопроводах газообразного аммиака
- Высокое давление (16-40 МПа) – необходимы для контроля синтеза аммиака при давлении до 320 атмосфер
- Сверхвысокое давление (более 40 МПа) – специальные приборы для экстремальных условий
По назначению и исполнению
Общетехнические манометры работают с неагрессивными средами, не взаимодействующими с медными сплавами. Для агрессивных газов и жидкостей выпускаются специализированные модификации.
Аммиачные манометры изготавливаются полностью из нержавеющей стали, включая корпус, трубку Бурдона и соединительные элементы. Это предотвращает коррозионное разрушение при контакте с аммиаком и его растворами. Приборы оснащаются двойной шкалой для одновременного отображения давления и температуры.
Виброустойчивые манометры заполняются демпфирующей жидкостью – глицерином или силиконовым маслом. Заполнитель гасит колебания стрелки при вибрации оборудования и пульсации рабочей среды.
Применение в производстве удобрений
Синтез аммиака
Производство аммиака методом Габера-Боша требует точного контроля давления на каждом этапе. Азотоводородная смесь в колонне синтеза находится под давлением 25-40 МПа при температуре 450-500 градусов. Технические манометры класса точности 1,0-1,5 устанавливаются на входе и выходе реактора.
Циркуляционный компрессор поддерживает рабочее давление системы. Приборы контролируют параметры на всасывающей и нагнетательной линиях. Отклонение давления от нормы приводит к снижению выхода аммиака и возможной остановке производства.
Хранение и транспортировка
Жидкий аммиак хранится в резервуарах под давлением 1,6-2,0 МПа. Манометры следят за давлением паров в газовом пространстве емкостей. При повышении давления срабатывают предохранительные клапаны, предотвращая разрушение оборудования.
Трубопроводы аммиака оснащаются приборами через каждые 50-100 метров. Это позволяет выявить утечки по падению давления на участке. Для трубопроводов используют манометры диапазоном 0-4 МПа с классом точности 2,5.
Производство азотной кислоты
Окисление аммиака до оксидов азота происходит при атмосферном давлении или под избыточным давлением до 1,0 МПа. Технические манометры контролируют подачу воздуха в реактор и давление в абсорбционных колоннах, где оксиды азота превращаются в азотную кислоту.
Конструктивные особенности
Материалы изготовления
Корпус стандартного манометра выполняется из углеродистой стали с порошковым покрытием. Диаметр корпуса варьируется от 40 до 250 миллиметров. Больший диаметр обеспечивает лучшую читаемость шкалы с расстояния.
Чувствительный элемент изготавливается из латуни марки Л63 для неагрессивных сред. Для работы с аммиаком, кислотами и щелочами применяется нержавеющая сталь 12Х18Н10Т или титановые сплавы. Стекло лицевой панели – силикатное или органическое небьющееся.
Варианты присоединения
Штуцер манометра оснащается резьбовым соединением. Наиболее распространены метрическая резьба М20×1,5 и трубная резьба G1/2. Расположение штуцера бывает радиальным (снизу) или осевым (сзади, по центру или со смещением).
Для защиты прибора от высокотемпературных сред используются сифонные трубки. U-образная петля заполняется конденсатом, который предохраняет механизм от перегрева. При работе с агрессивными жидкостями применяются мембранные разделители.
Обслуживание и поверка
Межповерочный интервал
Технические манометры подлежат обязательной периодической поверке. Межповерочный интервал составляет 12 месяцев для приборов, работающих с опасными веществами. Для общепромышленного применения допускается интервал 24 месяца.
Поверка проводится аккредитованными метрологическими службами с применением образцовых манометров класса точности 0,15 или 0,25. Эталонный прибор должен быть точнее поверяемого минимум в четыре раза.
Признаки неисправности
- Стрелка не возвращается на нулевую отметку при отсутствии давления
- Заметное дрожание или пульсация стрелки при стабильном давлении
- Запотевание или появление жидкости внутри корпуса
- Механические повреждения корпуса, стекла, штуцера
- Истекший срок поверки
Неисправный манометр не подлежит эксплуатации и должен быть демонтирован. Попытки ремонта в условиях производства запрещены, так как это нарушает метрологические характеристики прибора.
Выбор манометра для конкретных задач
Определение диапазона измерения
Рабочее давление должно находиться в пределах от одной трети до двух третей шкалы прибора. При давлении ниже трети шкалы резко возрастает погрешность измерений. Работа выше двух третей шкалы сокращает срок службы из-за перегрузки пружины.
Если рабочее давление составляет 5,5 МПа, оптимальным будет манометр с диапазоном 0-10 МПа. Диапазон 0-6 МПа приведет к работе в зоне перегрузки, а 0-16 МПа – к недостаточной точности показаний.
Учет особенностей рабочей среды
Для аммиака обязательно применение приборов из нержавеющей стали. Кислородные манометры маркируются синим цветом и не должны содержать смазки во избежание взрыва. Вязкие среды требуют увеличенного диаметра штуцера до 1/2 или 3/4 дюйма.
Часто задаваемые вопросы
Выводы: Манометр технический является незаменимым измерительным прибором в производстве минеральных удобрений. Правильный выбор типа, класса точности и диапазона измерений обеспечивает безопасность технологических процессов и качество выпускаемой продукции. Регулярная поверка и своевременная замена приборов гарантируют достоверность показаний и предотвращают аварийные ситуации на производстве.
Отказ от ответственности: Данная статья носит ознакомительный характер и не является руководством по эксплуатации оборудования. При выборе и установке манометров следует руководствоваться технической документацией производителя, действующими стандартами и требованиями промышленной безопасности. Автор не несет ответственности за последствия применения информации из статьи без консультации с квалифицированными специалистами.
