Конструкции кранов и клапанов различных моделей, предназначенных для монтажа манометрических приборов и их сервисного обслуживания согласно правилам технической эксплуатации, описаны в разделе 5.4.
В настоящем разделе рассмотрим способы монтажа и особенности эксплуатации такого типа кранов и клапанов, задачи, которые они должны выполнять, и пути решения этих задач.
Как указывают требования по технадзору: «Демонтаж приборов с линий с измеряемой средой не допускается при значениях давления в системе, превышающих:
• 0,1 МПа — для устройств с верхним пределом измерений свыше 10 МПа;
• 0,05 МПа — для остальных манометрических приборов». Соответственно, одна из основных задач, которую должны выполнять краны и клапаны, — это сброс давления из внутренней полости прибора.
Для выполнения этой задачи традиционно такой узел, монтируемый на основе клапанов КЗИ, имел одну из схем, пред-ставленных на рис. 6.9.
Подвод импульсной линии (рис. 6.9) к манометру 1 осуществляется через подводящий клапан 2. Клапан продувки 3 позволяет удостовериться в отсутствии измеряемой среды с определённым давлением при замене или демонтаже манометра, а также предусматривает возможность продувки импульсной линии.
а б в
Рис. 6.9. Схемы монтажа манометров при использовании игольчатых клапанов КЗИ.
а, б — подвод среды снизу; в — подвод среды сверху.
1 — манометр; 2 — клапан подвода среды; 3 — клапан продувки.
Рис. 6.10. Схема монтажа прибора измерения давления при температурах измеряемой среды до 70°С.
1 — отвод; 2 — технологический трубопровод; 3 — клапан запорный игольчатый;
4 — патрубок; 5 — тройник; 6 — отвод с накидной гайкой.
До настоящего времени многие проектные институты закладывают в проекты узлы отбора давления с многими комплектующими. Как пример на рис. 6.10 показана схема монтажа прибора измерения давления на вертикальном трубопроводе средних давлений с измеряемой средой до 70°С.
Отвод 1 вваривается непосредственно в трубопровод 2. К резьбовому выходу отвода 1 присоединяется запорный игольчатый клапан 3, к выходу которого через патрубок 4 и тройник 5 подключён отвод с накидной гайкой 6. Выход тройника 3 через патрубок 4 соединён с запорным игольчатым клапаном 3. Здесь клапан 3 на выходе узла предназначен для продувки под¬водящих коммуникаций, сброса давления среды при демонтаже прибора, проверке его возврата на «0». Все эти функции могут быть реализованы установкой одного клапана игольчатого со сливом — КЗИС (рис. 5.46, 6.11).
В представленном на рис. 6.11 клапане КЗИС игла запорного устройства при закрытии отсекает подводящий канал измерительной среды и отключает подвод среды к измерительному прибору. Для соединения подводящего канала и, соответственно, внутренней полости прибора с атмосферой выворачивают винт сбросной, показанный на рис. 6.11. Таким образом, производится слив среды из внутренней полости прибора, соединение её с окружающей атмосферой, проверкой установки стрелки на ноль. Такая конструкция устройства компактна, конкурентна по стоимости с узлом отбора из ряда комплектующих на основе КЗИ и обеспечивает весь спектр технологических функций по обслуживанию измерительного прибора, включая монтаж и оптимальную эксплуатацию.
Рис. 6.11. Вид клапана запорного игольчатого со сливом КЗИС.
Кроме того, как отмечалось выше, сервисная арматура предназначена для продувки импульсных линий, сброса среды из внутренней полости манометра.
Клапаны КЗИ (КЗИС, КЗИМ, КЗИТ) традиционно монтируют для технологических линий с давлением от 2,5 МПа, на которые не рассчитаны пробковые краны. У этих клапанов температурный диапазон работы составляет от -60 до +580°С, что позволяет их применять на технологических трубопроводах с широким температурным диапазоном измеряемой среды.
Как требуют правила [6-7]: «Между манометром и сосудом должен быть установлен трёхходовой кран или заменяющее его устройство, позволяющее проводить периодическую проверку манометра с помощью контрольного... Не реже одного раза в б месяцев владельцем сосуда должна производиться дополнительная проверка рабочих манометров контрольным манометром...». Проверка рабочих манометров осуществляется по рабочей точке, т.е. по давлению в линии технологического процесса.
Рис. 6.12. Способы подсоединения контрольного манометра:
а — упорной пластиной через стопорное кольцо к фланцу; б — фланец к фланцу; в — упорной пластиной фланец к фланцу; г — штуцер к штуцеру через накидную гайку.
1 — контрольный манометр; 2 — технический манометр; 3 — трёхходовой кран; 4 — упорная пластина; 5 — стопорное кольцо; 6 — фланец; 7 — прокладка;
8 — болтовое соединение; 9 — соединитель; 10 — упорная пластина; 11 — муфта резьбовая.
Для возможности подсоединения контрольного манометра в линии отбора среды монтируются краны со штуцером или плоским фланцем или краны типа КЗИМ (рис. 5.46), у которых для контрольного манометра предусмотрен резьбовой штуцер (см. раздел 5.4.2). Наиболее распространённые способы подключения контрольного манометра представлены на рис. 6.12.
Контрольный манометр 1 и технический прибор 2 монти¬руются на трёхходовом кране 3, варианты исполнения которых показаны на рис. 5.37, или при более высоких давлениях на игольчатом клапане КЗИМ или КЗИТ. Запорное устройство (кран или клапан) устанавливается на выходе импульсной линии или отводе и позволяет при необходимости отключать подвод измеряемой среды к прибору.
Наибольшее распространение получил способ крепления (рис. 6.12а) контрольного манометра упорной пластиной 4 через стопорное кольцо 5 к фланцу б трёхходового крана 3. Стопорное кольцо имеет внутреннюю резьбу и наворачивается на присоединительный штуцер контрольного манометра. Упорная пластина оснащена центральным отверстием под штуцер контрольного манометра, а также двумя отверстиями под болтовые стяжки. Эти отверстия идентичны пазам фланца трёхходового крана. Между присоединительным штуцером контрольного манометра и фланцем размещается прокладка 7. Натяжением болтовых соединений 8 обеспечивается герметичность подсоединения контрольного манометра. Вместо болтового соединения могут применяться специальные конструкции струбцин, что не меняет принципа соединения.
В методе подсоединения контрольного манометра «фланец к фланцу» (рис. 6.126) к известной конструкции трёхходового крана добавляется соединитель 9, один конец которого оснащён фланцем, идентичным по форме фланцу трёхходового крана. Это обеспечивает возможность достаточно несложного соединения двух фланцев между собой. Другой конец соединителя выполнен в виде посадочного гнезда манометра. Длина соединителя, т.е. расстояние между фланцем 6 трёхходового крана и контрольным манометром, определяется конструкцией или при индивидуальном изготовлении принимается, исходя из удобства проведения контрольных работ.
В некоторых трёхходовых кранах фланец выполняется кру¬глым и не имеет пазов под болтовые соединения. В этих случаях для крепления контрольного манометра рассмотренными способами — упорной пластиной через стопорное кольцо к фланцу (рис. 6.12а) или фланец к фланцу (рис. 6.126) — используется (рис. 6.12в) дополнительная упорная пластина 10 или струбцина, выполняющая объединяющую функцию упорной пластины и болтового соединения.
Рис. 6.13. Схема подключения КЗИТ для поверки манометров на рабочем месте.
Наиболее часто в настоящее время применяют способ подсоединения контрольного манометра к трёхходовому крану или игольчатому клапану «штуцер к штуцеру» через резьбовую муфту (рис. 6.12г), когда у трёхходового крана вместо фланца имеется штуцер. При таком варианте штуцер трёхходового крана и штуцер контрольного манометра соединяются через прокладку с помощью резьбовой муфты 11, как правило с встречными резьбами. Таким образом возможно подключение как непосредственно присоединительного штуцера контрольного манометра, так и удлинителя, который применяется в некоторых конструкциях для обеспечения вертикального расположения контрольного прибора.
Одним из актуальных вопросов эксплуатации является возможность поверки манометрических приборов на рабочем месте, т.е. с исключением демонтажа и возможных последствий транспортировки.
На рис. 6.13 показана схема применения клапана КЗИТ для поверки манометрического прибора на рабочем месте. В этой схеме для проведения поверки перекрывается клапан подвода измеряемой среды, открывается клапан отвода. Таким образом обеспечивается изолированность от технологического процесса.
Прессом обеспечивается сброс среды, находящейся во внутренней полости измерительного прибора, и затем проводится цикл повышения и понижения давления при сравнении показаний рабочего и эталонного приборов.
Рис. 6.14. Схема подключения прибора измерения разности давлений.
1 — дифманометр; 2, 3 — клапаны подвода; 4, 5 — штуцеры продувки;
6 — уравнительный клапан.
Представленная схема повышает стоимость конструкции из-за цены КЗИТа, но выявляет существенные преимущества в процессе эксплуатации.
Монтаж дифференциальных манометров не существенно отличается от монтажа манометрических приборов с одной линией измерения. Однако особенности схемы, а также технология включения дифманометра в работу требуют выполнения ряда технологических операций и владения определёнными навыками.
Схема подключения прибора измерения разности давлений показана на рис. 6.14. Дифманометр 1 подсоединяется к импульсным линиям с давлениями +р и -р через клапаны подвода 2 и 3. Для продувки подводящих линий, удаления воздушных пробок имеются штуцеры продувки 4 и 5. Уравнительный клапан б предназначен для подключения и отключения прибора в процессе пуско-наладочных работ, при периодической проверке его работоспособности. В качестве уравнительного применяют КЗИ.
Методика включения дифференциального манометра в работу заключается в следующем.
Импульсные линии с «плюсовым» и «минусовым» давлениями +р и -р поочередно подключаются к дифференциальному манометру 1 с помощью соответствующих клапанов подвода 2 и 3. При этом уравнительный клапан 6 для исключения подвода избыточного давления только к одной из камер преобразователя разности давлений должен быть открыт. С помощью штуцеров продувки 4, 5 из узла отбора и рабочих камер измерительного прибора удаляются воздушные пробки. После окончания этой операции и закрытия клапанов (при открытых клапанах подвода 2, 3) закрывается уравнительный клапан 6. После этого можно считать, что дифманометр подключён к импульсной линии.
По аналогичной схеме включается в работу дифманометр с блоком игольчатых клапанов, показанных на рис. 5.49.
Вся сервисная и запорная арматура перед началом про-мышленной эксплуатации должна продуваться с целью исключения попадания в запорный орган (игла и седло) посторонних включений, которые могут нарушить герметичность соединения.
