Кислородные манометры – приборы, измеряющие давление кислорода. Согласно ГОСТ 12.2.052–81/2-23/, кислородными являются среды с долей кислорода 23 % и более.
Соприкосновение кислорода с минеральными маслами и некоторыми органическими веществами вызывает взрыв, возникающий даже при их малых долях. Мощность такого взрыва, как и его возникновение, не определяется количеством масла.
Кислородные манометры конструктивно практически не отличаются от общепромышленных (рис.2.55).
а) | 
б) | 
в) |
Рис.2.55. Вид кислородных манометров МП50
радиальных на давление 2,5МПа (а), 25МПа (б), торцевого на 25 МПа с люминесцентной шкалой.
Требования к диапазонам измерения, классам точности, размерам корпусов и т. п. идентичны (см. главу 1). Повышенные требования сохраняются к надежности и безопасности, основные их которых приведены в разделе 2.3.2. Принципиальная отличительная особенность кислородных манометров – строгое соблюдение предельно допустимых концентраций масла на поверхностях измерителя, которые контактируют с кислородсодержащими средами. Такие концентрации не должны превышать значений, приведенных в табл. 2.7.
Предельно допустимые концентрации жировых загрязнений
на поверхностях, контактирующих с кислородсодержащими
средами, при различных значениях давления
по ГОСТ 12.2.052–81/2-23/
Таблица 2.7
|
Температура, К(оС) |
Содержание жировых загрязнений , мг/м2, не более, при давлении кислорода, МПа | |||
|
до 0,6 |
свыше 0,6 до 1,6 |
свыше 1,6 до 6,4 |
свыше 6,4 | |
|
До 333(60) включ. |
500 |
200 |
100 |
50 |
|
Св.333(60) до 423(150) включ. |
250 |
100 |
50 |
25 |
Недопустимо также наличие масла, которое может определяться визуально, на внешних частях кислородных манометров.
Кислородные манометры обязательно должны иметь на шкале прибора полные или условные обозначения: кислород, маслоопасно (см. табл.1.10). Кроме этого, для внешнего отличия кислородных манометров от промышленных европейские стандарты рекомендуют окрашивать корпус и (или) часть шкалы в голубой цвет. ГОСТ 2405-88/2-5/ такие требования не регламентирует. Однако ГОСТ 12.2.052-81/2-23/ регламентирует обязательность окраски кислородного оборудования в голубой цвет или нанесение на него полосы этого же цвета.
При выборе материала уплотнительной прокладки между штуцером прибора и посадочным гнездом, кроме металлов, представленных в разделе 5.5, рекомендуется руководствоваться данными табл. 2.8.
материалы, рекомендуемые для изготовления прокладок,
используемых при монтаже кислородных манометров
по ГОСТ 12.2.052–81/2-23/
Таблица 2.8
|
Материал |
Толщина прокладки, мм не более | |||
|
0,5 |
1,0 |
2,0 |
4,0 | |
|
Рабочее давление, МПа не более | ||||
|
Листовая фибра (ГОСТ 14613–83) |
15,0 |
7,0 |
3,5 |
1,6 |
|
Резина В-14, В-14-1, Н-1, Н-10, Р-24 |
12,0 |
8,0 |
5,0 |
4,0 |
|
Резина ТМКЩ (ГОСТ 7338–77) |
12,0 |
8,0 |
5,0 |
4,0 |
|
Резина ИРП-1136 |
28,0 |
18,0 |
10,0 |
8,0 |
|
Резина № 52-775 |
42,0 |
30.0 |
18,0 |
12,0 |
|
Паронит ПОН (ГОСТ 481–80) |
22.0 |
16,5 |
12,0 |
10,0 |
|
Фторопласт-3 (ГОСТ 13744–87) |
15,0 |
10,0 |
7,5 |
6,4 |
|
Фторопласт-4 (ГОСТ 10007–80) |
42,0 |
42,0 |
15,0 |
10,0 |
|
Паронит КП-2 |
Без ограничений | |||
|
Асбестовый картон (ГОСТ 2850–80) |
Без ограничений | |||
|
Фторопластовый уплотнительный материал ФУМ |
25,0 | |||
Парониты допускается применять при температуре до +200 оС. До 400 оС выдерживают уплотнительные прокладки из асбеста.
Кислородный манометр обеспечивается техническим паспортом с отметкой организации производителя, поверителя и датами изготовления и поверки.
Контрольно-измерительные приборы кислородного оборудования на территории Российской Федерации должны проходить государственную и ведомственную поверку в соответствии с требованиями ПР 50.2.002-94/2-24/ и ПР 50.2.006-99/2-25/.
Межповерочный интервал кислородных манометров такой же, как и общетехнических средств измерения. Однако их поверка из-за недопустимости наличия масла или его остатков на внутренних поверхностях измерителя требует соблюдения ряда технологий и повышенного внимания.
Исключение контакта масла с рабочими поверхностями кислородных манометров может быть достигнуто несколькими путями. Например, масляная среда в поверочной установке после соответствующих технических мероприятий заменяется на допустимую для этих целей жидкость. В качестве рабочей жидкости могут использоваться: дистиллированная вода (ГОСТ 6709–72), жидкости ПЭФ 70/60, ПЭФ130/100, ПЭФ 240 (ТУ 6-01-652–71), глицерин (ГОСТ 6824–76), смесь глицерина с дистиллированной водой, а также другие жидкости, не вступающие в реакцию с измеряемой средой.
Другой метод, исключающий контакт масляной среды поверочной установки с кислородным манометром, предусматривает использование разделительной камеры с масляной и немасляной средами. Масляная среда посредством немасляной передает давление на кислородный манометр. На рис. 2.56 приведена принципиальная схема разделительной камеры П. В. Индрика, состоящей из верхнего 1 и нижнего 2 колпаков, прижимной гайки 3, обеспечивающей путем плотного соединения герметизацию сосуда, входного 4 и выходного 5 каналов. Поверяемый манометр устанавливается в посадочное гнездо 6, а разделительная камера подсоединяется с помощью штуцера 7 к установке, генерирующей давление. Разделительная камера заполняется водой.
 |
Рис. 2.56. Принципиальная схема разделительной камеры П. В. Индрика: 1 – верхний колпак; 2 – нижний колпак; 3 – прижимная гайка; 4 – входной канал; 5 – выходной канал; 6 – посадочное гнездо манометра; 7 – штуцер подводящего давления |
При повышении давления в поверочной установке создается давление в разделительной камере, и вода поступает в поверяемый манометр. Наличие входного и выходного каналов с трубками, высота которых близка к высоте рабочего пространства разделительной камеры, обеспечивает устойчивое разделение масляной и не масляной сред. Такой метод поверки кислородных манометрических приборов нашел широкое применение, однако требует соблюдения специальной технологии контроля состояния не масляной среды.
Известны другие конструкции разделительных камер (рис. 2.57). В корпусе 1 имеется штуцер подводящего давления 2. Герметичность корпуса обеспечивается крышкой 3. Внутренняя полость корпуса заполнена маслом от мас-
ляного пресса. Внутри корпуса на соединительном штуцере закреплена резиновая оболочка 4, наполненная водой. В результате при создании прессом давления масляной среды через подводящий штуцер оно поступает во внутреннюю полость корпуса и через резиновую оболочку передается на выходной штуцер 5, на котором устанавливается кислородный манометр. Погрешностью передачи давления, вносимой резиновой оболочкой, можно пренебречь.
 |
Рис. 2.57. Схема разделительной камеры с разделительной оболочкой: 1 – корпус; 2 – подводящий штуцер; 3 – крышка; 4 – разделительная резиновая оболочка; 5 – выходной штуцер |
В процессе поверки манометров обязателен тест-контроль внутренних поверхностей чувствительного элемента и подводящего штуцера на наличие масла. Он заключается в промывке внутренних поверхностей прибора растворителем и последующем контроле концентрации масла в нем.
В качестве растворителей могут использоваться хладоны 113 и 114В2, трихлорэтилен, тетрахлорэтилен, обеспечивающие остаточное содержание жировых загрязнений не более 20 мг/м2. Наиболее часто применяется в этих целях хладон 113, который особенно опасен своей токсичностью при высоких температурах.
В промышленных условиях для обезжиривания используется бензин-растворитель БР-1 «Галоша».
Содержание масла на открытой поверхности проверяют, согласно ГОСТ 12.2.052-81/2-23/, непосредственно путем осмотра контролируемой поверхности с ультрафиолетовыми осветителями с пороговой чувствительностью 100 мг/м2 или протирая участки поверхности салфеткой из стеклянного волокна марки Э толщиной 0,06-0,08 мм, размером 20х20 см.
Наличие следов масла на салфетке определяют несколькими способами:
качественным – облучением в люминесцентном приборе, для чего расправленную салфетку подносят к щели прибора; отсутствие светящегося пятна на салфетке свидетельствует о достаточной чистоте поверхности;
количественным – салфетку промывают в фарфоровой чашке или стакане, заполненном 100 см3 растворителя в течение 3-5 минут; 10 см3 растворителя вливают в кювету люминесцентного прибора и определяют содержание масла в нем.
контроль за отсутствием масла на внутренних поверхностях манометра осуществляют следующим образом: шприцем во входное отверстие штуцера впрыскивают горячую воду, взбалтывают ее внутри прибора, а затем выливают в сосуд с чистой водой или вытряхивают на белый лист бумаги. Появление на поверхности воды радужной пленки или жировых разводов на бумаге свидетельствует о наличии масляной фракции. выливать промывочную жидкость необходимо только в воду, так как в других средах масло, как фракция с большим удельным весом может опускаться на дно и не будет заметна при визуальной оценке.
Наличие масла после промывки загрязненных поверхностей растворителем определяют выливанием отработанной жидкости на впитывающую бумагу. Затем с помощью флюоресценции поверхности этой бумаги в ультрафиолетовом свете определяют наличие масла. Масляные вкрапления и водяное смачивание имеют различные интенсивности люминесценции.
Для контроля флюоресценции в ультрафиолетовом свете рекомендуется использовать: флюориметр объективный ФР-1, прибор типа 833, прибор ПЛКД-1, «Малютка», «Свет», а также импортные аналоги, близкие по техническим параметрам.
Для обезжиривания манометров в собранном виде внутреннюю измерительную полость промывают растворителем с помощью шприца или других устройств, позволяющих вводить жидкость во входной канал штуцера. Растворитель должен находиться в обезжириваемых полостях не менее 20 мин.
Содержание масла в хладоне-113 перед обезжириванием должно соответствовать нормам, указанным в табл.2.9 /2-26/.
Предельно допустимые концентрации масла в не отработанном растворителе (хладон 113) /2-26/
Таблица 2.9
|
Давление измеряемой кислородсодержащей среды, МПа |
Концентрация масла в хладоне 113
|
|
До 1,6 |
1 000 |
|
Св. 1,6 до 6,4 |
500 |
|
Св. 6,4 |
200 |
Растворитель из внутренних полостей манометра после выдержки удаляют путем свободного стекания или вакууммированием.
Контроль за обезжириванием производится по замерам концентрации масла в отработанном растворителе. Эти концентрации не должны превышать значений, приведенных в табл. 2.10.
При производстве манометров, если технологические процессы изготовления, наладки и поверки обеспечивают чистоту поверхностей в соответствии с табл. 2.7, согласно ОСТ 26-04-2158–78/2-26/, обезжиривание средств измерений не требуется.
Предельно допустимые концентрации масла в отработанном растворителе (хладон 113) для различных условий использования манометров ОСТ 26-04-2158–78/2-26/
Таблица 2.10
|
Давление измеряемой кислородсодержащей среды, МПа |
Концентрация масла в хладоне 113
|
|
До 1,6 |
10 000 |
|
Св. 1,6 до 6,4 |
5 000 |
|
Св. 6,4 |
2 000 |
Общетехнические приборы могут переводиться в разряд кислородных путем обезжиривания, последующего контроля масла на внутренних поверхностях и нанесения соответствующих обозначений на шкалу прибора. Однако это возможно только на специализированных предприятиях, как правило, входящих в структуру Государственной метрологической службы.
