Конспект урока "Общие правила монтажа отборных устройств и первичных преобразователей" 11 класс


1
Занятие 13 Общие правила монтажа отборных устройств и первичных
преобразователей
МОНТАЖ ПЕРВИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ И ОТБОРНЫХ УСТРОЙСТВ
Первичные преобразователи монтируют из сборочных единиц и деталей, изготовленных и
испытанных на заводах по производству монтажных изделий или в монтажно-заготовительных
мастерских. Для установки ряда первичных преобразователей (например, манометров,
дифманометров) разработаны типовые конструкции (ТК и ТМ), изготовление которых организовано
на заводах монтажных изделий. Для групповой установки дифманометров применяют специальные
монтажные рамы (стативы).
Места установки первичных преобразователей указаны в рабочих чертежах проекта. Разметку
мест установки и вырезку отверстий для крепления первичных преобразователей выполняет
организация, монтирующая технологическое оборудование и трубопроводы.
Для установки первичных газоотборных устройств организация, выполняющая кладку, размечает
и выполняет отверстия в кирпичной кладке для закладных частей, а также заделывает их цементным
раствором.
Все работы по разметке, вырезке и устройству отверстий для первичных преобразователей
осуществляются под наблюдением ответственного представителя организации, монтирующей
приборы и средства автоматизации.
Основные сведения.
1)Первичные преобразователи для измерения температуры (жидкостные стеклянные термометры,
термобаллоны манометрических термометров, термопреобразователи сопротивления и
термоэлектрические термометры) принимают в монтаж после стендовой проверки, в процессе
которой определяют их пригодность к монтажу.
2)Непосредственно перед установкой преобразователи подвергают внешнему осмотру,
проверяют, нет ли видимых повреждений капилляра и термобаллона; наличие деталей крепления
термобаллона, входящих в комплект поставки приборов; наличие технической документации
(заводского паспорта и протокола стендовой поверки); соответствие длины капилляра расстоянию
от места установки прибора до места установки термобаллона.
3)Установленные первичные преобразователи должны воспринимать среднюю температуру
потока. Для этого чувствительный элемент первичного преобразователя (термобаллон
манометрического термометра, активную часть термопреобразователя сопротивления, горячий спай
термоэлектрического термометра) устанавливают, в центре потока, протекающего через
технологический трубопровод.
4)На трубопроводах разного сечения применяют термометры с различной длиной как активной
части, так и защитных карманов или используют различные установочные бобышки.
5)При малых сечениях трубопровода невозможно установить термометр так, чтобы его активная
часть находилась в центре потока. В этом случае термометр направляют против движения потока и
устанавливают его под углом 30 или 45° к оси трубопровода или размещают в колене трубопровода с
восходящим потоком.
2
6)Обязательным условием правильного измерения температуры контролируемой среды является
установка термометра на расстоянии от задвижек, вентилей и сужающих устройств, равном не менее
20 диаметров трубопровода, т. е. там, где нет завихрения или возмущения потока.
7)В месте установки первичного преобразователя должен быть исключен дополнительный нагрев
от посторонних источников тепла. В тех случаях, когда избежать этого нельзя, первичные устройства
защищают нанесением тепловой изоляции или защитным экраном. 8)Не рекомендуется располагать
термопреобразователи сопротивления и термоэлектрические термометры в нишах, углублениях стен
и в других местах, где затруднена циркуляция воздуха, так как это значительно повышает
инерционность измерительного устройства.
9)Простейшими устройствами для закрепления первичных преобразователей температуры и ввода
их чувствительных элементов в измеряемую среду являются бобышки, устанавливаемые на тех-
нологическом оборудовании и трубопроводах
Измерение температуры связано с процессом теплообмена меж¬ду контролируемой средой и
чувствительным элементом первично¬го преобразователя (датчика). В связи с этим при монтаже
первич¬ных преобразователей температуры необходимо обеспечить усло¬вия наилучшей
конвекционной теплопередачи, уменьшение утеч¬ки тепла от чувствительного элемента через
арматуру и защиту его от лучистого теплообмена. Соблюдая эти требования, при измерении
температуры контролируемой среды датчик следует погружать на такую глубину, чтобы
чувствительный элемент его располагался в центре потока и был полностью погружен в него. Ось
защитной арматуры датчика всегда должна быть направлена на¬встречу потоку. При измерении
температуры в трубопроводе мало¬го диаметра датчик устанавливается наклонно или в колене
трубопровода.
При монтаже манометрических термометров дополнительно необходимо учитывать следующее
правило. Термобаллон следует устанавливать в защитном чехле (гильзе). При измерении темпера-
туры неподвижных или движущихся с малыми скоростями сред возможна установка термобаллона
без чехла. Соединительный капилляр термометра нельзя изгибать под острым углом как по длине,
так и в местах присоединения его к термобаллону и измерительному прибору; излишки капилляра
следует свертывать в бухту вбли ЗЙ измерительного прибора. Для защиты капилляра от
механических повреждений по всей длине прокладки необходимо закрывать его стальным уголком
или прорезанной газовой трубой. Во избежание дополнительной температурной погрешности нельзя
прокладывать капилляр в местах с высокой температурой.
При монтаже термопреобразователей сопротивления и термо-электрических преобразователей
рабочий спай ТЭП и среднюю точку чувствительного элемента ТС необходимо располагать в цен-тре
контролируемого потока.
Монтаж приборов для измерения и регулирования температуры в электротермических установках
может осуществляться на трубопроводах, оборудовании, на стене, на щитах и пультах.
Монтаж приборов для контроля температуры, как правило выполняется по типовым чертежам,
которые подразделяются на типовые монтажные (ТМ), типовых конструкций (ТК) и закладных
конструкций (ЗК).
В обозначении типовых чертежей включены три группы цифр: первая группа индекс
организации, разработавшей данный чертеж, вторая группа порядковый номер чертежа, третья
группа – год разработки. Например: ТМ 4-166-07, означает – ТМ – типовой монтажный чертеж, 4 –
3
индекс организации, разработавшей чертеж (ГПКИ «Проектмонтажавтоматика»), 166 – порядковый
номер чертежа, 07 – год разработки.
Типовые монтажные чертежи имеют сведения по способу установки, области применения и
номеру типовой или закладной конструкции, а также поясняющие указания, примечания и
спецификация с указанием их типа и количества.
Чертежи типовых конструкций определяют конструкцию узлов или изделий, предназначенных для
установки на них средств автоматики. Они являются основанием для изготовления узлов и изделий в
условиях монтажно-заготовительных мастерских.
Чертежи закладных конструкций предназначены для организаций, изготавливающих и
монтирующих трубопроводы и оборудование. По ним поставщики технологических трубопроводов
изготавливают и монтируют закладные конструкции для последующего монтажа на них приборов и
средств автоматики.
Типовые чертежи в зависимости от назначения и способа монтажа приборов автоматики
группируются по трем технологическим признакам: 1 – установка на технологических
трубопроводах и оборудовании, 2 – установка на стене, 3 – установка на щитах и пультах.
На технологическом оборудовании и трубопроводах, в основном, устанавливаются приборы
погружного типа, имеющие штуцерное крепление.
На стене устанавливают приборы камерного типа и некоторые первичные преобразователи.
Установку таких приборов обычно выполняют на кронштейне. На щитах и пультах устанавливают
вторичные приборы. При монтаже приборов для измерения температуры следует учитывать:
- требования, изложенные в типовых монтажных чертежах,
- требования технических условий и инструкций по эксплуатации приборов.
Общие технические требования предполагают:
а) не допускается устанавливать приборы в помещениях с незавершенными строительными и
отделочными работами, а также до окончания работ по монтажу технологического оборудования и
трубопроводов,
б) приборы устанавливаются строго в соответствии с техническими условиями по климатическому
исполнению, категории размещения, степени защиты, уровню вибрации и ударным нагрузкам,
в) приборы, поступающие в монтаж, должны проходить внешний осмотр и предмонтажную
стендовую проверку, которая определяет их пригодность к монтажу,
г) глубина погружаемых термометров и термопреобразователей в измеряемую среду должна быть
такой, чтобы обеспечить восприятие средней температуры потока (обычно в центре потока) и в
местах, где поток измеряемой среды не нарушается при открытии запорной и регулирующей
арматуры, не возникают подсосы наружного воздуха. Обычно, место установки первичного
преобразователя должно быть на расстоянии 20 диаметров трубопровода от задвижек, вентилей и
сужающих устройств,
4
д) на приборы не должны оказывать влияния посторонние источники тепла в результате радиации
и лучеиспускания. В тех случаях, когда избежать этого нельзя, первичные преобразователи
предохраняют защитными экранами,
е) при изменении температуры потоков запыленных сред и сыпучих веществ в местах установки
первичных преобразователей следует предусматривать специальные отбойные козырьки,
предотвращающие абразивный износ,
ж) не рекомендуется устанавливать первичные преобразователи температуры в углублениях и
других местах, где возможны застойные зоны и затруднена циркуляция воздуха.
В случае, когда невозможно установить датчик в центре потока, его направляют против движения
потока и устанавливают под углом 30 или 45 градусов к оси трубопровода или размещают в колене
трубопровода с восходящим потоком.
Если длина прибора значительно больше диаметра трубопровода, то применяют специальное
устройство - расширитель.
При установке прибора на технологическом трубопроводе необходимо соблюдение требуемой
глубины погружения (как правило, конец погружаемой части в зависимости от типа прибора должен
размещаться от 5 до 70 мм ниже оси трубопровода, по которому движется измеряемая среда).
Соблюдение этого условия может быть достигнуто применением различных способов установки
(монтажа) приборов для измерения температуры). Приборы для измерения температуры,
устанавливаемые на стене, монтируют на типовых конструкциях: рамах или кронштейнах.
Крепление рамы к кирпичной (бетонной) стене производят пристрелкой дюбелями из
строительно-монтажного пистолета, к металлической стене или конструкции раму за скобу крепят
сваркой.
Кронштейн для установки приборов на стене имеет 10 типоразмеров в зависимости от размеров
корпуса конкретного прибора, расположения и диаметра отверстий для его крепления. Крепление
кронштейна производится аналогично креплению рамы.
При размещении приборов для измерения температуры на щитах и пультах учитывают удобство
обслуживания, конструктивные особенности щитов, пультов и самих приборов, а также требования
техники безопасности. При этом широко используют конструктивные нормы, учитывающие
необходимые расстояния между приборами.
Монтаж приборов для измерения температуры на технологическом оборудовании, трубопроводах
выполняется, как правило, с помощью закладных конструкций – бобышек. Бобышка представляет
собой деталь, привариваемая в отверстие или на поверхности технологического трубопровода. В
бобышке имеется резьба для закрепления первичного измерительного преобразователя через
установочный штуцер.
Размеры и формы штуцеров приборов для измерения определяет ГОСТ 25164-82 «Приборы и
устройства. Присоединительные». По типу и параметрам приварные бобышки подразделяются на
прямые (БП) и скошенные (БС). Они бывают первой величины (БП1 и БС1) на давление до 20 МПа,
второй величины (БП2 и БС2) на давление от 20 до 40 МПа и на атмосферное давление для
поверхностных первичных преобразователей.
5
Для поверхностных первичных преобразователей бобышки могут иметь следующие размеры
резьбы: М12х1,5, М18х2. Высота бобышек: БП1 – 55 и 100 мм, БП2 – 50, 60 и 100 мм, БП3 – 25, БС1,
БС2 – 115 и 140 мм. Высоту бобышек выбирают от толщины слоя изоляции на трубопроводе.
Монтаж наиболее широко применяемых приборов для измерения различных параметров производят
по типовым схемам.
Организации, монтирующие технологическое оборудование, выполняют по типовым монтажным
чертежам установку предварительно изготовленных закладных конструкций. Закладные конструкции
устанавливают на резервуарах путём сварки. Отдельные приборы закрепляют на элементах зданий и
сооружений с помощью различных кронштейнов, лапок и т.п.
Монтаж преобразователей расхода
Установку преобразователей расхода на трубопроводах узлов учета тепловой энергии следует
производить в соответствии с согласованным рабочим проектом, действующими правилами,
нормами, инструкцией по эксплуатации изготовителя и техническими требованиями к монтажу
сборочного узла измерительных участков преобразователя расхода (СУ).
Технические требования должны содержать сведения о допусках непараллельности,
неперпендикулярности и несоосности деталей СУ.
Сварку стыковых швов соединений типа «концентрический переход прямолинейный участок» и
«прямолинейный участок – плоский фланец» следует производить по техническим требованиям к
монтажу сборочного узла в соответствии со сборочным чертежом, в котором должны быть
представлены сведения о толщине стенок и наружном диаметре прямолинейных участков и
концентрических переходов, а также требования к разделке кромок под сварку. Предъявление
сертификатов соответствия для деталей в эксплуатационной документации обязательно. Соединения
типа «труба в переход» и наличие ступеньки между внутренними диаметрами преобразователя
расхода и прямолинейного участка недопустимы.
Преобразователи расхода и присоединительные детали должны иметь отверстия, подготовленные
для пломбирования в целях исключения несанкционированного демонтажа.
Переходы конфузорно-диффузорного типа должны иметь сборочный чертеж, технические
требования на изготовление и монтаж, акт испытаний на прочность с применением методов
неразрушающего контроля. Технические требования на изготовление должны содержать сведения о
чистоте обработки внутренней поверхности изделия и продольных швов, эллипсности,
неперпендикулярности, непараллельности, разделке торцов и кромок в соответствии с требованиями
действующих стандартов, а также о способе монтажа.
Длина прямолинейных участков должна соответствовать требованиям инструкций по
эксплуатации изготовителя с учетом влияния ближайшего местного сопротивления.
Наличие выступающего грата на продольных и поперечных сварных швах сборочного узла
недопустимо.
В качестве материала для изготовления прямолинейных участков удобно применять трубы
стальные бесшовные холоднодеформированные по ГОСТу 8734–75. В качестве составных переходов
6
следует применять кованые стальные переходы по ГОСТу 22826–83, для одиночных переходов – по
ГОСТу 17378–01 исполнения 1 или 2.
В случае применения одиночных переходов исполнения 2 длина прямолинейных участков должна
быть увеличена в соответствии с рекомендациями изготовителя для местного сопротивления данного
типа. Для переходов исполнения 1 допускается сохранение минимальных длин, т. к. угол раскрытия
переходов находится в интервале (7–20)° в зависимости от их длины.
В случае применения комплекта переходов конфузорно-диффузорного типа с продольными
сварными швами, каждый комплект должен иметь акт о прохождении термообработки по режиму
нормализации как детали, подвергавшиеся пластической деформации при температуре ниже 70 °C. В
акте следует указывать номера комплектов, прошедших термообработку, и полное отсутствие
сварного грата.
Спецификация оборудования и материалов рабочего проекта должна содержать сведения о
ремонтных вставках для периодической метрологической поверки и ремонта преобразователей
расхода. Ремонтные вставки должны иметь технические требования на изготовление и монтаж,
паспорт на изделие.
При установке преобразователей расхода на сужении следует фиксировать трубопровод до и
после сужения на неподвижных опорах с одинаковой отметкой для исключения искривления
измерительного участка в результате ослабления трубопровода.
Измерительный участок, переходы и отборные устройства для измерения температуры
необходимо изолировать тепловой изоляцией с составлением акта скрытых работ. В акте следует
указывать:
- тип и толщину тепловой изоляции;
- тип, наружный диаметр, толщину, длину трубопроводов измерительных участков;
- тип, диаметры, толщину, длину конических переходов;
- катеты и качество сварных швов.