2. Требования к контрольно-измерительным приборам (далее – кип)

1. Для каждого цеха, отделения, технологического агрегата должен быть составлен и утвержден работодателем перечень параметров и приборов, без которых работа технологического оборудования запрещается.

2. Необходимо, чтоб приборы за своим выполнением отвечали среде, в которой они эксплуатируются.

3. Контрольно-измерительные приборы, что установленные внешне помещение, должны быть защищены от атмосферных влияний, а в необходимых случаях оборудованы устройствами обогревов и теплоизоляцией.

4. Приборы (импульсные линии), которыми измеряются параметры продуктов, имеющими свойство замерзать, застывать или кристаллизоваться при минусовой температуре окружающей среды и отрицательно влияют на КИП, необходимо заполнить инертной средой, которая не замерзает, не застывает, не растворяет продукт, параметры которого измеряются, и не смешивается с ним.

5. Жидкость, которая заполняет импульсные линии, идущие от распределительных сосудов до КИП и аппаратам, необходимо систематически контролировать на содержание в ней измерительного продукта и, в зависимости от количества его в жидкости, ее менять.

6. Ртутные приборы должны иметь уловители или другие защитные приспособления на случай выброса ртути.

Все работы с ртутью необходимо производить в соответствии СанПиН 4607-88 «Санитарные правила при работе с ртутью, ее соединениями и приборами с ртутным заполнением», утвержденных Минохраны здоровья СССР 04. 04. 88 № 4607-88 (v4607400-88).

Во время ремонта контрольно-измерительных приборов запрещается производить работы с ртутью в помещениях, где установлены щиты КИП, а также в производственных помещениях.

7. Во всех случаях, когда в пневматических приборах применение смеси воздуха с горючими веществами производства запрещается, сжатый воздух необходимо заменить сжатым азотом или другой инертный газ, подающийся к приборам из буферных емкостей.

8. Во время применения осушенного сжатого воздуха или азота с технологических установок для приборов и средств автоматизации отключения сетей воздуха или азота от трубопроводов этих установок должно осуществляться автоматически обратным клапаном или другим устройством, установленным перед буферной емкостью.

9. В помещении щитовой, где размещены КИП, применять водяное пожаротушение, а также устанавливать шкафы для пожарных кранов и рукавов запрещается.

В этих помещениях необходимо применять углекислотное пожаротушение.

10. Проверку исправности приборов и регуляторов системы КИП необходимо производить не менее одного раза в год на стенде и оформлять соответствующими протоколами или делать соответствующие записи в специальных журналах.

11. Проверку и испытание приборов в помещениях с производствами категорий А и Б необходимо производить при условиях, исключающими возможность искрообразования.

12. Запрещаются работы по регулировке и проверке электрических приборов и электропроводки одновременно с проведением в этом помещении газоопасных работ.

13. Все плановые или внеплановые выключения средств измерения, средств автоматизации и систем автоматизации, отказ которых приводит к остановке производственного процесса и поступлению вредных веществ в окружающую среду должны согласовываться с техническим персоналом в письменном виде (с записью в специальных журналах).

Требования к арматуре, контрольно-измерительным приборам и предохранительным устройствам

Для управления работой и обеспечения безопасных условий эксплуатации сосуды, в зависимости от назначения, должны быть оснащены:

  • — запорной или запорно-регулирующей арматурой;
  • — приборами для измерения давления;
  • — приборами для измерения температуры;
  • — предохранительными устройствами;
  • — указателями уровня жидкости.

Сосуды, имеющие быстросъемные крышки, должны иметь предохранительные устройства, исключающие возможность включения сосуда под давлением при неполном закрытии крышки и открывания ее при наличии в сосуде давления. Такие сосуды снабжаются замками с ключом-маркой.

Запорная и запорно-регулирующая арматура устанавливается на штуцерах, непосредственно присоединенных к сосуду, или на трубопроводах, подводящих к сосуду или отводящих от сосуда рабочую среду. Количество и тип арматуры выбирает разработчик проекта. В качестве арматуры на сосудах устанавливаются задвижки, вентили, краны и обратные клапаны.

С целью унификации трубопроводов и арматуры геометрической характеристикой труб является не фактический внутренний диаметр трубы, а некоторый условный внутренний диаметр Ду (мм). Например, труба имеет фактический внутренний диаметр 69 мм (толщина стенки составляет 3,5 мм), которому соответствует условный внутренний диаметр 70 мм. Внутренний проход арматуры также характеризуется Ду, поэтому при выборе вентиля для трубопровода с Ду = 70 (мм) необходимо, чтобы Ду вентиля был бы таким же.

Максимальное давление, которое может выдержать труба или арматура при температуре рабочей среды +20 °С, называется условным давлением Р . Величина рабочего давления среды должна быть меньше условного.

Задвижки (рис. 7.6) служат для открытия или закрытия трубопровода. Запорный орган задвижки при движении не преодолевает усилий от давления потока, поскольку движется поперек потока, поэтому задвижки могут применяться при большом давлении (до 20 МПа) и больших проходах (Д до 2000 мм).

Рис. 7.6. Задвижка клиновая с выдвижным шпинделем:

1 — маховик; 2 — втулка; 3 — сальник; 4 — прокладка; 5 — крышка; 6 — шпиндель; 7 — уплотнительная прокладка; 8 — ходовая гайка; 9 — корпус; 10 — затвор; 11 — седло

Вентили (рис. 7.7) применяются в трубопроводах с условным диаметром до 300 мм при давлении до 250 МПа, когда к надежности и герметичности перекрытия предъявляются высокие требования. По назначению вентили делятся на запорные (тарельчатые и диафрагменные) и регулирующие (игольчатые или золотниковые).

Рис. 7.7. Вентиль запорный фланцевый:

1 — маховик; 2 — ходовая гайка; 3 — сальник; 4 — крышка; 5 — шпиндель; 6 — тарелка; 7 — седло; 8 — корпус; 9 — стойка

Обратный клапан (рис. 7.8) представляет собой самодействующее предохранительное устройство для предотвращения обратного потока рабочей среды. При нормальной работе клапан открыт (затвор поднят), поскольку давление среды до клапана больше давления за клапаном и рабочая среда проходит через него. При прекращении подачи рабочей среды давление за клапаном становится больше давления перед клапаном и затвор перекрывает проход.

На корпусе арматуры должна быть нанесена маркировка следующего содержания:

  • — наименование или товарный знак;
  • — условный проход (мм);
  • — условное давление (Мпа); допускается указывать рабочее давление и допустимую температуру;
  • — направление потока среды;
  • — марка материала корпуса.

На маховике запорной арматуры указывается направление его вращения при открывании и закрывании арматуры.

Арматура из легированной стали или цветных металлов с условным проходом более 20 мм должна иметь паспорт с указанием в нем

Рис. 7.8. Клапан обратный поворотный:

1 — ось; 2 — рычаг; 3 — диск; 4 — корпус; 5 — седло данных по химическому составу, механическим свойствам, режимам термообработки и результатам контроля качества изготовления неразрушающими методами.

Арматура с маркировкой, но без паспорта применяется после проведения ревизии и проверки марки материала. Паспорт составляет владелец арматуры.

Манометры применяются для прямого измерения давления рабочей среды в сосудах, преимущественно применяются пружинные показывающие манометры (рис. 7.9).

На корпусе арматуры должна быть нанесена маркировка следующего содержания:

  • — наименование или товарный знак;
  • — условный проход (мм);
  • — условное давление (Мпа); допускается указывать рабочее давление и допустимую температуру;
  • — направление потока среды;
  • — марка материала корпуса.

Рис. 7.9. Устройство (а) и кинематическая схема (б) пружинного манометра: 1 — стрелка; 2 — трубка; 3 — пружина; 4 — сектор; 5 — трубчатая пружина; 6 — поводок; 7 — штуцер

На маховике запорной арматуры указывается направление его вращения при открывании и закрывании арматуры.

Арматура из легированной стали или цветных металлов с условным проходом более 20 мм должна иметь паспорт с указанием в нем данных по химическому составу, механическим свойствам, режимам термообработки и результатам контроля качества изготовления неразрушающими методами.

Арматура с маркировкой, но без паспорта применяется после проведения ревизии и проверки марки материала. Паспорт составляет владелец арматуры.

Манометры применяются для прямого измерения давления рабочей среды в сосудах, преимущественно применяются пружинные показывающие манометры (см. рис. 7.9).

Трехходовой кран, установленный между манометром и сифонной трубкой, позволяет при проверке манометра выполнять следующие операции (рис. 7.10):

  • — включение манометра в работу;
  • — продувка манометра (соединение манометра с атмосферой) с посадкой стрелки на ноль;
  • — продувка сифонной трубки (соединение с атмосферой) с целью очистки ее от загрязнений;
  • — накопление конденсата в сифонной трубке;
  • — проверка рабочего манометра контрольным.

Манометры должны иметь класс точности не ниже 2,5 при рабочем давлении сосуда до 2,5 МПа и 1,5 при рабочем давлении выше 2,5 МПа.

Класс точности манометра характеризует максимальную относительную погрешность прибора в процентах. Например, максимальное значение давления на шкале равно 1 МПа, а класс точности — 2,5. Тогда максимальная абсолютная погрешность составит: 2,5/100 = ±0,025 МПа. Если стрелка манометра показывает давление 1 МПа, то действительное значение давления равно 1 ±0,025.

Шкала манометра должна быть такой, чтобы предел измерения рабочего давления находился во второй трети шкалы. Рабочее давление в сосуде должно быть указано на шкале красной чертой. Допускается применять металлическую пластину, окрашенную в красный цвет и плотно прилегающую к стеклу манометра. Чертой и стрелкой манометр оборудует его владелец.

Рис. 7.10. Установка манометра для измерения давления пара:

1 — фланец контрольного манометра; 2 — пробка крана; 3 — риски; 4 — скоба; 5 — рабочий манометр; 6 — контрольный манометр; 7 — сифонная трубка

Чтобы показания манометра были отчетливо видны обслуживающему персоналу, при установке манометра на высоте 2 м от уровня площадки наблюдения диаметр манометра должен быть не менее 100 мм, а при высоте от 2 до 3 м — не менее 160 мм. Устанавливать манометры на высоте более 3 м от уровня площадки наблюдения не разрешается.

Манометры не допускаются к применению в следующих случаях:

  • — если на манометре отсутствует пломба или клеймо с отметкой о проведении поверки;
  • — истек срок поверки манометра;
  • — стрелка манометра при его отключении не возвращается к нулевой отметке шкалы на величину, превышающую половину допустимой погрешности для данного манометра;
  • — разбито стекло или имеются другие повреждения манометра, которые могут отразиться на правильности его показаний (потение стекла, парение и течи в резьбовых соединениях, сбой стрелки с оси и др.).

Поверка манометров с клеймением или опломбированием в органах Госстандарта должна производиться не реже одного раза в 12 месяцев. Кроме того, владелец сосуда не реже одного раза в 6 месяцев обязан проверять рабочие манометры контрольным манометром, а при его отсутствии — проверенным рабочим манометром, имеющим одинаковые класс точности и шкалу с проверяемым манометром.

Предохранительные устройства предназначены для защиты сосудов от превышения давления выше допустимого.

В качестве предохранительных устройств применяются:

  • — пружинные предохранительные клапаны;
  • — рычажно-грузовые предохранительные клапаны;
  • — импульсные предохранительные устройства (ИПУ), состоящие из главного предохранительного клапана (ГПК) и управляющего импульсного клапана прямого действия;
  • — предохранительные устройства с разрушающимися мембранами (МПУ).

Устройство предохранительных клапанов показано на рис. 7.11, 7.12.

Исправный клапан должен быть герметичным до срабатывания, открываться при установленном давлении и оставаться герметичным после срабатывания. Проверка исправности действия предохранительного клапана производится принудительным открытием его с выпуском рабочей среды в атмосферу. В рычажных клапанах открытие их производится поднятием рычага с грузом, а в пружинном клапане — нажатием на ручку для преодоления давления пружины. Если рабочая среда взрывоопасная, горючая или относится к первому или второму классам опасности, пружинные клапаны могут не иметь устройств для принудительного открывания. В таком случае проверка срабатывания клапана производится на специальном стенде.

Рис. 7.11. Предохранительные клапаны: а — рычажный предохранительный клапан: 1 — корпус; 2 — крышка; 3 — рычаг; 4— грузы; 5— шпиндель; 6— клапанная тарелка; 7— клапанное седло; б — пружинный предохранительный клапан: 1 — клапанная тарелка: 2 — пружина; 3 — кожух; 4 — ручка для опробования клапана; в — мембранный клапан

Количество предохранительных клапанов, их размеры и пропускная способность должны быть такими, чтобы в сосуде не создавалось давление, превышающее расчетное:

  • — более чем на 0,05 МПа для сосудов с давлением до 0,3 МПа;
  • — на 15% для сосудов с давлением от 0,3 до 6,0 МПа;
  • — 10% для сосудов с давлением свыше 6,0 МПа.

Рис. 7.12. Схема импульсного предохранительного клапана:

1 — корпус главного клапана; 2 — импульсный (управляющий) предохранительный клапан; 3 — соединительный трубопровод

Предохранительное устройство поставляется изготовителем с паспортом и инструкцией по эксплуатации, в которой указывается величина давления срабатывания клапана.

Отводящие трубопроводы предохранительных клапанов и импульсные линии ИПУ не должны иметь арматуры, при необходимости должны быть снабжены дренажными устройствами для отвода конденсата, не замерзать и отводить рабочую среду в безопасное место.

Сбрасываемые токсичные, взрыво- и пожароопасные технологические среды должны направляться в закрытые системы для дальнейшей утилизации или сжигания.

Мембранные предохранительные устройства устанавливаются:

  • — вместо рычажно-грузовых и пружинных клапанов, когда эти клапаны не могут применяться вследствие их инерционности или других причин;
  • — перед предохранительными клапанами, когда клапаны не могут надежно работать вследствие вредного воздействия рабочей среды (коррозия, эрозия, полимеризация, кристаллизация, прикипа- ние, примерзание) или возможных утечек через закрытый клапан взрыво- и пожароопасных, токсичных, экологически вредных и т.п.

веществ; в последнем случае должно быть предусмотрено устройство, позволяющее контролировать исправность мембраны;

  • — параллельно с предохранительными клапанами для увеличения пропускной способности системы сброса давления;
  • — на выходной стороне предохранительных клапанов для предотвращения вредного воздействия сред со стороны системы сброса и для исключения влияния колебаний противодавления со стороны этой системы на точность срабатывания предохранительных клапанов.

Порядок и сроки проверки исправности действия предохранительных устройств в зависимости от условий технологического процесса должны быть указаны в инструкции по эксплуатации предохранительных устройств, утвержденной владельцем сосуда в установленном порядке.

Результаты проверки исправности предохранительных устройств и сведения об их настройке записываются в сменный журнал работы сосудов лицами, выполняющими указанные операции.

Указатели уровня жидкости применяются для контроля уровня жидкости в сосуде и работают по принципу сообщающихся сосудов. Такие указатели называются указателями уровня прямого действия.

Указатель уровня состоит из металлической рамки, в которую вставлено прозрачное стекло, имеющее внутренний канал для жидкости (рис. 7.13). Верхняя часть стекла соединена трубкой с краном с паровой частью сосуда. Нижняя часть стекла соединена трубкой с краном с жидкостным объемом сосуда. Выход рабочей среды из стекла регулируется спускным (продувочным) краном. Если паровой и водяной краны открыты, а спускной кран закрыт, то в стекле образуется уровень жидкости, равный ее уровню в сосуде. При работе указателя уровня возможно засорение каналов, подводящих пар и жидкость к стеклу. В таких случаях уровень жидкости в стекле становится неподвижным и может не соответствовать уровню жидкости в сосуде. Для устранения засорения производят продувку указателя, последовательно пропуская через стекло:

  • — пар и жидкость, открыв спускной кран;
  • — только пар, открыв паровой кран и закрыв жидкостный кран (спускной кран открыт);
  • — только жидкость, закрыв паровой кран при открытых жидкостном и спускном кранах.

Рис. 7.13. Водоуказательный прибор:

а — схема действия; б — прибор с плоским рифленым стеклом; 1 — продувочный кран; 2 — водяной кран; 3 — стекло; 4 — паровой кран; 5 — верхняя головка; 6 — оправа; 7 — нижняя головка

На каждом указателе уровня жидкости должны быть отмечены верхний и нижний допустимые уровни. Они располагаются на расстоянии не менее чем 25 мм от верхнего и нижнего края стекла. Для предохранения персонала от травмирования при разрыве стекла предусматривается защитное устройство.

Конструкция, количество и места установки указателей уровня определяются разработчиком проекта сосуда. Кроме указателей уровня, на сосудах могут устанавливаться звуковые, световые и другие сигнализаторы и блокировки по уровню.

Требования к электроизмерительным приборам

Электроизмерительный прибор должен удовлетворять следующим требованиям:

· быть достаточно точным;

· давать непосредственный отсчёт измеряемой величины в практических единицах;

· потреблять незначительную мощность;

· сразу давать нужное показание (стрелка прибора должна сразу устанавливаться на соответствующее деление шкалы);

· выдерживать перегрузку;

· быть простым и удобным в обращении;

· обладать независимостью показаний от внешних влияний (посторонних магнитных полей, температурных изменений и т.д.);

· иметь по возможности равномерную шкалу;

· иметь приспособление, позволяющее устанавливать стрелки на нуль;

· иметь достаточный срок службы.

Часто измерительный прибор предназначен для определённых целей и может измерять ту или иную величину в известных пределах. Так, например, прибором, измеряющим постоянный ток, нельзя измерять переменный, вольтметром нельзя пользоваться для измерения тока и т.д.

Условные обозначения названий приборов

Условное обозначение Наименование прибора и род измеряемой величины Условное обозначение Наименование прибора и род измеряемой величины
А Амперметр (измеряет ток в амперах) W Ваттметр (измеряет электрическую мощность в ваттах)
f Частотомер (измеряет частоту тока в герцах) kW Киловаттметр (измеряет электрическую мощность в киловаттах)
mA Миллиамперметр (измеряет ток в миллиамперах) V Вольтметр (измеряет напряжение в вольтах)
μА Микроамперметр (измеряет ток в микроамперах) kV Киловольтметр (измеряет напряжение в киловольтах)

Вольтметр переменного тока Амперметр переменного тока

Омметр Мультиметр (тестер )

В России (и частично в других странах СНГ) традиционно принята унифицированная система обозначений, основанная на принципах действия электроизмерительных приборов.

В состав обозначения входит прописная русская буква, соответствующая принципу действия прибора, и число — условный номер модели. Например: С197 — киловольтметр электростатический. К обозначению могут добавляться буквы М (модернизированный), К (контактный) и другие, отмечающие конструктивные особенности или модификации приборов.

· В — приборы вибрационного типа (язычковые);

· Д — электродинамические приборы;

· Е — измерительные преобразователи;

· И — индукционные приборы;

· К — многоканальные и комплексные измерительные установки и системы;

· Л — логометры;

· М — магнитоэлектрические приборы;

· Н — самопишущие приборы;

· П — вспомогательные измерительные устройства;

· Р — меры, измерительные преобразователи, приборы для измерения параметров элементов электрических цепей;

· С — электростатические приборы;

· Т — термоэлектрические приборы;

· У — измерительные установки;

· Ф — электронные приборы;

· Х — нормальные элементы;

· Ц — приборы выпрямительного типа;

· Ш — измерительные преобразователи;

· Э — электромагнитные приборы.

Условные графические обозначения некоторых элементов электрических схем
Постоянный ток, постоянное напряжение
Переменный ток, переменное напряжение
Трёхфазный переменный ток частотой 50 Гц
Постоянный и переменный ток
Соединение обмоток в звезду
Соединение обмоток в треугольник
Соединительный провод, кабель
Провод или кабель экранированный
Электрически не соединённые провода
Электрически соединённые провода
Ответвление провода
Постоянный резистор (общее обозначение)
Переменный резистор (общее обозначение)
Переменный резистор (потенциометр)
Переменный резистор (реостат)
Катушка индуктивности, обмотка трансформатора
Катушка индуктивности с отводами
Конденсатор постоянной ёмкости
Конденсатор подстроечный
Конденсатор переменной ёмкости
Конденсатор электролитический
Дроссель с ферромагнитным сердечником
Трансформатор с ферромагнитным сердечником
Осветительная лампа
Сигнальная лампа
Зажим (разъёмное электрическое соединение)
Однополюсный выключатель
Двухполюсный выключатель
Вольтметр переменного тока
Амперметр постоянного тока
Обмотка реле
Электромагнит
Электродвигатель или генератор с параллельным возбуждением
Электродвигатель или генератор с последовательным возбуждением
Химический источник электрической энергии (элемент, аккумулятор)
Батарея элементов, аккумуляторная батарея
Плавкий предохранитель
Провод, соединённый с корпусом прибора
Заземление
Нагревательный элемент (электрическая печь)

Требования, предъявляемые к приборам, погрешности

Классификация аналоговых приборов. Классы точности. Метрологические характеристики.

К электроизмерительным приборам предъявляются следующие основные требования:

1. Прибор должен быть по возможности точным; основная погрешность его не должна превышать значений, установленных ГОСТ 1845-52 для того класса, к которому прибор относится.

2. Величина погрешности прибора не должна изменяться с течением времени.

3. Дополнительные погрешности должны быть минимальными и, во всяком случае, не должны превышать значений, установленных ГОСТ 1845-52.

4. Мощность потерь в приборе должна быть мала.

5. Прибор должен давать возможность непосредственно отсчитывать измеряемую величину в установленных РФ единицах.

6. Шкала прибора должна быть, по возможности, равномерной.

7. Прибор должен обладать хорошим успокоением.

8. Прибор должен обладать хорошей изоляцией, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 1845-52.

9. Прибор должен быть выносливым к перегрузкам.

10. Прибор должен быть простым в конструктивном отношении и, по возможности, дешёвым.

Классы точности приборов. Классом точности средства измерений (СИ) называют обобщённую их характеристику, определяемую пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а так же другими свойствами средства измерений влияющими на точность, значение которых устанавливаются в стандартах на отдельные виды СИ.

Согласно ГОСТ 1845-59 по точности приборы делятся на 8 классов:

0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.

Эти цифры наносят на циферблат прибора.

Если цифра находится в «», то это означает что класс точности определён по относительной погрешности с преобладанием мультипликативной составляющие, а если без «», то по приведённой погрешности с преобладанием аддитивной составляющей. Если «снизу» то класс точности рассчитан исходя из длины дуги на циферблате.

Допустимые значения основных погрешностей для отдельных классов точности даны в ГОСТ. Основная погрешность характеризует прибор, как таковой, и зависит только от внутренних свойств и состояния самого прибора.

Эта погрешность состоит из ряда составляющих погрешностей, главными из которых являются:

1) погрешность от трения;

2) погрешность от опрокидывания стрелки;

3) погрешность от неуравновешенности;

4) погрешность от неправильной градуировки и установки шкалы;

5) погрешность от остаточной деформации пружин;

6) погрешность отсчета;

7) погрешность от внутренних электрических и магнитных полей.

Электромеханические приборы состоят из двух частей — подвижной и неподвижной, образующих измерительный механизм и измерительную цепь. Измерительный механизм предназначен для преобразования электрической энергии в механическую энергию перемещения подвижной части.

Момент, возникающий в измерительном механизме и стремящийся переместить подвижную часть (стрелку) называется вращающим моментом. Измерительная цепь прибора предназначена для преобразования измеряемой величины в величину, непосредственную.

В приборе должен создаваться противодействующий момент, иначе при любом значении прямой величины, отличном от нуля, стрелка прибора переместится на конец шкалы.

Противодействующий момент создается с помощью пружин и упругих растяжек.

Аналоговые приборы классифицируют по:

1. Назначению;

2. Классу точности;

3. Принципу работы.

По принципу работы приборы могут быть следующих типов: магнитоэлектрические (МЭ), электромагнитные (ЭМ), электродинамические (ЭД), ферродинамические (ФД), электростатические (ЭС), индукционные (И), и др.


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *