化工壓力表計量檢定常見問題及解決對策

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（山西正誠礦山安全技術研究所（有限公司）,山西 晉城 048000）

引 言

隨著我國工業的快速發展,壓力表在化工業與石油工業中得到了廣泛使用。在壓力容器以及鍋爐設備中,壓力表屬于安全生產的重要控制工具,且其計量檢定工作也受到了廣泛重視。但在壓力表制造行業中缺乏統一可行的計量檢定標準,降低了檢測工作的準確性,部分壓力表使用期間極易出現讀數不準確等問題,嚴重影響了化工企業的經濟效益,降低了其生產的安全性。為了做好壓力表的計量檢定工作,最大程度地滿足計量要求,檢定人員應在結合實際工作情況的基礎上,對壓力表進行規范化、標準化的校準,促進化工企業的安全生產。本文分析了壓力表的計量檢定方法,結合出現的問題進行了詳細說明。

1 壓力表結構與安裝

在化工企業中,最常使用的則是彈簧式壓力表,且主要由接頭、度盤、指針、稱圈、傳動機構等組成,具體如圖1所示［1］。

工作運行期間主要依據彈簧管變形會導致表內機芯轉換結構發生變化,使得彈簧管變形轉變為旋轉運動的原理,且利用指示針判定測定壓力值。在安裝壓力表時應做好以下幾方面的工作,一是在安裝前確定具體的安裝位置,以便隨時觀察、清理、檢修,減少熱輻射作用；二是在垂直安裝壓力表時,若其安裝位置較高則應稍微向前傾斜,以便觀察,但其傾斜角最大不得超過30°；三是在利用壓力表測量高溫、高壓介質時,表頭前部應設置緩沖管,以免高溫蒸汽直接進入損壞壓力表；四是為了便于排污與拆卸,壓力表的緩沖彎管中還應設置三個通閥門。

圖1 彈簧式壓力表結構圖

2 化工壓力表的計量檢定

2.1 檢定與校準區別

在校準壓力表時應采用自下而上的量值溯源方法,且此種方法無需判定壓力表的安全性與規范性,僅檢測顯示數值誤差即可,且最后應形成具備法律效力的校準報告。對于不需要強行檢定的壓力表,化工企業應在遵照國家與行業規定的基礎上,自行測定壓力表計量數值的準確性。同時,也可以根據實際情況,利用自校與外校相結合的方法對壓力表進行校準。根據計量部門的統一規定,壓力表需要根據檢定周期強制進行檢定,且還應判斷其誤差是否符合安全標準,對于合格的壓力表還應頒發合格證書［2］。

2.2 壓力表檢定方法

作為測量壓力最直觀的儀表,壓力表制造工藝較為簡單,且成本低廉,但化工企業也應選擇正確的型號,并定期進行保養,這樣才可以保證使用壽命的同時確保其精確性。在選型方面,其量程應為測量壓力的2～3倍。若表盤直徑大于100mm時,還應在表盤上設置最高壓力的紅線刻度,以進行警示。在計量檢定之前,首先應觀察工作室內的溫度與濕度,確保環境的適宜性,且保證空氣內不存在腐蝕性氣體。同時,還應在帶有橡皮墊的工作臺中放置檢測器,確保壓力表遠離振動源。期間應做好校驗器的清洗工作,并檢查油路的聯通情況,觀察壓力表接頭以及墊片的完整性。而在安裝校準壓力表時,表盤中心應垂直水平面,并指示面保持在同一水平線。

在校準被測壓力表時,首先應檢查外觀,觀察壓力表標識、指針表盤及數據等,做好詳細記錄,判定其是否滿足檢定標準。而檢查零值時,無論壓力表是否存在止銷,其均應符合檢定標準。其次還應檢定指示值誤差,利用升壓或降壓的方式,檢定刻度線讀值,檢定誤差范圍。且檢定期間應確保升壓與降壓的平穩性,直至表盤指針穩定在刻度線上方后則可以記錄數據。最后應檢定真空,在符合規程標準的前提下,將被檢驗壓力表與真空壓力表同時放置于真空環境進行檢驗,并詳細記錄檢測結果。綜上,被檢表示值誤差δ＝P1±（△Pt＋△Pg＋△Pb＋△Px＋△Ph）－P0＝P1±（kP△t＋△Pg＋△Pb＋△Px＋ρgh）－P0,其中k為被檢表溫度的影響系數,取值為0.000 4；P是被檢表的量程；△t為環境溫度標準；ρ為介質密度；g為當地的加速度；h為被檢表指針軸與標準表取壓口的高度差。

2.3 壓力表計量檢定的發展方向

當前,壓力表檢定主要存在兩個發展方向,一是應提升檢定的精確度,擴大使用范圍。壓力表檢定不僅局限于生產期間的常壓測量工作,還應逐步發展至高壓、超壓方向。二是應實現自動化壓力檢定,當前化工企業的各個生產線中都開始引入自動化技術,壓力表檢定工作也不例外,應實現全面自動化管理。對此,企業應在壓力表計量檢定過程中引入計算機,通過數字技術輸出壓力信號。壓力表檢定在化工企業發展期間占據十分重要的地位,壓力表檢定不但屬于企業生產產品的重要指標,也是確保企業順利發展的重要依據。只有明確并找準正確的計量檢定方向,企業才可以提升自身價值,獲得更大的經濟效益。

3 壓力表計量檢定問題及解決措施

3.1 液注差影響

根據液體靜力學的平衡方程式可以發現,壓力值與介質的重力加速度、密度以及液注差呈正比例關系,在測量被檢表與檢測器的液注差時往往存在0.5cm的誤差。而國家規定,當壓力表與校準儀器使用的傳壓介質為液體時,應保持受壓點位于同一水平方向,這樣才可以徹底消除液注差產生的壓力誤差。對此,在計量檢定過程中,工作人員應為壓力表加裝接頭,從而有效修正測試誤差［3］。

3.2 選擇標準器

根據相關標準規定,標準器誤差的絕對值應小于被檢壓力表誤差絕對值的四分之一,對此,精密數字壓力表與活塞壓力表不會存在誤差問題,但標準器為彈簧式的精密壓力表時,則還應做好誤差絕對值的控制工作。

3.3 壓力表指針不動或弱動

當壓力表接頭處與彈簧管、油杯等處出現漏油問題,或者檢驗期閥門處于全開或者半開模式時,壓力表的傳壓介質很難將壓力有效傳遞至表內,以致壓力表指針出現不動或者弱動問題。居于此,當壓力表出現此種問題時,應針對上述原因對儀表進行逐一排查。

3.4 壓力表指針停滯或跳針

當壓力表的齒牙出現腐蝕問題,或者存在異物磨損時,則壓力表很可能會出現停滯或者跳針問題。同時,轉動軸與孔壁因碰撞被卡住、軸孔嚴重磨損或者機芯上下夾板過緊時,壓力表的機芯均無法正常運行,以致其指針出現異常問題,對此,工作人員應針對以上原因進行檢查,并針對性的采取處理措施。

3.5 指針不歸零位或無法達到滿刻度

壓力表使用時間的延長,其游絲的剛性會逐漸降低,尤其當指針歸零或者達到滿刻度時,由于彈性缺損,以致無法伸大或盤緊,不能有效控制指針,從而出現止真不歸零以及無法達到滿刻度等問題。當壓力表出現此種問題時,應考慮更換新的壓力表。

3.6 調整彈簧壓力表示值超差

針對彈簧壓力表出現的示值超差問題,工作人員應采用以下方法解決。當每個檢定點的示值超差數值相同時,在加壓后,應重新安裝第一個檢定點,并校準示值,但不包括零點［4］。當超差值呈線性規律時,差值逐漸增大則應利用增大臂長的方法解決,向外調節螺釘,反之則減小臂長,向內調節螺釘。當僅出現幾個超差點時,應檢查機芯的配合性,當差值為正差時則應檢查齒輪嚙合處是否存在異物,當差值為負差時則檢查齒牙是否出現磨損問題。若在多次調整壓力表但依然存在超值問題時,且指針不回零位,則考慮彈簧變形原因,及時更換彈簧管。

4 結語

目前,我國化工企業壓力表計量檢定工作中存在著諸多待解決問題,對此,相關工作人員應充分重視,并針對存在的問題進行妥善解決,從而確保機械工業的正常運轉。同時,相關法律也應針對壓力表計量檢定工作出臺更多的資格審查制度,加大監督力度,從而確保計量檢定的順利進行。

參考文獻：

［1］ 季學國.壓力表的計量檢定相關問題探究［J］.工程技術研究,2017（4）：134,193.

［2］ 劉瑞利.簡要分析壓力表計量檢定常見不確定性因素［J］.城市建設理論研究（電子版）,2017（8）.

［3］ 羅濤.活塞式壓力計檢定彈性元件式精密壓力表注意的問題［J］.信息化建設,2016（3）.

［4］ 殷金梅.談壓力表計量檢定中的一些問題［J］.電子技術與軟件工程,2014,17（3）：140－141.