Archive for Статьи

Термометры с электрическим выходным сигналом формируют сигнал в зависимости от изменения температуры. Затем электрический сигнал передается от места измерения, преобразовывается и затем выдается на индикатор для регистрации температуры. Также этот сигнал может использоваться в качестве регулируемой величины при его возможной дальнейшей обработке.

Термопары

Термоэлементы используются для измерения температуры в пределах от -200 до +2000 градусов Цельсия. Термопары преимущественно используются в тех случаях, когда для измерения высоких температур диапазона термометра сопротивления бывает недостаточно.

Конструкция термопары состоит из двух, спаянных между собой на концах, проволок. Например, константановой и медной. На свободных концах проволок возникает термоэлектродвижущая сила (небольшое напряжение) в том случае, когда в месте холодного спая присутствуют различные температуры. Чем больше разница температур, тем большая термо-ЭДС возникает.

Эта термоэлектрическая движущая сила измеряется прибором для измерения напряжений и может непосредственно считываться со шкалы, которая калибруется в градусах Цельсия. В случае подключения измерительного преобразователя термо-ЭДС в качестве измерительного сигнала может преобразовываться в унифицированный подводимый сигнал тока. Технически термопара размещается в измерительной вставке, вводимой в защитную трубку.
 

Жидкостный пружинный термометр передает давление объема помещенной в его замкнутое пространство жидкости индикаторному прибору. Прибор калибруется в градусах Цельсия. Диапазон измерения таких термометров лежит в пределах от -35 до +500 градусов Цельсия.

Работа биметаллического термометра основана на принципе различной растяжимости двух металлов. Биметалл образовывается скатыванием тонких полосок цинка и меди. При охлаждении или нагревании термометра происходит изгиб биметаллической полоски из-за того, что составляющие ее металлы имеют различное температурное расширение.

Биметаллические термометры, используемые в химических установках, имеют винтовую нить или спираль из двойного металла. Спираль неподвижно закрепляется на одном конце. Второй свободный конец спирали при изменении температуры изгибается, отклоняется и передает это отклонение через ось стрелке термометра.

Биметаллические термометры изготавливают в виде погружаемой трубки или в плоском корпусе. Диапазон измерения этих приборов лежит в пределах от -50 до +500 градусов Цельсия. После укрепления на стрелке скользящего по бумажной ленте пишущего штифта, из биметаллического термометра можно получить самописец. Также эти приборы иногда используются в качестве двухпозиционных регуляторов.

Для измерения температуры в химических установках используют специальные термометры. Принцип действия этих измерительных приборов основывается на непрерывном изменении свойств различных веществ в зависимости от изменения температуры.

Жидкостной дилатометрический термометр измеряет температуру путем изменения объема жидкости при изменении температуры. Жидкость располагается в стеклянном сборнике, который кверху сужается до тонкого капилляра. После нагрева жидкости происходит ее расширение, в результате чего она поднимается по капилляру вверх.

В качестве жидкости для заполнения капилляра термометра используют спирт либо ртуть. Спиртовой термометр измеряет температуру в диапазоне от – 70 до +70 градусов Цельсия, а диапазон измерения ртутного термометра составляет от -35 до +600 градусов Цельсия. Для защиты от повреждений, эти термометры помещаются в металлические трубки.

Основными достоинствами жидкостных дилатометрических термометров являются простота, надежность и дешевизна. Недостатки этого вида термометров – это хрупкость и необходимость считывать результаты измерения температуры с близкого расстояния.

Ультразвуковой анализ основан на звуковом излучении и в основном используется для определения критических распространяющихся состояний деформации деталей химической установки. Очень часто ультразвуковой анализ для определения расширяющихся трещин в элементах химической установки, которые подвергаются высоким нагрузкам. Это могут быть высоконапорные трубопроводы или сосуды под давлением.

Физически ультразвуковой метод основывается на передаче высокочастотных звуковых колебаний в ходе начинающихся деформационных процессов и замедленного разрушения металлов. Для заблаговременного распознавания начавшейся усталости металла и, как следствие, образования трещин, критические места химической установки оснащают высокочувствительными звуковыми приемниками. Ультразвуковой анализ помогает заранее принять необходимые меры по устранению этих нежелательных явлений.

Химическое оборудование с повышенным потенциалом опасности (ядерные установки, резервуары с ядовитыми веществами, высоконапорные системы и трубопроводы) должно оснащаться оборудованием и сигнальными приборами, которые действуют по принципу звуковой эмиссии.

Контроль утечек позволяет определить сквозные повреждения деталей конструкции и возможную негерметичность химической установки. В этих целях используется несколько хорошо зарекомендовавших себя методов. Отдельные аппараты и резервуары проверяют на герметичность перед вводом в эксплуатацию путем откачки воды посредством сжатого газа. Негерметичность установки легко определяется наличием поднимающихся газовых пузырьков.

Также детали химической установки можно проверить путем гидравлического испытания на стенде. В процессе испытания установка нагружается сжатым газом, затем его подача перекрывается. Измерение внутреннего давления в установке при помощи манометра показывает постоянство давления в случае полной герметичности и неуклонное падение давления в случае негерметичности химической установки. Определение мест разгерметизации легко проводится путем нанесения густой мыльной пены кистью на детали конструкции.

Легко определить очень мелкие протечки помогает продувочный тест. Его проводят перед вводом установки в эксплуатацию. Вовнутрь установки закачивается гелий, после чего проводится поверхностное обследование деталей газовым детектором. В случае негерметичности установки газовый детектор определит место утечки гелия. Во время эксплуатации химических установок этот способ контроля в сочетании с высокочувствительными детекторами широко применяется для производственных материалов.
 

Этот метод дефектоскопии в основном применяется для тестирования сварных швов и отливок с целью определения вероятных внутренних дефектов материала. Энергия используемого рентгеновского излучения позволяет просвечивать материалы толщиной до 300 миллиметров. Как гамма-излучатель в большинстве случаев применяют радиореактивный кобальт 60, который позволяет просвечивать материалы толщиной до 200 миллиметров.

В процессе прохождения через деталь конструкции, происходит ослабевание излучения с повышением толщины материала. Позади детали размещают пленку, на которой фиксируется изображение этой детали под действием излучения. При наличии дефектов материала в негативном изображении на пленке появятся темные пятна.

При просвечивании рентгеновскими лучами деталь для проверки размещают перед кассетой в направлении лучей рентгеновской трубки. После проявления на кассете появится изображение детали. Из-за больших габаритов рентгеновских установок этим методом проверяют в основном средние и небольшие детали, поскольку установки чаще всего являются стационарными. При использовании гамма-лучей для дефектоскопии, радиоактивный излучатель размещают в таком положении относительно места контроля, чтобы на пленке отобразилось изображение детали в проходящем излучении.

Ультразвуковые методы диагностики позволяют проверять состояние деталей конструкции и особенно сварных швов на отсутствие дефектов внутри материала и трещин. Ультразвуковую дефектоскопию можно проводить при работающей химической установке. Физически ультразвуковая диагностика основывается на свойстве ультразвука сканировать твердое тело, отражаясь при этом от дефектов в материале и задних стенок конструктивных деталей.

При проверке приемопередающая совмещенная искательная головка излучает ультразвуковые колебания в зону материала, которая подлежит проверке. Ультразвуковые волны пронизывают материал, отражаются от различных дефектов и задней стенки детали, затем вновь принимаются ультразвуковой головкой. После приема ультразвуковые колебания преобразуются в электрические сигналы, которые можно наблюдать на переносном дисплее в виде появляющихся пиков напряжения (вылетов). Форма и положение таких отклонений позволяет определить размер и положение дефектных участков материала.

Контроль сварных швов является одной из важнейших областей применения ультразвуковой дефектоскопии. В этом случае чаще всего используют наклонные (угловые) искательные головки – они позволяют получить результаты исследования с минимальными искажениями от поверхности сварных швов. Угловая искательная головка посылает колебания в заготовку под углом. Эти колебания отражаются от задней стенки и тестируют сварной шов сбоку. Для полной проверки сварного шва головку перемещают параллельно сварному шву по зигзагообразной траектории с легкими поворотами. Таким образом, удается определить различные дефекты сварного шва. 

В процессе эксплуатации химических аппаратов и трубопроводов химических установок они должны постоянно контролироваться на предмет своей функциональной надежности. Кроме этого, постоянный контроль над состоянием материалов и возникающими дефектами дает возможность своевременно определить и предотвратить вероятные сбои в работе химической установки. Критическими местами химических установок считаются, в первую очередь, сварные швы и элементы конструкции, которые подвержены особо высоким нагрузкам. Регулярный осмотр этих критических мест предписан правилами эксплуатации химических установок в законодательной форме.

Локализация неисправностей в химической установке

Визуальное наблюдение и контроль состояния предполагают обычные текущие осмотры химических установок в ходе работы с целью определения возможного появления больших трещин, которые видны невооруженным глазом. Также он служит для определения коррозионных явлений на наружной поверхности химической установки. Изнутри поверхности аппаратов и трубопроводов проверяются при помощи телевизионных камер или эндоскопов в отключенном состоянии установки.

Пластичные консистентные смазки являются пастообразными смесями мыла и смазочного масла. Мягкость пластических смазок определяется исходя из показателя консистенции, который находится в диапазоне от 000 до 00, 1-6. Консистентные (вязкие) смазки используются в случаях, когда одной заправки смазки хватает на очень долгий промежуток времени (работа без техобслуживания). Для этого место смазки делается таким, чтобы через ниппель можно было полностью заполнить смазочным средством зону смазки. При работе происходит нагрев места опоры, а вместе с ним и находящейся там смазки. В итоге консистентная смазка выделят смазочное масло, которое покрывает поверхность скольжения. Условное обозначение консистентных смазок содержит соответствующий символ (ромб или треугольник), в котором нанесено буквенное обозначение и числовой коэффициент вязкости.

Консистентная смазка на нефтяной основе

Твердые смазочные материалы представляют собой порошок, который состоит из графита, сульфата молибдена или политетрафторэтилена. Эти порошки являются крошеными пластинками, которые скользят относительно друг друга в смазочном зазоре. Твердые смазки в основном используются в экстремальных условиях работы: при слишком высоких (до 400 градусов Цельсия) или слишком низких температурах, при наличии воздействия на место смазки кислот и других агрессивных веществ. Кроме этого, твердые смазочные материалы иногда добавляют к жидким смазкам. Это позволяет исключить непосредственный контакт деталей конструкции при недостаточном смазочном эффекте (в случае аварийной работы).

Чаще всего в качестве смазочных масел используются нефтяные, или минеральные, масла. Их производят из нефтепродуктов в виде углеводородной смеси. Чтобы улучшить некоторые свойства этих масел (стойкость к окислению, защита от коррозии) к ним добавляют присадки.

Синтетическими смазочными материалами называют жидкости, имеющие свойства смазочного средства, которые получают химическим путем. Эти смазочные вещества имеют высокую стоимость и применяются в тех областях, где минеральные масла не способны выдерживать существующие условия (низкие и высокие температуры, повышенные нагрузки и т.п.) или не соответсвуют предъявляемым требованиям (например, по трудновоспламеняемости). Синтетическими смазочными веществами являются различные поли-а-олефины, полигликоли, силиконовые и эфирные масла.  

Каждое место смазки должно смазываться тем маслом, которое рекомендует изготовитель машины. Все масла имеют маркировку из специальных знаков, которая наносится стойкой краской в местах смазки и на емкости с маслом. Эта стандартная маркировка включает в себя соответствующий символ с буквенным обозначением и нанесенным коэффициентом вязкости.