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淺析壓力表檢定及常見問題處理

來源: 作者: 發布日期:2020-05-11

 摘 要 :在現代工業生產過程中,壓力表是一種用來記錄和監測機械生產設備運行時壓力值的工具。壓力表參數能夠指示器械運行參數和狀態,從而判斷是否有故障發生,而壓力表檢定是確保壓力表處于正常作業狀態的監測手段,其對工業生產安全具有重要的意義。筆者從壓力表的工作原理出發,結合實際工作經驗,簡要分析了壓力表檢定常見問題以及處理方法。

 
 引言
       常見的壓力表一般為彈性式壓力表,這種壓力表體積較小、結構簡單、測量范圍廣,因此具有良好的泛用性,檢修難度也較低,是我國工業生產中應用非常廣泛的壓力表類型 [1]。工業部門在使用壓力表時,需要按照國家法律法規的規定對相應種類的壓力表進送有法定資質的計量檢定機構進行定期“體檢”,及時篩查故障壓力表并進行設備檢修與更換,從而確保各壓力表處于正常作業狀態,確保壓力表能夠有效監測工業生產狀態、實現器械監測與故障排查,進而避免生產事故的發生、保證人民群眾的生命安全和財產安全。
 
1 壓力表的檢定項目及在檢定過程中的注意事項
1.1 檢定條件
1.1.1 標準器和輔助設備的選擇
         標準器是檢定壓力表的設備,因此標準器的好壞直接決定了檢定水平的高低。壓力表檢定常用標準器主要包括以下4 種類型,彈性元件式精密壓力表、壓力機、微壓計、真空表等 [2]。除了標準器外,壓力表檢定過程中還需要使用各種各樣的輔助設備,例如真空壓力校檢器真空壓力泵、隔離器以及發訊設備等。根據筆者工作的實際情況,筆者單位選用 -0.1 MPa~60 MPa 內各個量程段的精密壓力表0~60 MPa液體高壓壓力源、-0.1 MPa~6 MPa 氣體壓力源、油 - 氣隔離器、油 - 水隔離器。
 
1.1.2 環境條件
       筆者所在單位位于北方,常年空氣干燥,壓力表檢定室裝有空調,可以保證全年檢定時的環境溫度保持在(20±5)℃和濕度保持在 85% 以內的狀態。
1.1.3 檢定用的工作介質壓力表檢定用介質需要根據測定的壓力表類型和測量上限進行調整 [3]。
 
       通常測量上限較低的(0.25 MPa 以下)時,可以直接使用清潔或其他化學性質穩定且不具腐蝕性和毒性的氣體作為檢定用介質。當測量上限升高時(0.25 MPa ~ 400 MPa)時,氣態介質已經不能滿足檢定需求,需要使用不具腐蝕性的安全液體作為檢定用介質 ;當測量上限超過 400 MPa 時,需要根據說明書使用規定檢定介質,通常為藥用甘油和乙二醇混合液。
 
       此外,氧氣壓力表的檢定介質應當完全無油。如果因為儀表檢定使儀表內殘留油脂,則儀器在運行過程中產生的熱量可引起油脂的熱燃燒或爆炸等事故,從而給工業生產安全造成不利的影響。
 
1.1.4 檢定標準器的要求
       在日常的檢定工作中,標準器的選擇首先要考慮本轄區范圍內常見的壓力表的種類、規格型號、測量上限、準確度等級和年送檢量等因素,從中選擇合適的標準器。按照筆者的工作單位,年送檢量在 2 000 塊左右,送檢的壓力表大部分為 1.6級 0~1.6 MPa 和 0~2.5 MPa 的彈簧管式壓力表,有部分的真空表、0.25 MPa 以下的壓力表和 10 MPa~60 MPa 的壓力表。因此我們選用 0~60MPa 的液體高壓壓力源和 -0.1 MPa~6 MPa 的氣體壓力源為壓力校驗裝置,全量程段的 0.25 級機械式精密壓力表為計量標準設備,可以檢定 1.0 級及以下的一般壓力表壓力真空表和真空表,不能檢定氧氣壓力表。為了避免壓力校驗臺的堵塞,保持校驗儀內部的清潔,我們在氣體壓力源上加裝了油 - 氣隔離器。
 
1.2 壓力表檢定中的外觀檢查
       外觀檢查就是檢定人員通過肉眼去判斷壓力表的零件組成是否完整、周圍螺絲是否松動、待機狀態下是否完全歸零、壓力表非常大允許誤差是否符合標準等,綜合起來就是檢定人員以壓力表結構特征和自身工作經驗以經驗判斷壓力表表面是否正常。而工作人員在進行壓力表檢定外觀檢查過程中應該按照 3 個主要步驟。1)注意看壓力表的計量單位,對于國產壓力表都標注的是國家法定計量單位,例如 MPa、kPa,在檢定時不用換算就可直接檢定,一些國外廠的一些壓力表往往標注的是非國家法定計量單位,這時就需要將非法定計量單位換算為法定計量單位,才可以開始檢定。2)查看壓力表接頭的螺紋尺寸,看是否與校驗臺相配,如果不匹配要及時加裝轉換接頭等裝置。3)認真查看分度值并計算壓力表的非常大允許誤差,標準器的非常大允許誤差應當小于檢定壓力表非常大允許誤差的 25%,因此在選擇標準器前要先確定受檢壓力表的非常大允許誤差。
 
1.3 壓力表的儲存
       不銹鋼壓力表應該保存在合適的環境中,室內環境溫度過高或過低、濕度過高或過低都會對壓力表精準度造成影響,同時空氣中的腐蝕性物質也會對壓力表精度產生影響。如果壓力表長期儲存于不良環境中,壓力表的精度和準度就會發生偏差。
1.4 壓力表使用中由于溫度變化的影響與修正要求
       精密壓力表 用 于 精 密 測 量, 正 常 使 用 環 境 溫 度 為5℃ ~40℃,但是偏離環境溫度為(20±3)℃(0.4 級)或(20±2)℃(0.25 級)使用時,應考慮溫度影響誤差,溫度影響誤差計算,按下式規定 :
       Δ=±(δ+KΔt)
式中 :
       Δ—溫度影響誤差,表示方法與示值基本誤差相同。
       δ—儀表示值基本誤差限的絕對值。
       Δt—〔t2-t1〕 t2—為環境溫度 5℃ ~40℃的任意值。
       t1—當 t2 高于 22℃(0.25 級)或 23℃(0.4 級)時為 22℃或 23℃ ;當 t2 低于 17℃(0.4 級)或 18℃(0.25 級)時為17℃或 18℃。
       K—溫度影響系數,其值取 0.04%/℃。
 
2 壓力表檢定裝置使用及檢定中的常見問題及解決方法
2.1 壓力校驗裝置管路堵塞,導致泄壓不暢,介質外流
       壓力校驗裝置一般采用純凈水或變壓器油作為傳壓介質。筆者所在單位使用的 0~60 MPa 液體高壓壓力源的介質為純凈水。壓力檢驗裝置在使用過程中經常出現管路堵塞的現象,使得壓力檢驗裝置泄壓緩慢,壓力表不加零,如果在此情況下強行卸去被檢表,純凈水會從被檢表座溢出,給檢定工作帶來極大的不便。而造成這種情況的原因主要有 3 點。
       1)被檢表彈簧管臟污,彈簧管內的雜質經純凈水帶入校驗器,當雜物較多時就會堵塞了校驗器管路。
       2)校驗臺的被檢表座使用了非原裝的密封墊,安裝被檢表對密封墊造成的較大壓力,使橡膠墊撕裂,撕裂的碎片進入管路造成了堵塞。
       3)被檢表接頭上生料帶未清理干凈,部分生料帶絲通過打壓進入了校驗器管路,造成了堵塞。
 
       自行疏通方法 :用金屬堵頭堵住校驗臺的 3 個表座,關閉截止閥,在水杯內換放入干凈的純凈水,用加壓杠桿和手輪進行加壓,當壓力加到上限時稍作停留,然后打開截止閥,重復多次直至堵塞現象消失。此方法利用校驗器自身的高壓,沖擊管路中的堵塞物,在泄壓的那一刻將堵塞物沖入水杯內,從而疏通堵塞。上述方法重復多次后效果不理想,將校驗臺拿到洗手章水龍頭處,一邊往水杯內注入自來水一邊打壓,不斷地進行循環,可以看到校驗臺內的雜質被沖出。
 
如果仍然不能排除堵塞則需要聯系廠家尋求解決。預防管路堵塞的方法如下。
       1)要求送檢單位在送檢前將壓力表接口上的生料帶等徹底清理,對接口、表殼進行擦拭清潔,不得有灰塵。并且對于那些壓力表使用單位要求其用注射器往壓力表的彈簧管內注入清水清洗彈簧管。
       2)檢定人員不得使用校驗臺原裝的密封墊。這是因為校驗臺屬于精密儀器,如果違背操作規則就會給工作帶來不便。筆者單位使用的三暢高壓壓力源,在使用過程中偶爾出現被檢表座加壓時從接口處漏水的情況,此種情況往往是因為被檢表表頭螺紋直徑小于快速接頭直徑導致密封不嚴漏水。而檢定人員往往認為是沒有加裝密封墊的關系,加裝了自行購買的密封墊后情況有所好轉,但是加裝密封墊后接口進深變淺,需要被檢表擰非常緊才能保證密封性,這樣時間長了就會壓裂密封墊,壓裂后的橡皮碎渣隨水流進入了管路,較大塊或條狀的碎渣極易堵塞管路且較難排除。
       3)采用介質外排的形式進行檢定,即將通往水杯的回水管一端與水杯分離,另放一個排水桶,讓通過被檢表后的水排放到排水桶中,當上一次的水排放完成后,工作人員需要添加新的純凈水,減少水杯內的污染。
 
2.2 壓力表校驗臺的精密壓力表的維護保養
壓力校驗臺要視使用的頻繁程度經常進行維護保養,主要有 2 個方面。
       1)查看密封墊,如密封墊老化磨損要立即更換。而更換橡膠密封墊的要求主要為當壓力在 0~10 MPa 時使用橡膠密封墊,壓力大于 0~10 MPa 時需要使用廠家提供的四氟墊片。
       2)根據使用狀況了解校驗臺各螺母的堅固程度和管路的密封性能,及時緊固松動的螺母,如管路密封差要停止使用直到問題排除。
       3)對加裝在校驗臺上的油水(氣)隔離器定期擰開滾花螺釘,放出積累在里面的雜質,必要時進行清洗。
       4)精密壓力表使用時在準確度等級滿足規程要求的前提下,非常好使用比被檢表大一量程的精密壓力表,這樣可以延長精密壓力表的使用壽命。
       5)檢查校驗臺被檢表接口螺紋的磨損情況,例如檢定時出現接口處易泄漏,手摸接口螺紋有磨損感,要聯系廠家更換被檢表接口。
 
2.3 抗震壓力表檢定時的常見問題及注意事項
       抗震壓力表是壓力表強制檢定工作中常見的壓力表種類,表內部填充了阻尼液,在抗震壓力表上方一般有一個橡皮放氣塞,在出廠時是密閉的。將抗震壓力表安裝在校驗臺上后,要用螺絲刀撬開橡皮塞,放出里面的氣體,要保持橡皮塞處于打開的狀態直到檢定結束,在蓋上橡皮塞后用細針在橡皮塞頂部扎一個透氣孔。在檢定過程中,一直要打開橡皮塞,因為在升壓的過程中儀表內還會產生空氣,如果不放出仍然會導致示值偏差,影響壓力表檢定結果。在檢定結束后,在橡皮塞頂部扎一個小孔的作用是防止儀表在企業使用過程中脹氣失準。以上方法對于首次檢定、后續檢定和使用中檢查的抗震壓力表都適用。
 
3 結語
       對于壓力表的檢定工作,是其能夠投入使用的一個關鍵環節,決定了工業生產的整體進展和工程質量,因此,在施工系統中占據了重要的地位,需要各部門共同協作,完成關于壓力表的檢定工作。

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