+86-15105800222
+86-15105800333
In een raffinaderij, een ethyleenkraker, een gasverwerkingstrein of een tankpark voor ruwe olie is de petrochemische drukmeter het instrument waarop operators vertrouwen wanneer een scherm bevriest, een signaalkabel uitvalt of een regellus begint te dwalen. Het heeft geen stroom nodig, het toont de processtatus in één oogopslag en blijft werken door middel van trillingen, hitte, pulsaties en agressieve media. Het kiezen van het juiste model vergt echter meer dan het matchen van een schroefdraadmaat en een drukbereik. Meetprincipe, nauwkeurigheidsklasse, kastconstructie, bevochtigde materialen en regels voor gevaarlijke gebieden hebben allemaal invloed op de vraag of een meter drie maanden of tien jaar meegaat.
Deze gids beantwoordt drie vragen waar ingenieurs het vaakst naar zoeken: wat zijn de drie soorten manometers, wat is de meest nauwkeurige manometer en welke soorten manometers worden in de olie- en gasindustrie gebruikt. Vervolgens gaat het over naar de praktische kant van de petrochemische drukmeter, waarin productfamilies, materiaalkeuzes, kalibratie, installatie en probleemoplossing aan bod komen, met referentietabellen en grafieken die u op de fabrieksvloer kunt gebruiken.
De drie meest voorkomende zijn de manometer met elastische elementen (Bourdonbuis, diafragma of capsule), de manometer met vloeistofkolom en de elektronische digitale meter of druktransmitter. Ze zetten de druk allemaal op een heel andere manier om in een leesbaar signaal.
Voor kalibratiewerkzaamheden is de deadweight-tester de referentiestandaard, met een onzekerheid van 0,008 tot 0,015 procent van de meetwaarde. Van de alledaagse instrumenten bereikt een temperatuurgecompenseerde digitale meter een meetbereik van 0,05 procent of beter.
Met vloeistof gevulde Bourdon-meters, membraanafdichtingsmeters, volledig roestvrijstalen meters, veiligheidspatroon hogedrukmeters , verschilmeters en explosieveilige zenders dekken bijna elke stroomopwaartse, middenstroom- en stroomafwaartse taak.
Manometers zijn gegroepeerd op basis van het fysieke effect dat ze benutten. De drie onderstaande families zijn verantwoordelijk voor bijna elk instrument dat in een procesfabriek wordt aangetroffen, en een goed ontworpen petrochemisch manometerprogramma gebruikt ze meestal alle drie op verschillende punten van dezelfde eenheid.
Een gebogen, afgedichte buis buigt mee als de interne druk stijgt. Een tandwielsector- en rondselbeweging versterkt de beweging van de kleine tip tot een wijzerrotatie van ongeveer 270 graden. Membraan- en capsule-elementen volgen dezelfde logica voor lagedrukbereiken en viskeuze media.
Sterke punten: geen voeding, groot bereik, robuust, gemakkelijk af te lezen. Limieten: gevoelig voor schokken als het droog is, en aflezing is afhankelijk van bewegingsslijtage en omgevingstemperatuur.
De druk wordt in evenwicht gebracht met het gewicht van een vloeistofkolom. U-buis-, puttype- en hellende buisindelingen zijn gebruikelijk. Omdat de fysica direct is, heeft een manometer vrijwel geen kalibratieketen nodig.
Sterke punten: uitstekende resolutie bij zeer lage druk- en differentiële metingen. Limieten: kwetsbaar, omvangrijk, beperkt tot ongeveer 100 kPa en lager, en ongeschikt voor trillende fabrieksstructuren.
Een piëzoresistieve, capacitieve of dunnefilmsensor produceert een elektrisch signaal dat gelineariseerd en digitaal weergegeven wordt. Transmitterversies sturen 4 tot 20 mA-, HART- of veldbussignalen naar de controlekamer.
Sterke punten: hoge nauwkeurigheid, min- en max-geheugen, alarmuitgangen, verzending op afstand. Limieten: heeft stroom nodig en elektronica moet geschikt zijn voor de gevaarlijke zone.
| Parameter | Elastisch-elementmeter | Vloeistofkolommanometer | Elektronische digitale meter |
|---|---|---|---|
| Typische nauwkeurigheid | Klasse 0,25 tot 2,5 (percentage van overspanning) | 0,1 tot 0,5 procent van de leeswaarde | 0,05 tot 0,5 procent van de overspanning |
| Praktisch bereik | -1 bar tot 1600 bar | Ongeveer /-100 kPa | 10 kPa tot 700 MPa, afhankelijk van de sensor |
| Stroom nodig | Geen | Geen | Batterij- of lusvoeding |
| Trillingstolerantie | Hoog met vloeibare vulling | Zeer laag | Hoog |
| Signaal op afstand | Optionele schakelaar of zender-add-on | Niet beschikbaar | Ingebouwd |
| Beste locatie | Lokale aanduiding op lijnen en schepen | Laboratorium- en lagedrukverificatie | Bewakingspunten, testbanken, bewaakte lussen |
Binnen het Bourdon-element probeert de ovale doorsnede cirkelvormig te worden wanneer er druk op komt, en dit duwt het vrije uiteinde langs een boog naar buiten. De beweging vermenigvuldigt die beweging door middel van een getande sector, een rondsel en een spiraalveer die de speling wegneemt. In een petrochemische manometer worden drie elementvormen gebruikt: de C-vormige buis voor algemene bereiken, de spiraalvormige spoel voor hoge druk en betere stabiliteit onder pulsatie, en de spiraalvormige buis voor lage druk en hoger koppel.
Elementmateriaal is net zo belangrijk als geometrie. Koperlegeringen werken voor water, lucht en milde koolwaterstoffen, maar zijn uitgesloten als ammoniak, acetyleen of waterstofsulfide aanwezig kunnen zijn. Voor fabrieksgebruik is het element normaal gesproken 316L roestvrij staal, waarbij Monel, Hastelloy C276 of tantaal wordt gebruikt waar corrosiegegevens dit vereisen.
Nauwkeurigheid is geen enkel getal. Het combineert referentie-onzekerheid, lineariteit, hysteresis, herhaalbaarheid, temperatuureffect en langetermijndrift. De onderstaande rangschikking plaatst veelgebruikte instrumenten op basis van hun typische onzekerheid, weergegeven op een logaritmische schaal, zodat zeer kleine waarden zichtbaar blijven.
Een deadweight-tester genereert druk door gekalibreerde massa's op een nauwkeurig geslepen zuiger en cilinder met een bekend effectief oppervlak te laden. Omdat het resultaat volgt uit massa, lokale zwaartekracht en oppervlakte, is de druk herleidbaar naar nationale normen zonder afhankelijk te zijn van een elektrische sensor. Dit is de reden waarom in elk serieus laboratorium een deadweight-tester bovenaan de kalibratieketen staat.
Op de installatie zelf is de meest nauwkeurige manometer die u kunt installeren meestal een digitale meter of zender met temperatuurcompensatie en een stabiele sensor. Het onderstaande lijndiagram illustreert waarom. Een mechanische meter voegt grofweg 0,4 procent foutbereik toe voor elke 10 K afwijking van de referentietemperatuur van 20 graden Celsius, zoals toegestaan door de gebruikelijke standaarden voor meetklokken. Een gecompenseerde elektronische sensor vlakt dat effect af.
Het overal specificeren van de strengste nauwkeurigheidsklasse kost geld en kan zelfs de betrouwbaarheid verminderen, omdat precisiebewegingen delicater zijn. De betere vraag is welke fout het proces kan tolereren. De onderstaande factoren bepalen het antwoord voor een petrochemische manometer.
Zowel de omgevings- als de procestemperatuur verplaatsen het nulpunt. Monteer een sifon of pigtail op hotlines en kies een temperatuurgecompenseerde sensor waarbij de meting een berekening aanstuurt.
Elektronische sensoren drijven langzaam, vaak 0,05 tot 0,2 procent van de spanwijdte per jaar. Mechanische bewegingen verlopen door slijtage en verharding van het elastische element na overdruk.
Een opstartgolf of waterslag kan de normale overspanning meerdere malen overschrijden. Een drukbegrenzer of een hogere overbelastingswaarde beschermt het element.
Pulsatie, corrosie, zand of kristalliserende media bepalen hoe snel de nauwkeurigheid erodeert. Een stabiele meter van klasse 1.0 met een zegel verslaat een kwetsbare meter van klasse 0.25 die binnen een maand verstopt raakt.
| Nauwkeurigheidsklasse | Toelaatbare fout (percentage van bereik) | Typische wijzerplaatgrootte | Typisch gebruik |
|---|---|---|---|
| 0.25 | /-0,25 | 160 mm en 250 mm | Laboratoriumvergelijking en testbanken |
| 0.6 | /-0,6 | 100 mm en 160 mm | Procescontrolepunten |
| 1.0 | /-1,0 | 100 mm en 160 mm | Algemene procesindicatie |
| 1.6 | /-1,6 | 63 mm tot 100 mm | Nutslijnen en skids |
| 2.5 | /-2,5 | 40 mm tot 63 mm | Niet-kritische trendindicatie |
Olie- en gasfaciliteiten omvatten drie zeer verschillende omgevingen. Bronnen en verzamelleidingen hebben te maken met hoge druk en zand, pijpleidingen worden langdurig zonder toezicht gebruikt en raffinaderijen worden geconfronteerd met hitte, corrosie en constante trillingen. De onderstaande peilfamilies zijn afgestemd op deze realiteiten.
Wellhead, smoorspruitstuk, injectieskids en testscheiders vereisen hogedruk-veiligheidspatroonmeters, vaak met 316 roestvrijstalen bevochtigde onderdelen en glycerine- of siliconenvulling. Zure bronnen voegen H2S toe, dus de materiaalkeuze volgt de ISO15156-richtlijnen.
Compressorstations, meetskids en pompstations gebruiken met vloeistof gevulde meters voor pulsatie en digitale meters voor bewijs en verificatie. Locaties met externe kleppen geven de voorkeur aan digitale meters op batterijen die min- en max-waarden bevatten.
Ruwe eenheden, hydrokrakers en ethyleenfabrieken vertrouwen op de petrochemische manometer met membraanafdichtingen, hot-service sifons en met aluminium bevochtigde onderdelen. Waterstofservice voegt geventileerde behuizingen en permeatiebewuste constructie toe.
| Metertype | Belangrijkste constructiefunctie | Typische locatie | Probleem opgelost |
|---|---|---|---|
| Met vloeistof gevulde Bourdon-meter | Glycerinee- of siliconenvulling, gedempte beweging | Compressorafvoer, pompuitlaat | Wijzerfladderen, lagerslijtage |
| Diafragmaafdichtingsmeter | Flexibel metalen membraan met vulvloeistof | Ruwe-, residu-, zuur- en slurryleidingen | Verstopping, kristallisatie, corrosief contact |
| Volledig roestvrijstalen meter | 316L behuizing, ring, element en fitting | Offshore dekken, kustplanten | Externe zoutcorrosie en interne aanval |
| Veiligheidspatroonmeter | Stevige schotwand en uitblaasbare achterkant | Wellhead, hydrogeneringseenheden | Elementbreukbeveiliging voor operators |
| Verschildrukmeter | Twee drukpoorten, balg- of zuigerdetectie | Filters, zeven, coalescers | Verstoppingsdetectie en onderhoudstiming |
| Explosieveilige zender | Ex d- of Ex ia-gecertificeerde behuizing | Geclassificeerde procesgebieden | Bewaking op afstand in brandbare atmosferen |
Een puur mechanische meetklok heeft geen elektrische energie en geen eigen ontstekingsbron, waardoor hij uitstekend geschikt is voor geclassificeerde gebieden. Elke elektronische petrochemische manometer moet echter een certificering hebben die geschikt is voor de zone, gewoonlijk vlambestendig Ex db of intrinsiek veilig Ex ia, met een temperatuurklasse gekozen op basis van de zelfontbrandingstemperatuur van het aanwezige gas. Controleer vóór installatie altijd het certificaatnummer, de gasgroep (IIA, IIB of IIC) en de omgevingslimieten.
Onze fabriek bouwt elk model van onbewerkt staafmateriaal tot de uiteindelijk gekalibreerde eenheid, zodat wijzerplaat, draad, vulvloeistof en materiaal kunnen worden aangepast aan de dienst in plaats van te worden gedwongen tot een cataloguscompromis. Onderstaande families vervullen de hierboven beschreven taken.
Roestvrijstalen kast met een 316L element en onderaansluiting. Aangeboden met wijzerplaten van 63, 100 en 150 mm, nauwkeurigheidsklasse 1.0, en een optionele met vloeistof gevulde behuizing voor gematigde trillingen.
Volledig gelaste behuizing met vulling van glycerine of siliconenolie, ontworpen voor zuigercompressoren, doseerpompen en motorskids. De demping verwijdert wijzergeratel en beschermt het uurwerk.
Schroefdraad-, flens- of sanitaire afdichtingen met membraanmaterialen zoals 316L, Hastelloy C276, Monel 400, tantaal of PTFE-voering. Geschikt voor viskeuze ruwe olie, bitumen, zuren en polymeriserende media.
Stevig frontschot en uitblaasbare achterkant volgens het veiligheidspatroonprincipe. Gekozen voor waterstof, met zuurstof gereinigde diensten en putmondtoepassingen waarbij het indammen van breuken verplicht is.
Ontwerp met twee poorten voor filters en afscheiders, met optionele schakelcontacten en overbereikbeveiliging die aan één kant de volledige lijndruk weerstaat.
Dunnefilmsensor met temperatuurcompensatie, lokale weergave, min- en max-geheugen en optioneel 4 tot 20 mA met HART-uitgang. Er zijn explosieveilige behuizingen beschikbaar.
Een manometer faalt meestal omdat het verkeerde materiaal in de verkeerde vloeistof terechtkomt. De tabel vermeldt materialen die gewoonlijk worden gespecificeerd voor een petrochemische manometer, samen met de media die ernaar vragen. Beschouw het als uitgangspunt en bevestig het aan de hand van het daadwerkelijke procesgegevensblad.
| Materiaal | Sterke punten | Typische media | Waarschuwingen |
|---|---|---|---|
| 316L roestvrij staal | Evenwichtige corrosieweerstand en sterkte | Koolwaterstoffen, stoom, water, veel oplosmiddelen | Chloridespanningsscheuren bij hoge temperatuur |
| Monel 400 | Uitstekend in fluorwaterstofzuur en zeewater | Alkyleringseenheden, pekel, bijtend | Vermijd oxiderende zuren en ammoniakrijke media |
| Hastelloy C276 | Brede weerstand tegen oxiderende en reducerende zuren | Nat chloor, zoutzuur, zuur gas | Hooger cost, longer lead time |
| Tantaal | Bijna immuun voor de meeste zuren | Heet zwavelzuur, salpeterzuur | Aangevallen door fluorwaterstofzuur en sterke basen |
| PTFE-voering | Chemische inertie over een breed pH-bereik | Agressieve chemische voeders | Beperkte vacuüm- en temperatuurmogelijkheden |
| Koperlegering | Economisch en stabiel in neutrale media | Lucht, water, smeerolie | Nooit gebruiken met ammoniak of acetyleen |
Economisch en effectief voor omgevingstemperaturen van grofweg -20 tot 60 graden Celsius. Goede demping voor pompen en compressoren in gematigde klimaten.
Blijft vloeibaar bij lagere temperaturen en wordt daarom gekozen voor koude gebieden en offshore-winteractiviteiten. De viscositeit verandert langzaam met de temperatuur.
Vereist wanneer het proces in contact komt met zuurstof of sterke oxidatiemiddelen, omdat het daar niet mee reageert. Gebruikt in membraanafdichtingssystemen voor dergelijke diensten.
Bereikselectie beschermt zowel de nauwkeurigheid als de levensduur. Een wijzer die in het onderste derde deel van de wijzerplaat rust, verliest resolutie, terwijl een wijzer die zich bovenaan de wijzerplaat bevindt het element vermoeit. Onder constante druk moet u de overspanning zo dimensioneren dat de normale werkdruk tussen een derde en tweederde van de volledige schaal valt. Als er sprake is van pulsatie, houd dan de maximale werkdruk onder de helft van de volledige schaal.
Voor fluctuerende belastingen beperkt u de piekdruk tot 50 procent van de volledige schaal. Voor stabiele belastingen is de bovenste werklimiet 75 procent van de volledige schaal.
| Diameter wijzerplaat | Leesafstand | Gemeenschappelijke toepassing |
|---|---|---|
| 50 en 63 mm | Tot 1,5 meter | Compacte skids, instrumentenpanelen, bemonsteringssystemen |
| 100 mm | Tot 3 meter | Standaard lijn- en vaartuigindicatie |
| 150 en 160mm | Tot 6 meter | Pompkamers, compressorhallen, verhoogde platforms |
| 250 mm | Ruim 8 meter | Controlereferentiepunten en laboratoriumbanken |
Elke petrochemische manometer verlaat de fabriek pas nadat deze een vaste reeks controles heeft doorstaan. De onderstaande reeks is het pad dat een typische eenheid volgt.
Staafmateriaal en buismateriaal worden gecontroleerd aan de hand van freescertificaten, waarbij positieve materiaalidentificatie beschikbaar is voor gelegeerde onderdelen.
Buizen worden gevormd met gecontroleerd gereedschap en vervolgens via orbitale of lasermethoden aan de mof gelast voor een consistente penetratie.
Het afgedichte element wordt op overdruk gehouden en vervolgens op heliumlekken getest waar de service een extreem lage lekkage vereist.
Het uurwerk is gemonteerd, gelineariseerd en de wijzer is gezet. Hysteresis en wrijving worden geïnspecteerd voordat de behuizing wordt gesloten.
Elke meter wordt getest tegen een referentiestandaard op 0, 25, 50, 75 en 100 procent van de overspanning in zowel stijgende als dalende richtingen.
Wijzerplaatafdruk, draaddiktecontroles en vulniveau worden geverifieerd. Eenheden worden verzonden met een kalibratierecord en beschermende verpakking.
| Standaard | Reikwijdte |
|---|---|
| EN 837-1 | Afmetingen, metrologie, vereisten en testen van Bourdonbuismeters |
| EN 837-3 | Diafragma- en capsulemeters |
| ASME B40.100 | Manometers en manometerhulpstukken |
| ISO 15156 | Materiaals for use in environments containing hydrogen sulfide |
| ATEX- en IECEx-schema's | Apparatuur voor explosieve atmosferen |
| GB/T 1226 | Algemene manometers in het Chinese nationale systeem |
Een goed gekozen instrument kan bij onzorgvuldige installatie toch vroegtijdig uitvallen. De onderstaande praktijken behandelen de meest voorkomende oorzaken van voortijdige slijtage en verkeerde metingen.
Neem de drukaftakking vanaf de zijkant van een horizontale lijn, weg van ellebogen, kleppen en pompuitlaten waar de stroming turbulent is. Voor stoom en condenseerbare damp zorgt een neerwaartse tik ervoor dat condensaat het element beschermt.
Monteer een naaldventiel of een meterafsluitventiel met een ontluchtingspoort. Dit maakt vervanging mogelijk zonder uitschakeling en maakt langzame druktoepassing tijdens het opstarten mogelijk.
Wanneer het medium op de meter boven de 60 graden Celsius komt, vangt een pigtail-sifon condensaat op en houdt het element binnen de nominale temperatuur.
Gebruik een snubber- of restrictieschroef om snelle cycli van heen en weer bewegende machines te dempen. Kies de opening op basis van de viscositeit, aangezien een zeer fijne opening verstopt kan raken.
Monteer de wijzerplaat waar mogelijk verticaal en op ooghoogte, met alleen ruimte voor een sleutel op de platte kanten van de dop. Draai de kast nooit vast, dit beschadigt het uurwerk.
Zuurstofmeters moeten olie- en vetvrij zijn en voorzien zijn van een duidelijke markering. Acetyleen en ammoniak hebben overal een kopervrije constructie nodig.
| Symptoom | Waarschijnlijke oorzaak | Corrigerende actie |
|---|---|---|
| De wijzer keert niet terug naar nul | Overdruk of wrijving in het uurwerk | Vervang de meter en voeg een drukbegrenzer toe |
| Aanwijzer fladdert | Pulsatie van de pomp of compressor | Gebruik een met vloeistof gevulde behuizing en plaats een snubber |
| Leescijfers hoger dan verwacht in de zomer | Temperatuureffect op het element | Voeg een sifon of een gecompenseerde digitale meter toe |
| Vulvloeistof is troebel of lekt | Afdichtingsslijtage of incompatibele vulling | Vervangen door een gelaste behuizing of het juiste vultype |
| Trage reactie | Geblokkeerde tikken of gedeeltelijk verstopte snubber | Reinig de leiding of gebruik een membraanafdichting |
| Wijzerplaat beslaat | Vocht komt binnen via de ventilatieopening | Selecteer een hogere IP-waarde of een gevulde koffer |
Omdat de fabriek elke productiefase controleert, kan een petrochemische manometer worden aangepast aan uw leidingen, veiligheidsregels en documentatiebehoeften. Onderstaande opties zijn de meest gevraagde.
Aangepaste schaaleenheden zoals bar, psi, MPa of kgf/cm2, dubbele schaalverdeling, gekleurde zones voor bedrijfslimieten en tagnummers die met laser op de behuizing zijn gegraveerd.
Speciale schroefdraad, flensuiteinden in gangbare drukklassen, gelaste moffen en capillair gemonteerde externe afdichtingen voor warme of moeilijke locaties.
Inductieve of magnetische eindschakelaars, 4 tot 20 mA zendermodules en Ex-gecertificeerde bedradingsopties voor bewakingssystemen.
Materiaalcertificaten, kalibratiegegevens, druktestrapporten en maattekeningen worden bij elke zending opgesteld.
Zuurstofreiniging, siliconenvrije voorbereiding voor gebruik in de spuiterij en verzegelde verpakking voor levering in een cleanroom.
Voorbeeldeenheden voor fitchecks, beoordeling van datasheets door onze technici en aanbevelingen wanneer uw medium of temperatuur ongebruikelijk is.
Ja. Een samengestelde meter heeft een schaalverdeling van vacuüm via nul tot positieve druk, bijvoorbeeld -1 tot 5 bar. Het is geschikt voor pompzuig- en perstaken waarbij de lijn beide omstandigheden doorstaat.
Het Bourdon-element kan permanent verharden na blootstelling aan druk voorbij zijn elastische limiet. De wijzer rust dan iets boven nul en de meter moet worden vervangen of opnieuw worden gekalibreerd.
Kies een afdichting als het medium stroperig, polymeriserend, kristalliserend, corrosief voor het element is of als de hygiëne een vlakke aansluiting vereist. De afdichting isoleert de meter en de vulvloeistof voert druk over het membraan.
Een wijzerplaat van 100 mm is helder tot ongeveer 3 meter. Voor platforms of pijprekken waar operators van verder weg lezen, is een draaiknop van 150 of 160 mm een betere keuze.
Kies deze constructie wanneer een plotselinge elementbreuk personeel zou kunnen verwonden, wat typisch is voor hogedruk-, waterstof-, gecomprimeerd gas- en putkopdiensten. De uitblaasbare achterkant leidt ontsnappend gas weg van de machinist.
Niet altijd. Elektronica biedt betere nauwkeurigheid en gegevens op afstand, terwijl een mechanische meter geen stroom nodig heeft en blijft werken tijdens een stroomstoring. Veel fabrieken installeren beide op kritieke lijnen.
Stuur ons het medium, het drukbereik, de temperatuur, de aansluitnorm en de explosiegevaarlijke omgevingsclassificatie. Onze ingenieurs zullen een aanbevolen model, materiaallijst en tekening ter beoordeling retourneren.