Tube d'impulsion en acier 1 2. Fonctions de diagnostic avancées des transmetteurs de pression de la série EJX
Le tube d'impulsion est utilisé pour la décompression, la connexion lignes d'impulsion aux régulateurs de débit et de pression. De plus, c'est un autre options peu coûteuses solutions pour hautes températures moyennes. Chaque mètre de tube à impulsion abaisse la température du fluide d'environ 80 degrés. Habituellement, des tubes d'impulsion en acier ou en cuivre sont utilisés. Une extrémité du tube d'impulsion, connectée à la source de pression, a le filetage le plus pratique pour le montage G1/2, et l'autre extrémité, connectée au transmetteur ou au régulateur, a un filetage qui correspond au filetage de l'équipement.
Par exemple : pour faciliter l'installation des capteurs de pression, la société AQUA-KIP propose un tube d'impulsion (cuivre) pour l'alimentation en pression avec raccords filetés internes et externes de toute longueur. Le tube en cuivre résiste à une pression jusqu'à 87 bar et en même temps se plie facilement, ce qui permet sans efforts particuliers et un outil supplémentaire, mettez-le en place de la prise de pression à l'appareil.
Caractéristiques:
Tube cuivre : 10x1
Pression (max) : 87 bar (30 bar pour raccords filetés)
Température : -25+210 С
Filetage de raccordement process et appareil : G1/2, G1/4, G3/8 (veuillez préciser interne ou externe sur demande)
Le prix est pour un tube d'impulsion de 1 mètre de long et avec un filetage G1/2.
Longueur : 1 mètre
Yokogawa a développé des fonctions qui diagnostiquent le blocage et contrôlent le système de chauffage. tubes à impulsion, spécialement pour les transmetteurs de pression de la série EJX. Cet article fournit une description des fonctions de diagnostic avancées avec communication numérique via les protocoles FOUNDATION Fieldbus et HART.
OOO Yokogawa Electric CIS, Moscou
Introduction
Il est supposé que l'instrumentation doit être équipée de fonctions de diagnostic pour éviter des conditions de processus anormales et, en outre, la possibilité de leur extension doit être prévue. Les informations de diagnostic basées sur divers paramètres du processus physique mesurés par les instruments et leur utilisation ultérieure permettent à l'utilisateur de réduire la quantité d'entretien de routine et donc de réduire les coûts d'entretien. L'instrumentation avec des fonctions de diagnostic avancées améliore le contrôle des opérations de processus et réduit le coût de Entretien (1).
Les transmetteurs de pression de la série EJX de Yokogawa diagnostiquent le colmatage de la tuyauterie d'impulsion utilisée pour transférer la pression de procédé vers le transmetteur et surveillent l'état du système de chauffage de la tuyauterie d'impulsion au niveau des connexions à équipement technologique. La première fonction, la détection de colmatage dans les tubes d'impulsion, est basée sur l'utilisation des fluctuations de pression du fluide de travail qui se produisent dans les tubes. Une autre fonction, le contrôle du système de chauffage des tuyaux d'impulsion, qui est conçu pour empêcher le refroidissement du milieu dans les tuyaux, est basée sur l'utilisation d'un gradient de température correspondant à la résistance thermique à l'intérieur du capteur. Contrairement aux fonctions d'autodiagnostic, ces fonctions sont appelées fonctions de diagnostic avancées des transmetteurs de pression de la série EJX. Sur la fig. 1 montre la configuration des fonctions de diagnostic.
Riz. 1. Configuration des fonctions de diagnostic dans les instruments de la série EJX
Dans les rapports techniques dédiés de Yokogawa (2), (3), les experts peuvent explorer plus Description détaillée les fonctions ci-dessus et comment elles fonctionnent.
Présentation des fonctions de diagnostic avancées
Fonctions de diagnostic avancées pour les transmetteurs de pression de la série EJX, conçues pour mesurer les valeurs différentielles, absolues et surpression, ainsi que les températures, permettent de détecter des conditions de processus anormales en surveillant l'état de l'environnement technologique à l'aide d'algorithmes spéciaux, qui seront discutés plus tard.
Détection de blocage dans les tuyaux d'impulsion
Les transmetteurs de pression mesurent la pression du fluide de procédé qui leur est fourni via les tubes d'impulsion. La tuyauterie d'impulsion reliant les sorties de procédé au transmetteur doit transmettre avec précision la pression de procédé. Si, par exemple, du gaz s'accumule dans un tube rempli de liquide pendant le gonflage ou si le canal se bouche, des fluctuations de pression se produisent, il commence à être transmis de manière imprécise et l'erreur de mesure augmente. C'est pourquoi condition nécessaire des mesures précises est la possibilité d'utiliser des capteurs avec des fonctions avancées pour détecter le colmatage dans les tubes en réduisant l'amplitude de la fluctuation de pression lorsque les tubes d'impulsion sont bloqués, à savoir en comparant le degré d'atténuation de l'amplitude de la fluctuation de pression avec les valeurs initiales obtenu lors de la mesure de la pression dans des conditions normales.
Sur la fig. 2 montrés installation typique tubes à impulsion pour capteur pression différentielle et un schéma de principe donnant une idée de l'évolution de l'amplitude de la fluctuation de pression en conditions normales et lors du blocage.
Riz. 2. Installation de tuyauterie d'impulsion pour le transmetteur de pression différentielle et atténuation de l'amplitude des fluctuations de pression
Surveillance de l'état du système de chauffage de la tuyauterie d'impulsion
Température requise la vapeur et le réchauffeur, qui maintiennent la température des tubes d'impulsion, sont contrôlés en mesurant la température de la bride, qui est déterminée en fonction des températures de la capsule et de l'amplificateur du capteur. Sur la fig. 3 présentés conception standard système de chauffage par tuyau d'impulsion, composé d'un tuyau en cuivre pour la vapeur, d'un tuyau d'impulsion et matériau isolant, et sur la fig. La figure 4 montre un graphique à partir duquel la température de la bride peut être estimée en fonction des températures de la capsule et de l'amplificateur.
Riz. 3. Système de chauffage à tube pulsé
Riz. 4. Estimation de la température de la bride basée sur les températures de la capsule et de l'amplificateur
Application des fonctions de diagnostic avancées dans les transmetteurs de pression de la série EJX
Les transmetteurs de pression de la série EJX sont capables de diagnostiquer la tuyauterie d'impulsion bloquée sur le côté haute pression, sur le côté basse pression ou des deux côtés. Ceci est rendu possible par l'utilisation d'un capteur résonnant au silicium multiparamètre qui peut mesurer simultanément la pression différentielle, la pression statique côté haut et la pression statique côté bas (4). Par conséquent, les transmetteurs de pression de la série EJX sont conçus non seulement pour mesurer la pression différentielle et la détection de niveau, mais également pour détecter le colmatage dans les conduites d'impulsion du côté de la mesure de pression en utilisant le même principe de mesure. Avec leur aide, vous pouvez contrôler la température de la bride de n'importe quel forme constructive, car il est produit en fonction des températures de la capsule et de l'amplificateur.
Les diagnostics avancés du capteur de pression sont disponibles sur tous les modèles prenant en charge les protocoles de communication numérique FOUNDATION Fieldbus et HART. En tableau. Le tableau 1 répertorie les modèles de transmetteur de pression de la série EJX et les options de détection de colmatage pour chaque modèle.
Tableau 1. Modèles de la série EJX et objets de détection de colmatage applicables
En tableau. Le tableau 2 montre les caractéristiques des capteurs avec des fonctions de diagnostic avancées pour les deux protocoles de communication numérique FOUNDATION Fieldbus et HART. La différence est observée dans le but des sorties d'alarme de diagnostic, le nombre de paramètres d'alarme, etc.
Tableau 2. Caractéristiques des fonctions de diagnostic avancées
Traitement avancé des données de diagnostic
Sur la fig. 5 montre la séquence des actions effectuées lors du traitement des données de diagnostic avancé, et dans le tableau. 3 montre les paramètres de sortie liés aux diagnostics respectifs.
Riz. 5. Algorithme de diagnostic avancé
Tableau 3 Sortie liée au diagnostic
Les transmetteurs de pression de la série EJX de Yokogawa diagnostiquent le bouchage de la tuyauterie d'impulsion comme suit : fluctuations de la pression différentielle, pression statique côté haute pression et une pression statique côté basse pression toutes les 100 ms ou 135 ms, puis un traitement statistique des résultats est effectué sur la base des données. Pour chaque période de diagnostic caractéristiques importantes sont les suivants: le rapport des fluctuations des valeurs nominales et diagnostiquées, ainsi que le degré de blocage, déterminé sur la base de la corrélation des fluctuations de pression. Notez que la période de diagnostic peut être modifiée au moyen d'un réglage correspondant.
En surveillant l'état du système de chauffage de la tuyauterie d'impulsion à des intervalles de 1 seconde, la température de la bride est déterminée en fonction des températures de la capsule et de l'amplificateur, et la valeur correspondante est comparée aux seuils supérieur et inférieur.
Pendant que le système évalue tous les paramètres, les paramètres de diagnostic requis sont sélectionnés et le résultat de diagnostic résultant est émis en fonction du réglage de la sortie d'alarme.
Lors de l'utilisation du protocole de communication FOUNDATION Fieldbus, les alarmes de diagnostic sont affichées non seulement dans la valeur de sortie d'état, mais également dans la sortie d'entrée analogique (AI) du bloc fonctionnel. Lors de l'utilisation du protocole de communication HART, les sorties disponibles sont non seulement la coupure et le repli analogiques 4-20 mA, mais également la sortie de contact.
Vous trouverez ci-dessous une description des procédures de base pour diagnostiquer la tuyauterie d'impulsion bouchée et surveiller l'état du système de chauffage de la tuyauterie d'impulsion.
Algorithme de diagnostic du blocage des tubes à impulsions
L'étape principale du processus de diagnostic des conduites d'impulsion obstruées consiste à surveiller les fluctuations de pression. Le verrouillage est déterminé en comparant les valeurs d'oscillation de pression du processus en cours avec la valeur nominale correspondant à la pression de l'état de fonctionnement. Principalement à valeurs élevées les valeurs de fluctuation de pression différentielle et statique sont également élevées, de sorte que le processus de détection de blocage est stable. Cependant, si le niveau ou la pression d'un fluide de procédé très visqueux avec un indice de viscosité supérieur à 10 cSt est mesuré, ou si le fluide mesuré est un gaz, il faut tenir compte du fait que les valeurs de fluctuation de pression doivent pas être élevé, de sorte qu'une erreur de mesure ne se produise pas.
Le diagnostic de colmatage s'effectue dans l'ordre suivant : réglage des valeurs nominales, simulation de la situation avec confirmation de la détection de colmatage et détection réelle de colmatage. La simulation d'une situation de blocage est effectuée à l'aide d'un collecteur à trois vannes ou vanne d'arrêt montés sur tubes à impulsions.
Dans ce cas, les valeurs nominales des fluctuations de pression sont assez importantes. Une valeur limite minimale de fluctuation de pression doit être sélectionnée pour effectuer des diagnostics. Les diagnostics ne seront possibles que si les valeurs de fluctuation de pression dépassent la limite minimale définie.
Les paramètres de la fonction de diagnostic sont configurés à l'aide du progiciel de gestion de dispositifs intégrés PRM (Plant Resource Manager) et de l'assistant de gestion de dispositifs polyvalents FieldMate développés par Yokogawa (5), (6).
Algorithme de surveillance de l'état du système de chauffage du tube à impulsions
Étant donné que la température de la bride est déterminée en fonction des températures de la capsule et de l'amplificateur du capteur, il est nécessaire de déterminer le facteur approprié pour le calculer.
Pour ce faire, avant d'effectuer la procédure de diagnostic, il est nécessaire de chauffer la bride et de mesurer sa température. Après cela, le coefficient reçu est défini dans l'appareil, ainsi que les seuils d'alarme pour les températures élevées et basses.
Algorithme de sélection d'alerte
Sur la fig. 6 montre un schéma de sélection des alarmes pour les capteurs de pression avec le type de communication utilisant le protocole HART. Les résultats des diagnostics de blocage et l'erreur de température de la bride sont stockés dans le paramètre Diag Error, et la sortie et l'affichage des résultats sont déterminés par l'option Diag.
Riz. 6. Alarme (pour communication numérique HART)
Lors de l'utilisation du protocole de communication FOUNDATION Fieldbus, les résultats de diagnostic sont contenus dans le paramètre DIAG_ERR et les données de sortie sont déterminées par le paramètre DIAG_OPTION.
Interface utilisateur graphique (GUI) pour des diagnostics avancés
Gestionnaire de types d'appareils (DTM) logiciel FieldMate est équipé d'une interface utilisateur personnalisée, illustrée à la fig. 7, à l'aide de laquelle divers paramètres des capteurs sont réglés et contrôlés. L'interface graphique permet d'obtenir facilement une valeur nominale pour diagnostiquer le blocage et le coefficient de température de la bride, et facilite la sélection de la protection d'alarme.
Riz. 7. Exemple d'interface système
Les valeurs de fluctuation de pression et le degré de blocage peuvent être observés et contrôlés dans les onglets des fenêtres (Device Viewer) du logiciel FieldMate. Sur la fig. 8 montre des exemples de ces onglets. Les modifications des données de diagnostic qui se produisent lorsque la vanne est tournée peuvent être visualisées lors de la modulation de colmatage effectuée lors de la configuration du diagnostic de colmatage.
Riz. 8. Exemples d'écrans d'informations de diagnostic et de modification des informations dans Device Viewer
Conclusion
L'archivage des informations de diagnostic obtenues à la suite de l'utilisation des dispositifs décrits dans l'article et son analyse plus approfondie permettent un diagnostic précis et un contrôle des processus technologiques. Cela se fait en utilisant les transmetteurs de pression de la série EJX et le progiciel de gestion des appareils intégrés PRM (Plant Resource Manager) de Yokogawa.
En raison de l'augmentation Dernièrement volume d'opérations diverses processus technologique L'environnement de fabrication nécessite des instruments de test avec des fonctionnalités de diagnostic avancées pour améliorer la fonctionnalité et la précision des mesures. Les produits de Yokogawa répondent non seulement à toutes les exigences ci-dessus, mais permettent également des solutions de haut niveau.
Les tubes à impulsion sont équipement auxiliaire utilisé avec des appareils de contrôle et de mesure de l'environnement de travail du pipeline - convertisseurs, manomètres, capteurs de pression / vide. L'installation de l'appareil est effectuée sur le pipeline de processus. Peut être connecté à certains appareils Système automatisé. La température de l'environnement de travail est réduite au niveau requis pour l'interaction avec l'équipement de mesure. Aide à réduire les coups de bélier, élimine les vibrations.
Il existe deux options pour la conception des tubes d'impulsion pour la connexion au pipeline - fileté et soudé. Grâce à ce dispositif, la résistance des appareils de contrôle et de mesure aux effets des conditions climatiques, environnements de travail agressifs. Il est largement utilisé dans les domaines des réseaux de chauffage, dans le cadre de l'équipement des points de chauffage.
Les tubes d'impulsion soulagent la pression, assurent la connexion des dispositifs qui régulent la pression et le débit du fluide de travail, avec la ligne d'impulsion. sont considérés manière accessible effectuer des mesures de l'environnement avec haute température(sauf si l'équipement de mesure et de contrôle est conçu pour traiter des liquides à haute température).
L'efficacité de l'appareil est déterminée par la longueur - 1 mètre suffit pour réduire la température de 80 degrés. Les matériaux de fabrication courants sont le cuivre, l'acier. Tableau des tailles des tubes à impulsion selon le matériau :
Une extrémité du tube est connectée à un pipeline ou à un appareil avec un fluide de travail, l'autre - à un appareil de mesure. Le filetage du côté de raccordement à la source de pression est G1/2, le côté de raccordement au capteur est conforme au filetage du capteur.
Le choix de la tuyauterie d'impulsion est entièrement déterminé par les conditions de fonctionnement et les raccordements prévus. Disponible avec filetage interne et externe, en différentes longueurs. Les modifications typiques en cuivre peuvent fonctionner avec des systèmes ayant une pression inférieure à 87 bars (la pression autorisée dans les zones avec raccords est de 30 bars) et sont pratiques pour l'installation. La douceur du matériau vous permet de donner à l'appareil forme désirée et posez le tube sur un dispositif de contrôle placé en permanence (sans utiliser outils supplémentaires).
Longueur standard tubes - mètre, il est possible de fabriquer des modifications de n'importe quelle longueur, avec toutes les options de connexion. L'achat de l'appareil est possible même si la longueur requise n'est pas connue. Un tuyau de longueur évidemment plus grande est acheté (avec des raccords préparés aux extrémités), l'excédent est coupé lors de l'installation, les coupes sont fixées avec des raccords de serrage.
Les raccords auxiliaires pour les instruments de mesure de pression comprennent un dispositif tel qu'un tube de Perkins, autrement appelé tube d'impulsion pour un manomètre ou un tube à boucle. Il est destiné à protection fiable l'appareil des éventuelles fluctuations du fluide de mesure et d'un échauffement excessif. À l'aide d'un tube, la température au point de contact de l'appareil avec le système diminue. De plus, le tube sert d'adaptateur du manomètre à la canalisation.
Le condensat s'accumule dans la cavité du tube d'impulsion, empêchant le milieu à haute température mesuré d'entrer au milieu du manomètre. Lors de la mise en service de la ligne, il est nécessaire de s'assurer qu'il y a du liquide de refroidissement dans le tube en acier.
Le tube à boucle Perkins est utilisé pour mesurer des liquides et des substances gazeuses qui ne sont pas des réactifs puissants. A ce titre et en tant qu'intermédiaire entre les appareils et les canalisations, le tube à impulsion est le plus économiquement option rentable Connexions. Le fonctionnement d'un tel tube peut prolonger la durée de vie de l'instrument de mesure pendant de nombreuses années. La meilleure façon la connexion de ce type de raccords au système de canalisation est considérée comme l'application Connexion filetée. Dans certains cas, la connexion est réalisée par soudage. Les tubes à impulsion sont fabriqués à partir de diverses marques acier de haute qualité. S'il devient nécessaire d'installer des capteurs de pression, ils sont utilisés pour leur installation. tubes en cuivre Perkins.
tube à impulsion avec structure d'angle, permet d'y installer un appareil de mesure et de se connecter à systèmes d'impulsion. Parfois, ces tubes sont en laiton. Des tubes à boucle droite sont utilisés dans les mêmes cas. usage général ce équipement supplémentaire consiste à amortir les oscillations et les pulsations du milieu mesuré et à éviter l'échauffement du manomètre.
Sur les pages de la boutique en ligne Soyuzpribor LLC, vous trouverez des dispositifs de prélèvement de pression, des manchons de raccordement, divers adaptateurs pour manomètres, cadres, amortisseurs, bossages et autres types d'équipements supplémentaires.
Manchon de connexion
Pour créer la normale conditions de température Le séparateur doit être raccordé à l'appareil de mesure soit par un manchon de raccordement, soit par un tuyau d'alimentation, qui est installé par l'utilisateur entre la prise de pression et le joint.
Les transducteurs pneumatiques de mesure de pression GSP sont toujours reliés au séparateur au moyen d'un manchon.
Il est permis de se déplacer lors du montage du séparateur avec un manchon de raccordement en hauteur, tout en tenant compte de l'erreur d'installation de l'appareil de mesure avec une limite de mesure supérieure allant jusqu'à 1 MPa, déterminée par la pression hydraulique de la colonne de fluide de séparation dans le manchon de liaison.
Le manchon de raccordement standard, modèle 55004, a une longueur de 2,5 mètres lorsqu'il est déplié.
dispositif d'amortissement
Le dispositif d'amortissement résiste aux effets de la température ambiante de moins 55 à plus 70 °C, à humidité relative de 30 à 80% sur toute la plage de température, et résistent également à une humidité relative de 95% à une température de 35°C (pour la version U) et à une humidité relative jusqu'à 100% à une température de 35°C (pour la version T).
Bloc de vannes
Blocs de vannes BK sont destinés à être raccordés aux lignes avec le fluide mesuré d'appareils de mesure d'excès et pression de vide. Les blocs vous permettent de couper les appareils des lignes sans dépressuriser le milieu à mesurer, de vérifier la valeur zéro des lectures des appareils ou de purger les lignes d'impulsion. Pour les lignes de mesure de pression d'oxygène, les parties en contact avec le milieu mesuré sont dégraissées et la désignation "K" est mise.
Adaptateurs et raccords (bosses)
Couplage et adaptateur pour manomètres ou les thermomètres sont des raccords de connexion (raccordement) utilisés dans les systèmes (conduites) pour le transport de fluides gazeux et de liquides de faible viscosité et de nature non cristallisante. Essentiellement, ces produits sont des équipements supplémentaires (auxiliaires).