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高溫/高壓工況下電接點壓力表的選型策略

來源:上海連儀儀表有限公司   2025年08月01日 16:18  

 在高溫/高壓工業場景中,電接點壓力表作為核心監測設備,其選型需兼顧測量精度、環境適應性及系統安全性。本文基于行業實踐與標準規范,提出以下系統性選型策略。

一、量程與壓力類型適配

  1. 量程設計原則

  高壓工況:根據《熱控人知識——壓力表選型》,高壓壓力表量程應大于最大壓力測量值的1.7倍,且上限值不超過量程的3/4。例如,測量30MPa蒸汽管道壓力時,建議選擇0-50MPa量程,避免長期接近滿量程運行導致彈性元件疲勞。

  高溫介質補償:當介質溫度超過60℃時,需預留溫度膨脹壓力余量。如測量200℃飽和蒸汽時,需考慮蒸汽壓力與溫度的對應關系,量程選擇應覆蓋最高工況下的壓力峰值。

  2. 壓力類型匹配

  表壓/絕壓選擇:根據工藝需求區分表壓(以大氣壓為基準)與絕壓(以真空為基準)。例如,鍋爐汽包壓力監測需采用絕壓型電接點壓力表,避免大氣壓波動影響測量精度。

  脈動壓力處理:對于泵出口等脈動工況,需按《壓力表使用及選型注意事項》要求,選擇量程為正常壓力2倍的耐震型壓力表,并附加阻尼器或充油緩沖裝置。

二、材質與結構強化

  1. 高溫適應性設計

  散熱結構:采用散熱型表殼或加裝冷凝圈,降低介質溫度對表頭的影響。例如,測量350℃高溫油壓時,需選擇內置散熱鰭片的壓力表,確保表頭溫度≤70℃。

  耐溫元件:選用硅油或甘油作為阻尼液,其耐溫范圍可達-40℃至200℃。對于超高溫工況,可采用金屬波紋管替代彈簧管,避免橡膠密封件老化。

  2. 高壓密封技術

  法蘭連接:高壓工況優先采用法蘭連接方式,避免螺紋連接因壓力沖擊導致松動。例如,10MPa以上壓力測量需使用DN50及以上法蘭,并配備金屬纏繞墊片。

  防爆結構:在化工、燃氣等防爆場景中,需選擇隔爆型電接點壓力表,其外殼需符合ATEX或IECEx認證標準,確保內部電火花不會引燃外部爆炸性氣體。

三、精度與可靠性保障

  1. 精度等級選擇

  控制精度需求:根據《電接點壓力表選型指南》,精密設備控制場景(如核電站二回路壓力監測)需選用1.0級精度,允許誤差±1%;一般工業控制(如鍋爐給水壓力報警)選用1.6級或2.5級即可。

  量程利用率優化:確保正常工作壓力位于量程的1/3-2/3區間。例如,測量8MPa壓力時,選擇0-16MPa量程比0-10MPa量程的測量誤差更小。

  2. 接點可靠性設計

  接點容量匹配:根據控制回路功率選擇接點容量。例如,驅動220V/5A繼電器需選用AC 220V/10A接點,避免接點燒蝕。

  磁助式接點:采用YXC系列磁助式電接點裝置,通過磁鋼增強接點吸合力,解決傳統機械接點因振動導致的誤動作問題,適用于振動劇烈的泵出口壓力控制。

四、環境適應性增強

  1. 耐腐蝕設計

  材質選擇:對于含硫介質,需選用抗硫壓力表,其彈簧管采用316L不銹鋼或蒙乃爾合金,避免硫化物腐蝕導致彈性失效。

  隔膜密封:測量粘稠或含顆粒介質(如紙漿、糖漿)時,采用法蘭式隔膜壓力表,通過隔膜片隔離介質與表內元件,防止堵塞和腐蝕。

  2. 抗振動設計

  充油耐震:在壓縮機管道等振動場景中,選擇內充硅油的YN系列耐震壓力表,利用液體阻尼效應衰減振動能量,確保指針穩定指示。

  軟管連接:通過金屬軟管連接壓力表與管道,減少振動直接傳遞至表頭,延長使用壽命。

五、典型應用案例

  1. 化工行業高壓蒸汽監測

  工況參數:壓力8MPa,溫度300℃,介質為飽和蒸汽。

  選型方案:

  量程:0-16MPa(滿足1.7倍安全余量)

  類型:隔爆型電接點壓力表(符合化工防爆要求)

  結構:法蘭連接+散熱型表殼

  精度:1.6級

  接點:雙組常開/常閉接點(AC 380V/5A)

  2. 電力行業鍋爐給水控制

  工況參數:壓力25MPa,溫度150℃,介質為除鹽水。

  選型方案:

  量程:0-40MPa(滿足1.6倍安全余量)

  類型:高壓電接點壓力表(帶泄壓安全閥)

  結構:螺紋連接+冷凝圈

  精度:1.0級

  接點:磁助式接點(AC 220V/10A)

六、選型驗證要點

  量程復核:通過HAZOP分析確認最大壓力工況,確保量程覆蓋所有可能場景。

  材質測試:對腐蝕性介質進行掛片試驗,驗證材質耐蝕性。

  振動模擬:在實驗室模擬實際振動頻率和幅值,測試壓力表抗振性能。

  溫度循環:進行-20℃至250℃溫度循環試驗,驗證表頭密封性和元件穩定性。

  通過系統性選型策略,可確保電接點壓力表在高溫/高壓工況下實現精準測量、可靠控制與長期穩定運行,為工業安全提供關鍵保障。


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