SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

Преобразователи давления КОРУНД для работы в агрессивных средах

Статья посвящена датчикам давления под торговой маркой КОРУНД, разработанным компанией «СТЭНЛИ» и способным работать в широком спектре агрессивных сред благодаря химически инертным материалам, из которых они изготовлены. В статье рассказано о разработке датчиков, перечислены использовавшиеся для них материалы, указаны их свойства, приведена составленная специалистами компании таблица, позволяющая выбрать тот или иной материал для конкретного применения.

ООО «СТЭНЛИ», г. Москва

Stenli.jpg

скачать pdf >>

Парадокс: в 1990‑х годах, когда промышленные предприятия закрывались и промышленность рушилась на глазах, возник целый ряд компаний, производящих собственное оборудование КИПиА. Часто эти предприятия были созданы представителями старых советских инженерных школ, которые воспользовались их изобретениями в собственных разработках и таким образом сохранили традиции. Сегодня же многие из этих предприятий стали лидерами отрасли. Одним из таких предприятий является московская компания «СТЭНЛИ». В 1990 году ее основали выходцы из МВТУ им. Н. Э. Баумана, Научно-исследовательского института теплоэнергетического приборостроения («НИИТеплоприбор») и Московского института электронной техники (МИЭТ), и компания сразу зарекомендовала себя как научно-производственная организация, разрабатывающая высокотехнологичные изделия. Со временем ее продукция получила признание, была удостоена многих медалей и дипломов на российских и международных выставках и к настоящему времени исчисляется сотнями тысяч изделий, поставляемых в разные страны.

Основное направление производства «СТЭНЛИ» – датчики: давления, уровня жидкости, температуры. Также компания выпускает барьеры искрозащиты, нормирующие преобразователи сигналов с искрозащитным барьером, блоки питания датчиков и другие приборы для контроля и управления параметрами технологических процессов, которые служат в нефтехимии, энергетике, ЖКХ, пищевой и других отраслях промышленности, а также преобразователи давления для работы в агрессивных средах

Одной из интереснейших разработок компании «СТЭНЛИ», представленных в 2017 году, является линейка датчиков под торговой маркой КОРУНД. Учитывая растущую потребность рынка в датчиках давления, способных работать в широком спектре агрессивных рабочих сред (органических и неорганических кислот разной концентрации, щелочей, различных растворителей, алифатических и ароматических углеводородов, хлоросодержащих веществ и т. п.), компания освоила выпуск преобразователей, способных измерять давление указанных сред на предприятиях химической, нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, пищевой и других отраслей промышленности.

Это стало возможным благодаря появлению новых химически инертных материалов, пригодных для изготовления частей преобразователя, которые контактируют с измеряемой средой, – его мембраны, корпуса, уплотнения.

Отдельно следует отметить, что чувствительные элементы датчиков давления выполнены из особо чистого (99,9 %) оксида алюминия Аl2O3 (синтетического сапфира), который химически стоек практически ко всем применяемым в промышленности кислотам, щелочам и другим высокоагрессивным средам. Помимо этого, отлично зарекомендовали себя чувствительные элементы из хастеллоя С‑276, титанового сплава ВТ‑9. Для многих рабочих сред возможно применение и некоторых видов нержавеющих сталей, например стали AISI316L (российский аналог – 03Х17Н14М3), которая является усовершенствованной версией известного материала AISI304 (российский аналог – 08Х18Н10) c добавлением никеля и молибдена, что значительно повысило ее химическую стойкость.

Однако наличие чувствительного элемента, способного противостоять агрессивным средам, недостаточно для создания датчика давления. Необходимо, чтобы и остальные контактирующие со средой части соответствовали сенсору по химической стойкости. Специалистами ООО «СТЭНЛИ» были разработаны конструкции корпусов из хастеллоя, титанового сплава, нержавеющей стали AISI316L, а также из полимеров, инертных к большинству высокоактивных измеряемых сред: из полипропилена PP, поливинилфторида PVC, фторопласта (поливинилиденфторида) PVDF.

Важным моментом при разработке был подбор уплотнительных материалов. Для взаимодействия с различными агрессивными средами кольца уплотнения могут быть изготовлены: из FKM (FPM) – фторэластомера на основе винилиденфторида; FFPM (FFKM) – перфлуоркаучука (в связи с весьма высокой ценой FFPM такие уплотнения используются для герметизации узлов с высокими техническими требованиями); EPDM – этиленпропиленового каучука; PTFE – политетрафторэтилена; NBR – бутадиен-нитрильного каучука.

В 2017 году в серийное производство были запущены три линейки датчиков давления для агрессивных сред:
- КОРУНД-Дх‑001Мхх серии 2хх;
- КОРУНД-Дх‑001Мхх серии 55х;
- КОРУНД-Дх‑001М-Х.

В преобразователях давления серий 2хх и 5хх применены мембраны чувствительных элементов, выполненные из оксида алюминия Аl2O3 (99,9 или 96 % в зависимости от агрессивности измеряемой среды). Отличительная особенность датчиков КОРУНД-Дх‑001Мхх серии 2хх – повышенная перегрузочная способность: от 100:1 для датчиков с верхним пределом измерения (ВПИ) 2,5 кПа до 4:1 для датчиков с ВПИ 1,0 МПа. Материал штуцера – AISI 316L, титан, хастеллой.

Датчики КОРУНД-Дх‑001Мхх серии 55х (рис. 1 и 2) обладают высокой химической стойкостью к большинству неорганических кислот высокой концентрации, ароматическим и алифатическим углеводородам, щелочам, органическим кислотам, спиртам, маслам, органическим растворителям. В моделях 552 и 558 предусмотрена возможность изготовления части корпуса, контактирующей с агрессивной средой, из химически инертных полимеров: фторопласта PVDF, поливинилхлорида PVC, полипропилена PP.

Ris_1.jpg

Рис. 1. Датчик КОРУНД-ДИ‑001М‑557

Ris_2.jpg

Рис. 2. Датчик КОРУНД-ДИ‑001М‑552

В преобразователях давления КОРУНД-Дх‑001М-Х (рис. 3) использованы чувствительные элементы с мембранами из хастеллоя С‑276 или титанового сплава ВТ‑9. Штуцер может быть выполнен из хастеллоя С‑276, титанового сплава ВТ9, фторопласта PVDF, поливинилхлорида PVC, полипропилена PP.

Ris_3.jpg

Рис. 3. Датчик КОРУНД-ДИ‑001М-Х

Датчики КОРУНД для агрессивных сред всех моделей могут иметь электрические присоединения в виде как коннекторов, так и кабельных выводов.

Все датчики КОРУНД для агрессивных сред могут работать в диапазоне температур –40…+80 °C.

Классы точности: ±0,1 %; ±0,25 %; ±0,5 %, ±1,0 %.

Выходные сигналы датчиков:
- аналоговые токовые: 4…20 мА; 0…5 мА; 0…20 мА;
- аналоговые по напряжению: 0…5 В; 0…10 В; 0,4…2,0 В; 0,5…4,5 В;
- цифровые: Modbus RTU (RS‑485), HART.

Датчики могут быть выполнены во взрывобезопасном исполнении «искробезопасная электрическая цепь» уровня Exia или Exib. Предусмотрена возможность гигиенического исполнения датчиков КОРУНД.

Преобразователи КОРУНД, выполненные с открытой чувствительной мембраной, успешно решают задачи измерения давления густых, вязких и даже пастообразных рабочих сред. Для выбора материалов мембраны, корпуса (штуцера), уплотнения, защитной оболочки кабеля используется приведенная на рис. 4 таблица химической стойкости различных материалов. Она существенно упрощает заказ датчика давления КОРУНД для конкретных условий применения. В любом случае при подборе материалов специалисты компании «СТЭНЛИ» индивидуально учитывают концентрации, диапазоны рабочих температур и другие условия применения датчиков.

Ris_4_small.jpg

Рис. 4. Таблица химической стойкости материалов, применяемых для разных элементов датчика (увеличить изображение)

Выработанный коллективом компании «СТЭНЛИ» индивидуальный подход к требованиям заказчиков, связанным с особенностями применения датчиков давления (вид, концентрация, агрегатное состояние, температура измеряемой среды, специальные требования), позволяет подобрать преобразователь, химические, прочностные, метрологические и другие характеристики которого будут сочетаться с минимально возможной для данных условий ценой.

Описанные в статье датчики ­КОРУНД и преобразователи давления для агрессивных сред уже работают на объектах заказчиков компании «СТЭНЛИ», подтверждая свои высокие эксплуатационные характеристики, не уступающие продукции ведущих мировых производителей. Преобразователи давления для работы в агрессивных средахи

Статья_опубликована в журнале "ИСУП" № 6(72)_2017

И. В. Моисеев, ген. директор,
ООО «СТЭНЛИ», г. Москва,
тел.: +7 (495) 917‑8753,
e‑mail: info@stenli.ru,
сайт: stenli.ru


Нуль-индикатор РС-237М
Применяется в схемах сравнения панелей релейной защиты (ПЗ-2, ПЗ-5, ЭПЗ-1636 и др.)
www.reon.ru