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.

Онлайн-сервис для автоматизированного выбора разделителя сред

Выбор разделителя сред для защиты измерительного оборудования – сложная задача с большой ценой ошибки. В статье представлена продукция отечественной компании «Энергосервер» – эксперта в вопросах защиты измерительного оборудования и производителя, специализирующегося на выпуске разделителей сред. Также представлен уникальный онлайн-сервис компании, позволяющий выбрать разделитель сред легко и быстро.

ООО «Энергосервер», г. Самара

Energoserver_logo.jpg

В процессе измерения давления чувствительный элемент датчика или манометра должен контактировать с измеряемой средой. Между тем сделать это не всегда возможно: среда может быть химически агрессивной, высокотемпературной, сильно загрязненной, быстро застывающей, кристаллизующейся, вязкой, и прямой контакт выведет чувствительный элемент из строя. В таких случаях для его защиты применяют разделитель сред: устройство, одной стороной погружаемое в измеряемую среду, а другой присоединяемое к чувствительному элементу датчика. 

На первый, поверхностный, взгляд, конструкция разделителя сред не отличается сложностью. Он состоит из корпуса, встроенной в корпус тонкостенной мембраны и крышки для крепления к измерительному прибору. Над мембраной находится нейтральная среда – разделительная жидкость. Агрессивная измеряемая среда воздействует на мембрану, деформирует ее и вытесняя жидкость вверх. Разделительная жидкость воздействует на чувствительный элемент датчика, который фиксирует значение давления. 

Ris_1.jpg

Рис. 1. Манометр с разделителем сред

Однако из-за большого разнообразия сред существует множество различных факторов, которые необходимо учесть как разработчикам разделителей сред – проектировщикам систем измерения давления, так и заказчикам. Поэтому, не смотря на простоту конструкции и принципа действия, правильно выбрать разделитель сред – крайне трудная задача, с которой иногда не способны справиться целые институты, создающие системы управления производством. Отсутствие узкоспециальных знаний приводит к тому, что выбирают заведомо неподходящий для конкретного применения разделитель сред, из-за чего прибор выходит из строя во время эксплуатации и на производстве создается аварийная ситуация. Например, можно ошибиться и использовать разделитель сред со слишком маленькой мембраной (поскольку всегда существует искушение выбрать изделие с минимальной стоимостью), получив при этом недопустимую погрешность измерения давления.

Бывает, что не учитывают свойства нейтральной (разделительной) жидкости, которая способна закипеть при высоких температурах либо замерзнуть при низких. Также крайне важно, чтобы разделительная жидкость и измеряемая среда были химически совместимы, потому что в случае повреждения мембраны они могут смешаться, что приведет к нежелательной реакции. Поэтому, например, при работе с сильными окислителями нельзя применять спирты, керосин и другие жидкости на основе углеводородов, с пищевыми продуктами в качестве нейтральной жидкости следует использовать растительное масло или глицерин, а в случае с хлором, наоборот, глицерин под запретом, как и силиконовые масла, поскольку при их смешении произойдет взрыв.

Можно ошибиться и с выбором материала как самой мембраны, так и корпуса разделителя. Например, частая ошибка, которую допускают разработчики измерительных систем, – применение для работы с газовыми средами мембраны из нержавеющей стали с фторопластовым покрытием. Газ легко проникает через фторопласт и разрушает мембрану, поэтому в данном случае необходимо применять металлические (например, танталовые) мембраны. 

Случаи из практики неверного подбора или отсутствия устройства защиты КИП.

1. ВЗПП Микрон (Воронеж) – среда: сухой газ, хлор - в течении месяца произошло отслоение покрытия от основания мембраны разделителя, причина – не учтено агрегатное состояние рабочей среды, на сухой газ (хлор) использовать покрытия не рекомендуется. Решение: мембрана из тантала.

2. Саратовский кирпичный завод (Саратов) – среда высоко абразивная, много мелкого щебня, присутствующего в глиняном растворе, в результате мембрана лопнула от воздействия. Решение: подобран экземпляр с резиновой мембраной, который хорошо зарекомендовал себя на долгие годы в буровом растворе.

3. Аммоний (Менделеевск) – датчик с керамической мембраной был установлен без разделителя сред в расчете на ее устойчивость к рабочей среде, прибор был установлен на открытой площадке на улице в зимний период  среда в отводе от основного трубопровода замерзла и сломала мембрану чувствительного элемента датчика. Решение: установлен разделитель сред.

Иногда выбирают разделитель сред с неподходящим соединением к процессу. Например, для вязких или загрязненных сред не годится штуцерное присоединение, из-за которого измеряемая среда попадает внутрь разделителя и загрязняет его, выводя из строя. Для таких сред нужно выбирать фланцевый разделитель сред с внешней мембраной, который не имеет застойных зон.

Однако важно не только избежать ошибок, ведущих к отказу прибора и созданию аварийных ситуаций. Есть и другие важные параметры, которые необходимо учитывать просто в целях оптимальной работы системы. В первую очередь речь идет о погрешности. Мембрана разделителя сред вносит в измерения погрешность, большую или меньшую в зависимости от некоторых условий. Один из важнейших параметров, влияющих на ее погрешность, – жесткость материала, из которого она изготовлена. Самую низкую погрешность обеспечивают мембраны из мягких материалов, например резиновая, но она недолговечна. А самая высокая погрешность у жестких металлических мембран, которые, тем не менее, наиболее долговечны. Однако чем больше металлическая мембрана в диаметре, тем меньше ее жесткость и, соответственно, ниже погрешность, так что с точки зрения измерительного процесса правильнее всего выбрать устройство с большой мембраной. Правда, стоимость разделителя при этом повышается, поскольку для его изготовления требуется больше дорогостоящего металла. Поэтому производители выпускают целый ряд типоразмеров разделителей сред с разными диаметрами мембран, а покупатель выбирает самую большую из доступных по цене.

Всё перечисленное составляет только часть пунктов, которые необходимо учесть при выборе разделителей сред. Даже для инженера, не являющегося узким специалистом в данном вопросе, это сложная задача, поэтому, конечно же, лучше довериться с выбором экспертам.

А экспертов по этим устройствам не так много. Еще меньше компаний с узкой специализацией, производящих исключительно средства защиты измерительных приборов. Вернее, такой производитель в мире всего один – компания «Энергосервер» из Самары. Разделители сред – основная продукция этого производителя. «Энергосервер» выпускает модели для эксплуатации на любых средах, в широчайшем диапазоне давлений (0,1…1600 кГ/см²) и температур (-90…+400 °С). Представлены модели с различными мембранами: резиновыми, металлическими и в виде фторопластового сильфона; с капиллярными линиями или длинным рукавом для работы с высокотемпературными средами и т.д. В линейке компании присутствуют разделители сред буквально для любых ситуаций.

Специалисты компании знают о разделителях сред всё. Более того, опираясь на 20-летний опыт, они рискнули и разработали уникальное для их отрасли решение, на которое пока больше не отважился никто: веб-сервис для автоматизированного выбора разделителей сред. Его можно найти на сайте компании на странице.  

Сервис получился необыкновенно удачным, поскольку нивелирована одна из главных проблем, возникающих при выборе разделителей сред, – сложность этой процедуры для заказчика, возникающая из-за множества аспектов, которые необходимо знать и учитывать. Сервис по выбору разделителей сред имеет очень простой интерфейс. Заказчик видит опросный лист, в котором надо заполнить несколько строчек: параметры рабочей среды, параметры окружающей среды, измерительного прибора и соединений. Варианты ответов можно выбрать в выпадающих окнах. Заполнив все пункты, заказчик нажимает кнопку «Рассчитать» и получает шифр соединителя сред вместе с доступом к его метрологическим характеристикам и технической документации (рис. 2). 

Ris_2.png

Рис. 2. Интерфейс сервиса для автоматизированного подбора разделителей сред

Данная программа включает огромную базу данных, прежде всего по коррозионной стойкости материалов, поэтому заказчик может быть уверен, что предложенный вариант разделителя сред будет совершенно точно отвечать его задачам. Если же захочется улучшить показатели погрешности, можно кликнуть на кнопку «Улучшить» внизу экрана (рис. 3), и программа предложит модель с улучшенными метрологическими характеристиками.

Ris_3.png

Рис. 3. Поиск улучшенных характеристик

Полученный шифр прибора можно будет здесь же, на сайте, вставить в заявку, а опросный лист получить в формате PDF и распечатать, для того чтобы приложить его к техническому заданию.

Конечно, не менее эффективной была бы и личная подробная консультация специалиста. Но, как мы уже отмечали, специалистов в этой области достаточно мало не только в России, но и в мире, а кроме того, консультация зачастую стоит денег. Общедоступный веб-сервис позволит вам легко и быстро, без всяких затрат и избежав любых ошибок, выбрать разделитель сред, идеально подходящий для вашей конкретной задачи. 

Опубликовано только в интернете

ООО «Энергосервер», г. Самара,
e-mail: info@energoserver.ru,
тел.: +7 (846) 929-3910,
сайт: energoserver.ru


Криогенный расходомер «Ирга-РВ»
Выпускается специальная модификация вихревого расходомера «Ирга-РВ» для жидких и газообразных криогенных сред
www.irga.ru