為什么我的壓力設備出現故障？6 大殺手。

您的過程壓力儀表在您的應用中發揮著至關重要的作用。它們準確、可靠地測量和監控壓力，以確定流程系統是否有效且高效地工作，或者是否需要進行系統變更或調整。這有助于確保您的人員安全、流程效率和產品質量。

但是，當您的壓力儀器發生故障時會發生什么？

在我從事流程工業 41 年的過程中，我見過許多導致儀器故障的原因。這些“儀器殺手”可能會破壞您的項目并導致各種類型的問題。幸運的是，如果您了解警告信號，大多數情況都可以預防。

在本文中，我將概述危害壓力設備的最常見的儀器殺手。盡管本博客的重點是壓力表，但當使用“儀器”一詞時，指的是壓力表、壓力開關或傳感器。

有關壓力表標準的更多信息，請參閱 ASME B40.100-2013 和 EN837-1。

我還將教您如何提前發現這些儀器殺手以及如何解決它們，以便您可以保持流程平穩、安全和準確地運行。

壓力儀表問題警告標志

儀器維護是實現和維護人員安全、過程效率和產品質量的關鍵之一。全面的維護計劃使您可以更輕松地識別儀器問題并在問題變得更加嚴重或普遍之前執行適當的解決方案。這可以防止昂貴的服務工作、計劃外停機以及設備或基于流程的員工傷害，從而幫助您節省時間和金錢。

儀表問題的預警信號包括：

指針抖動

儀表指針不斷地來回移動，導致難以讀取指示的測量值。

反應遲鈍

指針部件不會隨著其設計的工作壓力的變化而移動。

元件損壞

儀表的各個部件可能會損壞。例如，指針可能會凹陷，這表明儀表已嚴重欠壓或過壓。在充滿液體的儀表盒中，黃色填充物通常表明儀表處的環境溫度升高。此外，表盤可能會變色，這是溫度升高的另一個跡象。

儀表窗（通常是丙烯酸樹脂）熔化或變形也是溫度的跡象。儀表窗口和表盤涂有黑色粉末，使儀表的可讀性成為問題。這通常是由于過度脈動和/或振動導致儀表移動齒微動或磨損的結果。除其他外，這些跡象可以作為潛在儀表問題的指標。如果您能夠識別它們并了解其原因，您將能夠更好地診斷和解決您自己的過程儀器中可能出現的問題。

壓力儀表常見問題及解決方法

與我的許多業內同事一樣，您在關鍵應用中使用儀器時也可能會遇到問題。克服它們的關鍵是識別它們的跡象并了解它們的原因。這些信息使確定和執行正確的解決方案變得更加容易。

以下是一些最常見的壓力儀表問題，包括它們發生的原因、它們對儀表和整體操作或過程有什么影響，以及如何解決這些問題。

過度脈動/振動

問題

在加工設備中，過程壓力的激增可能導致儀表脈動。這些脈動會因點顫動而導致儀表可讀性差，并因部件損壞而導致儀表完整性降低。

與脈動類似，振動會導致儀表中的指針顫動和部件損壞。它們可以分為兩類：高頻/低幅度和低頻/高幅度。前者會導致指針顫動和集中式儀表運動齒輪齒損壞節段，而后者會導致節段上廣泛的輪齒損壞并增加波登管上的應力。

根據經驗，如果脈動或振動觸發指針移動超過滿量程范圍的 5% 或更多，則應采取措施減少其產生或對儀器的影響。

解決方案

對于過度脈動或振動引起的儀器問題，有三種常見的解決方案：

1. 抑制機芯/管子

您可以通過在外殼中填充硅膠、甘油或鹵化碳（包括集成節流螺釘）來抑制脈動/振動對儀表的影響。還可以考慮使用具有阻尼運動的干式壓力表，例如 Duragauge PLUS！– 干式壓力表，其工作原理類似于充滿液體的壓力表，可抑制脈動和振動的影響。

2. 將儀器組件安裝在遠離源的地方

您可以使用毛細管將儀器安裝在遠離脈動和振動源的地方。毛細管的長度從 1 英尺到 100 英尺不等。

3. 限制工藝材料的流動

您可以通過集成脈動阻尼器、節流螺釘、鋼針閥或隔膜密封件來抑制過程材料的流動，從而減少儀器的脈動。這些附件在脈動到達儀器之前將其消散。

低溫/高溫

問題

儀器的額定使用溫度范圍是特定的。在超出此范圍的溫度下使用它們可能會導致嚴重損壞，具體取決于它們的設計和結構。例如：

干式壓力表的額定使用環境溫度通常低于 200°F (93°C)。高于此溫度，它們可能會出現表盤變色、窗口變色（如果是丙烯酸樹脂）或墊圈硬化的情況。干式儀表的過程溫度通常額定為 -20°F (-20°C) 至 250°F (121°C) 之間。
充液壓力表的額定使用環境溫度通常高達 150°F (66°C)。高于此溫度，在充滿液體的壓力表上，墊圈和 O 形圈材料可能會被浸出，并且填充液體會變色。極低和的溫度也會引發儀器的精度問題。標準干式儀表在低溫下可能會出現點響應時間減慢的情況。
當環境儀表溫度超過校準溫度時，儀表精度會受到影響。作為指導，如果儀表在 68°F (20°C) 下校準，則每 25°F/13.9°C 精度將受到約 0.4% 的影響。

解決方案

對于溫度過高或過低引起的儀器問題，有幾種常見的解決方案：

1. 遠程安裝儀器

您可以使用毛細管將儀器安裝在遠離過程的地方，以保護其免受高溫或低溫的影響。遠程安裝儀表時，儀表管安裝支架是一種方便的選擇。Ashcroft 毛細管的額定溫度為 -300° 至 750°F（-184°C 至 399°C）。儀器和過程之間的簡單 5 英尺長的毛細管對于升高低溫和降低高溫非常有效。

2. 直接安裝儀器

Ashcroft MicroTube™ 或翅片虹吸管是直接安裝到儀器上然后再安裝到過程上的剛性設備，因此如果儀器是遠程安裝的，則無需考慮如何安裝儀器。MicroTube™ 虹吸管專為高達 5000 psi 的過程壓力和高達 800°F (427°C) 的過程溫度而設計。翅片虹吸管的額定壓力為 3000 psi，過程溫度為 700°F (371°C)。這兩種設備都是良好的散熱器。

3. 結合用于蒸汽應用的盤管或尾纖虹吸管

這些虹吸管連接到儀器后可以降低蒸汽應用中的溫度。尾纖虹吸管用于垂直安裝，而線圈虹吸管用于水平安裝。安裝前，虹吸回路需要注滿水。水充當屏障，保護儀器免受高溫和水錘的有害影響，這在蒸汽應用中很常見。

壓力峰值

問題：

在這個行業工作期間，我了解到壓力峰值有很多原因，包括水錘、閥門驅動過快、設備故障或過程流體凍結。處于這些條件下的壓力表通常會出現損壞跡象，例如指針凹陷、管子破裂或變形，或者扇形齒輪損壞。這種損壞可能會導致對過程條件變化無響應或儀器故障，這兩種情況都會導致過程運行或性能不佳。超出儀表滿量程范圍的壓力峰值或浪涌或超壓可能會導致精度下降、儀表故障或波登管在最壞的情況下破裂。

解決方案：

如果您遇到因壓力峰值引起的儀器問題，有多種解決方案，包括：

1. 集成內部停止裝置

您可以集成內部停止/過載停止以增加表壓。該裝置通?？蓪⒈韷罕ＷC壓力額外增加 20%。

2. 安裝限壓閥 (PLV) 或具有高過壓能力的壓力表

該附件裝置可設置為在儀表滿量程范圍內關閉。當過程壓力低于滿量程表壓范圍時，PLV 將重置并允許過程壓力流過儀器。另一個值得考慮的選擇是具有高過壓能力的壓力表，例如帶有 XRA 選項的 Ashcroft T6500。該儀表允許超壓高達儀表范圍的 400%。

3. 選擇一個新的、具有適當額定值的儀表

您應該選擇能夠適應最大工作壓力的新壓力表。為了獲得最佳的可讀性，儀表指針通常應在表盤上的 12:00 處運行。如果壓力表的正常工作壓力為 50 psi，請選擇兩倍工作范圍或 0/100 psi 的滿量程。

儀器堵塞

問題

安裝在“臟”工藝（即涉及顆粒、漿料和污泥的工藝）設備中的儀器非常容易堵塞。工藝材料在流經系統時可能會粘在儀器的內表面上，這會阻礙儀器的運行和過程的效率。

解決方案

如果儀器的過程連接容易受到過程介質堆積或堵塞的影響，您可以通過將儀器與過程介質隔離來防止堵塞。隔膜密封件或隔離環是不錯的選擇。當擔心隔膜密封堵塞時，請考慮使用可用的沖洗連接。它旨在沖洗密封件中積聚的工藝介質。將閥門連接到沖洗端口是控制過程流量的理想選擇。對于重漿料或污泥，請考慮使用隔離環。這種 360 度的工藝流程設計幾乎不可能發生堵塞。

儀器腐蝕

問題

儀器的接液部件必須與過程材料兼容。否則，儀器在使用過程中可能會腐蝕，從而影響產品和過程質量。在惡劣的過程條件下，與儀器潤濕部件不兼容的過程介質將導致儀器最終故障，導致介質逸出到環境中。這成為一個安全問題，操作員可能會受傷，在情況下甚至會失去生命。

解決方案

如果您想避免因腐蝕而導致儀器出現問題，則應確保儀器接液部件的材料適合過程材料的成分、濃度和溫度。如果無法選擇兼容的儀表接液部件材料，您可以集成由適合過程的材料制成的隔膜密封件/儀表隔離器或隔離環。有關工藝兼容性指南，請參閱 Ashcroft 腐蝕指南。

儀器濫用

問題

儀器是精密設備。雖然集成正確的設計元素和配件可以幫助保護它們在嚴酷的服務應用中免受損壞，但它不能保護它們免受濫用，即不正確的安裝或使用。不正確地安裝或使用儀器可能會造成嚴重損壞，從而導致測量錯誤或組件故障。

解決方案

如果您想避免因濫用儀器而導致儀器問題，您應該正確安裝、使用和維護儀器。安裝 NPT 儀器需要使用開口扳手。請勿嘗試使用儀器箱安裝和緊固儀器！這往往會對儀器造成不可修復的損壞。

安裝后請勿將儀器用作梯子，因為這會帶來安全問題。不僅會損壞儀器，還會導致人員受傷。

定期檢查儀器是否有損壞和性能。