Последовательность выполнения работы

Теоретический материал

Основной нормативный документ по лабораторной работе – Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением (далее Правила).

Манометры относятся к контрольно-измерительным приборам (КИП), обязательным к использованию на всех видах оборудования, работающего под избыточным (повышенным) давлением: баллоны, паровые и водогрейные котлы, компрессорные установки, трубопроводы пара и горячей воды, газорегуляторные установки и др. Объективный контроль давления, обеспечиваемый манометрами, имеет важное значение для обеспечения безопасной эксплуатации оборудования, работающего под давлением.

Различают два вида манометров: прямого действия (стрелочные приборы) и пишущие регистрирующие манометры, область применения которых определена в нормативных правовых актах. В частности, пишущие манометры, обеспечивающие непрерывную регистрацию давления, необходимо использовать на паровых котлах паропроизводительностью более 10 т/час и водогрейных котлах теплопроизводительностью более 21 ГДж/час.

К подбору, установке манометров и их эксплуатации предъявляется  ряд требований.

Манометры должны устанавливаться на оборудовании, работающем под давлением (далее сосуды) через трехходовый кран или заменяющее его устройство. Это необходимо для обеспечения подключения к сосуду, параллельно с работающим, контрольного (образцового) прибора для сравнения показаний. Это сравнение необходимо выполнять не реже одного раза в 6 месяцев. Контрольный манометр должен иметь одинаковую с проверяемым прибором шкалу измерений и класс точности. Результаты сравнения заносятся в Журнал контрольных проверок. Кроме того, один раз в 12 месяцев манометры должны проходить поверку в специальных лабораториях с последующими опломбированием прибора или клеймением.

Согласно действующим требованиям при рабочем давлении в сосуде 2,5 МПа(25 кгс/см²) класс точности прибора (процентное выражение максимальной погрешности) должен быть не ниже 2,5, если рабочее давление выше 2,5 МПа и до 14 МПа, то класс точности должен быть не ниже 1,5. При давлении более 14 МПа класс точности должен быть не ниже 1,0. Чем ниже значение класса точности, тем более точным является прибор. Если диапазон измерений манометра составляет, например, 12 МПа, а класс точности 1,5, то основная погрешность прибора будет (12 ∙ 1,5)/100 = 0,18 МПа.

Манометры должны подбираться с такой шкалой, чтобы предел измерения рабочего или разрешенного давления находился во второй трети шкалы прибора. Если, например, рабочее давление в сосуде составляет 0.4 МПа, то в этом случае могут использоваться манометры с пределом шкалы между (3    0,4)/2 = 0,6 МПа и 3 ∙ 0,4 = 1,2 МПа. То есть, можно использовать манометры со шкалами (0 – 0,6) и (0 – 1,2) МПа. Однако в данном случае стрелка прибора будет в самом начале и в самом конце второй трети шкалы. Можно установить манометр со шкалой (0 – 0,8) МПа и при рабочем давлении стрелка прибора будет в оптимальном положении – в середине второй трети шкалы прибора.

Рабочее или разрешенное давление обозначают на шкале прибора красной чертой. Может быть использована красная металлическая пластинка, плотно прилегающая к стеклу манометра.

Для обеспечения видимости показаний манометры устанавливают вертикально или с наклоном вперед до 30^◦.

При подборе манометров должна учитываться высота их установки. Применительно к котельным установкам при высоте установки до 2 м диаметр прибора должен быть не менее 100 мм, при высоте от 2 до 5 м – не менее 160 мм, более 5 м – 250 мм. В последнем случае применяется дополнительный сниженный манометр в качестве дублирующего.

В Правилах указано, что манометры диаметром 160 мм можно устанавливать на высоте от 2 до 3, а размещение манометров на высоте более 3 м не допускается. Однако это ограничение не относится к трубопроводам. На этих сосудах допускается установка манометров диаметром 250 мм на высоте от 3 до 5 м.

Обслуживающий персонал должен производить проверку исправности манометра с помощью трехходового крана или иного запорного органа путем установки стрелки манометра на ноль. Порядок и периодичность проведения этой процедуры должны быть определены  в производственной инструкции по режиму работы и безопасному обслуживанию сосудов. В частности, для трубопроводов с рабочим давлением до 1,4 МПа - не реже одного раза в смену, свыше 1,4 и до 4 МПа – не реже одного раза в сутки.

Манометры не допускаются к применению в следующих случаях:

а) на манометре отсутствует пломба или клеймо с отметкой о проведении поверки;

б) истек срок поверки манометра;

в) стрелка манометра при его отключении не возвращается к нулевой отметке шкалы, либо на величину от нулевой отметки, не превышающую половину допускаемой погрешности для данного манометра;

г) разбито стекло или имеются другие повреждения манометра, которые могут отразиться на правильности его показаний.

 

 

4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ И ПОДГОТОВКЕ ОТЧЕТА

Общие указания

Лабораторную работу выполняют отдельные студенты или группа в составе не более двух человек. Перед началом выполнения работы необходимо полностью изучить теоретический материал. Особое внимание должно быть обращено на определение допустимого диапазона шкалы измерений при подборе манометра, исходя из условия, чтобы стрелка прибора при рабочем или разрешенном давлении находилась во второй трети шкалы. Кроме того, необходимо знать порядок определения допускаемой погрешности для подобранного манометра.

Последовательность выполнения работы

1. Изучить меры безопасности при выполнении работы (раздел 5).

2. Осмотреть все представленные на стенде манометры, обращая внимание на общее состояние, диаметр, класс точности, способ опломбирования после поверки, диапазон шкалы измерений, подсоединение к запорному устройству для сравнения показаний рабочего и контрольного прибора.

3. Подготовить таблицы 1 и 2 для записи отчетных данных по лабораторной работе для своего варианта.

4. Подсоединить для сравнения показаний два манометра, один из которых условно рабочий, а второй контрольный к запорному устройству. Обратите внимание на правильность подбора манометров. Представьте собранную схему преподавателю для проверки.

5. Заполните таблицу 1 для своего варианта. Требуемый диапазон измерений определяется по формуле:

6. Заполните таблицу 2 для своего варианта. Требуемый диапазон измерений прибора определяется по формуле:

Таблица 1

Форма таблицы для записи отчетных данных

Номер манометра в соответствии с вариантом задания	Диапазон допустимых рабочих давлений в сосуде, для которого может использоваться манометр, МПа(кгс/см2)	Класс точности	Допустимая основная погрешность, МПа(кгс/см2)	Допустимая высота установки, м	Способ регистрации поверки
№ 1
№ 2
№ 3
№4
№5
№6
№7

 

Таблица 2

Требуемые параметры манометра для сосуда при заданных рабочем давлении и высоте установки

Номер варианта	Заданные условия		Требуемый диапазон измерений прибора, МПа(кгс/см2)	Класс точности	Диаметр прибора	Номер манометра
	Рабочее давление, МПа(кгс/см2)	Высота установки, м
1	0,2(2)	5
2	0,4(4)	2
3	1,5(15)	2
4	2,5(25)	3
5	25(250)	2,5
6	30(300)	2,5

 

Примечание: номер манометра, допускаемого к установке, указывается из числа имеющихся на стенде, соответствующих по своим параметрам заданным условиям.

 

минимальный предел шкалы Р_min

                 P_min = ,

максимальный предел шкалы P_max

               P_max= 3 • P_p,

где P_p – рабочее давление в сосуде.

Манометр должен иметь диапазон измерений между (0 - P_min) и

(0 - P_max).

 

   4.3  Указания по подготовке отчета

1. Изложите цель работы, порядок выполнения.

2. Приведите формулы для расчета P_min и P_max.

3. Внесите в отчет заполненные таблицы 1 и 2.

4. Приведите обоснования к установке выбранного вами манометра определенного номера из числа представленных на стенде. Если нужного манометра для заданных условий не находится, то укажите это в отчете.

 

Меры безопасности

1. Манометры имеют значительную массу и при падении могут быть причиной травмы.

2. Не передвигайте манометры к краю стола и удерживайте их при осмотре над столом для предотвращения падения на пол.