La pression de fonctionnement dans tout système de pipeline ou conteneur nécessite une surveillance constante de la part du personnel d'exploitation. Pour mesurer la pression, un appareil de mesure appelé manomètre est utilisé. Avec son aide, des informations sur l'état du système technologique sont obtenues. Ces capteurs de mesure sont disponibles en deux versions, pour mesurer la haute et la basse pression. De plus, il est nécessaire de prendre en compte le fait que divers fluides de travail peuvent être transmis via des systèmes de canalisations, par exemple de l'eau froide sous une pression de 2 à 4 ATM. ou de la vapeur surchauffée avec une température de fonctionnement supérieure à 130 degrés. Cet état de fait a conduit au fait que, dans la pratique, différentes méthodes d'installation de manomètres dans les systèmes de canalisations ou les conteneurs sont utilisées.
Pour qu'il remplisse efficacement ses fonctions, il doit être installé correctement ; quelles méthodes d'installation existent, nous les examinerons ci-dessous.
Méthodes d'installation des manomètres
Son installation ne peut être effectuée que sur un objet où la pression a été relâchée. L'appareil doit être installé en position de travail. En règle générale, il est décrit dans la notice d'utilisation. Il précise comment il doit être installé sur la canalisation et les tolérances d'installation. Vous pouvez l'installer à l'aide d'une clé. Le couple de serrage ne doit pas dépasser 20 N×m. La surcharge du boîtier est inacceptable.
En pratique, plusieurs méthodes d'installation sont utilisées :
- droit;
- à l'aide d'une vanne à trois voies ;
- à l'aide d'un tube à impulsion.
Méthode d'installation directe
Ils sont installés aux endroits indiqués dans la documentation de conception, par exemple avant et après les vannes. Un adaptateur doit être installé à l'endroit où le manomètre est installé. Soit ils sont soudés, soit ils sont vissés. Le soudage est le moyen le plus abordable de réparer les adaptateurs.
La méthode directe est utilisée pour installer des appareils qui fonctionnent dans un environnement stable sans coups de bélier et sans remplacement fréquent du capteur de mesure.
S'il est prévu que lors de la vérification des données, il soit nécessaire de mettre l'appareil à la pression atmosphérique, une vanne à trois voies est généralement installée devant celui-ci. Il est utilisé pour fournir de l’air atmosphérique. De plus, l'installation de manomètres avec vanne à trois voies et tube siphon permet de remplacer l'appareil sans interrompre l'alimentation en fluide de travail. De plus, la présence d'une telle grue permet d'effectuer divers travaux lorsqu'il n'est pas nécessaire d'arrêter son travail.
En plus des méthodes d'installation mentionnées ci-dessus, ils utilisent également une installation à l'aide d'un tube à impulsion. Il est nécessaire de protéger le mécanisme de l'appareil de mesure des chutes de pression.
Pour installer un appareil de mesure de cette manière, il est logique d'installer d'abord l'adaptateur, puis le tube, la vanne à trois voies, et seulement après cela, le capteur lui-même peut être installé.
Un tube à impulsion est utilisé lorsque le fluide de travail, par exemple la vapeur, a une température de fonctionnement qui dépasse les normes pour les caractéristiques mesurées. La présence du tube empêche le contact entre le fluide de travail et le manomètre.
Caractéristiques d'installation
Le manomètre doit être monté uniquement en position verticale. Cela devrait garantir une lecture normale des données reçues. L'échelle du compteur peut être inclinée selon un angle ne dépassant pas 30°. Le capteur doit être éclairé et protégé de l'exposition au soleil et aux basses températures.
Une fois l'appareil installé et le système prêt à fonctionner en mode normal, pour assurer la sécurité de l'appareil, il n'est pas conseillé de charger immédiatement l'équipement de mesure installé. Il est conseillé d'augmenter la pression progressivement, sans à-coups et sans franchir les limites établies.
Lors de l'installation du compteur, il est nécessaire de s'assurer que la connexion entre le compteur et le raccord dans lequel il est monté est étanche. Pour cela, divers matériaux d'étanchéité sont utilisés, par exemple du ruban ou du fil FUM. Pour augmenter la fiabilité, les matériaux d'étanchéité peuvent être traités avec un mastic. Tous les matériaux utilisés doivent être conformes aux conditions de fonctionnement, c'est-à-dire que si de la vapeur surchauffée est utilisée dans le système de canalisations (température minimale 130 °C), l'installation d'un ruban FUM conçu pour une température de fonctionnement de 95 °C est inacceptable. D'ailleurs, certains organismes d'installation, à l'ancienne, utilisent le câble comme matériau isolant ; il convient de noter que cela n'est pas encouragé.
1. L'échelle doit être clairement visible.
2. L'approche du manomètre doit être libre.
3. En fonction de la hauteur d'installation du manomètre, le diamètre de l'appareil est sélectionné :
· jusqu'à 2 mètres - diamètre 100 mm ;
· de 2 à 3 mètres - diamètre 160mm ;
· au-delà de 3 mètres - l'installation d'un manomètre est interdite.
4. Chaque manomètre doit être équipé d'un dispositif d'arrêt (vanne de fonctionnement 3x, vanne ou robinet).
Règles d'entretien des manomètres.
Selon les instructions techniques, atterrissez sur "O"
Inspection départementale une fois tous les 6 mois.
Vérification d'État - une fois tous les 12 mois.
Retirez et installez les manomètres uniquement à l’aide d’une clé.
En cas de pulsation de pression, les mesures suivantes doivent être prises :
· lorsque la pulsation est faible, un compensateur est soudé ;
· pour les grandes pulsations, un dispositif spécial est utilisé - un expanseur avec deux selfs.
4. Fournir les premiers soins en cas de perte de conscience (évanouissement), de coup de chaleur et d'insolation.
Billet numéro 2
1. Paramètres caractérisant la formation productive.
Le pétrole et le gaz s’accumulent dans les fissures, les pores et les vides des roches. Les pores des formations sont petits, mais ils sont nombreux et occupent un volume qui atteint parfois 50 % du volume total des roches. Le pétrole et le gaz sont généralement contenus dans des grès, des sables, des calcaires, des conglomérats, qui sont de bons réservoirs et caractérisés par leur perméabilité, c'est-à-dire capacité à faire passer des fluides à travers lui-même. Les argiles ont également une porosité élevée, mais elles ne sont pas suffisamment perméables en raison du fait que les pores et les canaux qui les relient sont très petits et que le fluide qu'elles contiennent est maintenu immobile par les forces capillaires.
La porosité est la proportion d'espace vide dans le volume total de la roche.
La porosité dépend principalement de la taille et de la forme des grains, de leur degré de compaction et de leur hétérogénéité. Dans le cas idéal (grains sphériques triés de taille uniforme), la porosité ne dépend pas de la taille des grains, mais est déterminée par leur position relative et peut varier de 26 à 48 %. La porosité du sable naturel est, en règle générale, nettement inférieure à la porosité d'un sol fictif, c'est-à-dire sol composé de particules sphériques de même taille.
Les grès et les calcaires ont une porosité encore plus faible en raison de la présence de matériaux cimentaires. La plus grande porosité des sols naturels est inhérente aux sables et aux argiles, et elle augmente (contrairement aux sols fictifs) avec la diminution de la taille des grains de roche, puisque dans ce cas leur forme devient de plus en plus irrégulière et, par conséquent, le tassement des grains devient moins important. dense. Ci-dessous se trouvent les valeurs de porosité (en %) pour certaines roches.
Schistes 0,5–1,4
Argiles 6 à 50
Sables 6-50
Grès 3,5–29
Calcaires et dolomies 0,5–33
À mesure que la profondeur augmente en raison de l’augmentation de la pression, la porosité des roches diminue généralement. La porosité des réservoirs pour lesquels des puits de production sont forés varie dans les limites suivantes (en %) :
Sables 20-25
Grès 10–30
Roches carbonatées 10-20
Les roches carbonatées sont généralement caractérisées par la présence de fissures de différentes tailles et sont évaluées par le coefficient de fracturation.
L’une des caractéristiques des roches est leur composition granulométrique, dont dépendent en grande partie d’autres propriétés physiques. Ce terme désigne la teneur quantitative en grains de différentes tailles dans la roche (en % pour chaque fraction). La composition granulométrique des roches cimentées est déterminée après leur destruction préalable. La composition granulométrique des roches caractérise dans une certaine mesure leur perméabilité, leur porosité, leur surface spécifique, leurs propriétés capillaires, ainsi que la quantité de pétrole restant dans la formation sous forme de films recouvrant la surface des grains. Ils servent à guider le fonctionnement des puits lors de la sélection des filtres empêchant l'afflux de sable, etc. La granulométrie de la plupart des roches pétrolifères varie de 0,01 à 0,1 mm. Cependant, généralement lors de l'étude de la composition granulométrique des roches, on distingue les catégories de taille suivantes (en mm) :
Galets, pierre concassée > 10
Gravier 10–2
rugueux 2–1
grand 1–0,5
moyenne 0,5–0,25
bien 0,25–0,1
Siltstone :
grand 0,1–0,05
bien 0,05–0,1
Particules d'argile< 0,01
Les particules mesurant jusqu'à environ 0,05 mm et leur quantité sont déterminées par tamisage sur un jeu de tamis de taille appropriée, suivi d'une pesée des résidus sur les tamis et d'une détermination du rapport (en %) de leur masse à la masse du matériau initial. échantillon. La teneur en particules plus petites est déterminée par des méthodes de sédimentation.
L'hétérogénéité des roches en termes de composition mécanique est caractérisée par un coefficient d'hétérogénéité - le rapport entre le diamètre des particules de la fraction, qui avec toutes les fractions plus petites est de 60 % en poids de la masse totale de sable, au diamètre des particules de la fraction qui, avec toutes les fractions plus petites, représente 10 % en poids de la masse totale de sable ( d60/d10). Pour un sable « absolument » homogène, dont tous les grains sont identiques, le coefficient d'hétérogénéité Kn = d60/d10 = 1 ; Kn pour les roches des champs pétrolifères varie de 1,1 à 20.
La capacité des roches à laisser passer les liquides et les gaz est appelée perméabilité. Toutes les roches sont perméables à un degré ou à un autre. Compte tenu des différences de pression existantes, certaines roches sont imperméables, d'autres sont perméables. Tout dépend de la taille des pores et canaux communicants de la roche : plus les pores et canaux des roches sont petits, plus leur perméabilité est faible. Typiquement, la perméabilité dans la direction perpendiculaire au litage est inférieure à sa perméabilité le long du litage.
Les canaux poreux sont super et sous-capillaires. Dans les canaux supercapillaires dont le diamètre est supérieur à 0,5 mm, les liquides se déplacent en obéissant aux lois de l'hydraulique. Dans les canaux capillaires d'un diamètre de 0,5 à 0,0002 mm, lorsque les liquides se déplacent, des forces superficielles apparaissent (tension superficielle, forces capillaires d'adhésion, adhésion, etc.), qui créent des forces supplémentaires de résistance au mouvement du liquide dans la formation. Dans les canaux sous-capillaires d'un diamètre inférieur à 0,0002 mm, les forces de surface sont si importantes qu'il n'y a pratiquement aucun mouvement de liquide à l'intérieur. Les horizons pétroliers et gaziers ont principalement des canaux capillaires, tandis que les horizons argileux ont des canaux sous-capillaires.
Il n’existe pas de relation directe entre la porosité et la perméabilité des roches. Les formations sableuses peuvent avoir une porosité de 10 à 12 %, mais être très perméables, tandis que les formations argileuses avec une porosité allant jusqu'à 50 % restent pratiquement imperméables.
Pour une même roche, la perméabilité variera en fonction de la composition quantitative et qualitative des phases, puisque de l'eau, du pétrole, du gaz ou des mélanges de ceux-ci peuvent la traverser. Par conséquent, pour évaluer la perméabilité des roches pétrolifères, les concepts suivants sont adoptés : perméabilité absolue (physique), effective (de phase) et relative.
La perméabilité absolue (physique) est déterminée par le mouvement d'une phase (gaz ou liquide homogène dans la roche en l'absence d'interaction physico-chimique entre le liquide et le milieu poreux et les pores de la roche étant entièrement remplis de gaz ou de liquide).
La perméabilité (de phase) effective est la perméabilité d'un milieu poreux pour un gaz ou un liquide donné lorsque les pores contiennent une autre phase liquide ou gazeuse. La perméabilité des phases dépend des propriétés physiques de la roche et du degré de saturation en liquide ou en gaz.
La perméabilité relative est le rapport entre la perméabilité effective et la perméabilité absolue.
Une partie importante des réservoirs est hétérogène en termes de texture, de composition minéralogique et de propriétés physiques verticalement et horizontalement. Parfois, des différences significatives dans les propriétés physiques sont constatées à de courtes distances.
Dans des conditions naturelles, c'est-à-dire dans des conditions de pression et de température, la perméabilité des carottes est différente de celle dans les conditions atmosphériques ; elle est souvent irréversible lorsque les conditions du réservoir sont créées en laboratoire ;
Parfois, la capacité d'un réservoir et les réserves commerciales de pétrole et de gaz dans une formation sont déterminées par le volume des fractures. Ces dépôts se limitent principalement à des roches carbonatées et parfois à des roches terrigènes.
Habituellement, il n’existe pas de modèle strict dans la répartition des systèmes de fracturation entre les éléments structurels auxquels sont confinés les gisements contenant du pétrole et du gaz.
Pour estimer la perméabilité, on utilise généralement l'unité pratique Darcy, qui est environ 10 à 12 fois inférieure à la perméabilité de 1 m2.
L'unité de perméabilité de 1 darcy (1 D) est considérée comme la perméabilité d'un tel milieu poreux, lors de la filtration à travers un échantillon de 1 cm2 de surface et 1 cm de longueur avec une chute de pression de 1 kg/cm2, le débit d'un liquide d'une viscosité de 1 cP (centipoise) est de 1 cm3/s. Une valeur égale à 0,001 D est appelée millidarcie (mD).
La perméabilité des roches des réservoirs de pétrole et de gaz varie de plusieurs millidarcies à 2–3 D et est rarement plus élevée.
Il n’existe pas de relation directe entre la perméabilité et la porosité des roches. Par exemple, les calcaires fracturés, qui ont une faible porosité, ont souvent une perméabilité élevée et, à l'inverse, les argiles, parfois caractérisées par une porosité élevée, sont pratiquement imperméables aux liquides et aux gaz, puisque leur espace poreux est composé de canaux de taille sous-capillaire. Cependant, sur la base de données statistiques moyennes, on peut affirmer que les roches plus perméables sont souvent plus poreuses.
La perméabilité d'un milieu poreux dépend principalement de la taille des canaux poreux qui composent l'espace poreux.
2. Séparateurs, fonction, conception, principe de fonctionnement et d'entretien.
Lors de sa production et de son transport, le gaz naturel contient divers types d'impuretés : sable, boues de soudure, condensats d'hydrocarbures lourds, eau, huile, etc. La source de pollution par le gaz naturel est la zone de fond du puits, qui s'effondre progressivement et pollue le gaz. La préparation du gaz s'effectue dans des champs dont l'efficacité détermine la qualité du gaz. Des impuretés mécaniques pénètrent dans le gazoduc, tant lors de sa construction que pendant son exploitation.
La présence d'impuretés mécaniques et de condensats dans le gaz entraîne une usure prématurée du pipeline, des vannes d'arrêt, des turbines du compresseur et, par conséquent, une diminution de la fiabilité et de l'efficacité de fonctionnement des stations de compression et du gazoduc dans son ensemble.
Tout cela conduit à la nécessité d'installer divers systèmes de purification des gaz de procédé à la station de compression. Au début, les dépoussiéreurs de pétrole étaient largement utilisés pour la purification des gaz dans les stations de compression (Fig. 3), ce qui offrait un degré de purification assez élevé (jusqu'à 97-98 %).
Les dépoussiéreurs de pétrole fonctionnent sur le principe de la capture humide de différents types de mélanges présents dans le gaz. Les impuretés humidifiées avec l'huile sont séparées du flux de gaz, l'huile elle-même est nettoyée, régénérée et à nouveau envoyée au dépoussiéreur d'huile. Les dépoussiéreurs d'huile étaient souvent réalisés sous la forme de cuves verticales dont le principe de fonctionnement est bien illustré sur la Fig. 3.
Le gaz en cours de purification pénètre dans la partie inférieure du dépoussiéreur, heurte la visière du pare-chocs 4 et, au contact de la surface de l'huile, change la direction de son mouvement. Dans ce cas, les plus grosses particules restent dans l’huile. À grande vitesse, le gaz passe à travers les tubes de contact 3 dans la section de décantation II, où la vitesse du gaz diminue fortement et les particules de poussière s'écoulent à travers les tubes de drainage dans la partie inférieure du dépoussiéreur I. Ensuite, le gaz pénètre dans la section brise-glace III. , où la purification finale du gaz a lieu dans le dispositif séparateur 1.
Les inconvénients des dépoussiéreurs d'huile sont : la présence d'une consommation d'huile constante et irréversible, la nécessité de nettoyer l'huile, ainsi que de chauffer l'huile dans des conditions de fonctionnement hivernales.
Actuellement, dans les stations de compression, les dépoussiéreurs cyclones sont largement utilisés comme première étape de nettoyage, fonctionnant sur le principe de l'utilisation des forces d'inertie pour capter les particules en suspension (Fig. 4).
Les dépoussiéreurs cycloniques sont plus faciles à entretenir que ceux à base d’huile. Cependant, l'efficacité du nettoyage dépend du nombre de cyclones, ainsi que de la garantie que le personnel d'exploitation fait fonctionner ces dépoussiéreurs conformément au mode pour lequel ils sont conçus.
Le dépoussiéreur à cyclone (Fig. 4) est un récipient cylindrique conçu pour la pression de fonctionnement dans le gazoduc, dans lequel sont intégrés les cyclones 4.
Le dépoussiéreur à cyclone se compose de deux sections : le brise-glace inférieur 6 et le collecteur de précipitation supérieur 1, où se produit la purification finale du gaz des impuretés. La partie inférieure contient les tuyaux cycloniques 4.
Le gaz par le tuyau d'entrée 2 pénètre dans l'appareil jusqu'au distributeur et aux cyclones en forme d'étoile 4 qui y sont soudés, qui sont fixés fixement dans la grille inférieure 5. Dans la partie cylindrique des tuyaux cycloniques, le gaz, fourni tangentiellement à la surface , tourne autour de l'axe interne des tuyaux du cyclone. Sous l'action de la force centrifuge, les particules solides et les gouttelettes de liquide sont projetées du centre vers la périphérie et s'écoulent le long de la paroi dans la partie conique des cyclones puis dans la partie inférieure 6 du dépoussiéreur. Le gaz sortant des tubes cycloniques pénètre dans la section de décantation supérieure 1 du dépoussiéreur, puis, déjà purifié, sort de l'appareil par le tuyau 3. Pendant le fonctionnement, il est nécessaire de contrôler le niveau d'impuretés liquides et solides séparées afin de les éliminer en temps opportun en soufflant à travers les raccords de drainage. Le contrôle de niveau est effectué à l'aide de voyants et de capteurs fixés aux raccords 9. La trappe 7 est utilisée pour la réparation et l'inspection du dépoussiéreur lors des arrêts programmés de la station de compression. L'efficacité de la purification des gaz avec les dépoussiéreurs à cyclone est d'au moins 100 % pour les particules d'une taille de 40 microns ou plus, et de 95 % pour les particules liquides en gouttelettes.
En raison de l'impossibilité d'atteindre un degré élevé de purification des gaz dans les dépoussiéreurs à cyclone, il devient nécessaire d'effectuer une deuxième étape de purification, qui est utilisée comme séparateurs de filtres installés en série après les dépoussiéreurs à cyclone (Fig. 5).
Le fonctionnement du filtre séparateur s'effectue comme suit : le gaz sortant du tuyau d'entrée est dirigé, à l'aide d'une protection spéciale, vers l'entrée de la section de filtre 3, où le liquide est coagulé et nettoyé des impuretés mécaniques. Grâce aux trous perforés dans le boîtier des éléments filtrants, le gaz pénètre dans la deuxième section de filtre - la section de séparation. Dans la section de séparation, le gaz est enfin purifié de l'humidité, qui est capturée à l'aide de sacs en filet. Grâce aux tuyaux de drainage, les solides et les liquides sont évacués vers le collecteur de drainage inférieur, puis vers des conteneurs souterrains.
Pour fonctionner en conditions hivernales, le filtre-séparateur est équipé d'un chauffage électrique de sa partie inférieure, d'un récupérateur de condensats et d'équipements de contrôle et de mesure. Pendant le fonctionnement, les impuretés mécaniques sont capturées à la surface du filtre séparateur. Lorsque la différence atteint 0,04 MPa, le filtre séparateur doit être éteint et les éléments filtrants remplacés par des neufs.
Comme le montre l'expérience dans l'exploitation des systèmes de transport de gaz, la présence de deux degrés d'épuration est obligatoire dans les stations de stockage souterraines de gaz, ainsi qu'à la première station de compression linéaire le long du tracé qui reçoit le gaz d'un stockage souterrain de gaz. Après nettoyage, la teneur en impuretés mécaniques du gaz ne doit pas dépasser 5 mg/m3.
Comme indiqué, le gaz fourni aux stations de compression de tête à partir des puits contient presque toujours de l'humidité en phases liquide et vapeur en quantités variables. La présence d'humidité dans le gaz provoque la corrosion des équipements et réduit le débit du gazoduc. Lors de l'interaction avec le gaz dans certaines conditions thermodynamiques, des substances cristallines solides-hydrates se forment, qui perturbent le fonctionnement normal du gazoduc. L'une des méthodes les plus rationnelles et les plus économiques pour lutter contre les hydrates avec de grands volumes de pompage est le séchage des gaz. Le séchage des gaz est réalisé par des appareils de différentes conceptions utilisant des absorbeurs solides (adsorption) et liquides (absorption).
À l'aide d'unités de séchage de gaz au niveau des structures de tête, la teneur en vapeur d'eau du gaz est réduite, ainsi que la possibilité de condensation dans le pipeline et de formation d'hydrates.
3. Systèmes et schémas de collecte et de transport du gaz, leurs avantages et inconvénients
Un manomètre est un appareil permettant de mesurer la pression de l'eau dans un système d'alimentation en eau. Avec son aide, des indicateurs précis de l'environnement de travail sont obtenus sur n'importe quelle section du pipeline. Selon les conditions de fonctionnement, il existe plusieurs types de tels capteurs.
Appareil manomètre pour mesurer la pression de l'eau
Dispositif de manomètre
Le manomètre a une conception simple. L'appareil possède un corps et une échelle sur lesquels sont marquées les valeurs mesurées. Le boîtier contient un ressort tubulaire. Elle peut être remplacée par une membrane à deux plaques. Le manomètre comporte un support, un élément sensible et un mécanisme à secteur tribulaire.
La flèche de l'appareil est un indicateur. Il peut faire une révolution autour de son axe. Les engrenages sont utilisés pour transmettre la rotation à la flèche. La conception de l'appareil contient un secteur d'engrenage et une laisse. Il y a un ressort spécial entre les engrenages et les dents de l'appareil, éliminant ainsi la possibilité de jeu.
Classification des manomètres et principe de fonctionnement
Manomètre numérique pour l'eau
Selon les caractéristiques de fonctionnement des appareils de mesure de pression, ils sont classés dans les types suivants :
- Piston. Ils comprennent un cylindre contenant un piston. Pendant le fonctionnement, le fluide agit sur une partie de la pompe et la charge appuie sur l'autre. Le curseur se déplace en déplaçant la flèche. Il affiche une certaine valeur sur l'échelle de l'instrument.
- Liquide. Ils contiennent un tube de liquide et un bouchon mobile. Lors de l'utilisation d'un tel appareil, le fluide de travail appuie sur le bouchon, modifiant ainsi le niveau de liquide dans le tube. La flèche de l'appareil se met en mouvement.
- Déformation. À l'intérieur de ces produits se trouve une membrane qui, lorsqu'elle est déformée, active le pointeur au-dessus de la balance.
Les appareils de mesure de pression modernes sont divisés en mécaniques et électroniques. Dans le premier cas, la conception de l'appareil est la plus simple possible. Le manomètre électronique contient un ensemble de contacts qui peut mesurer plus précisément la pression du fluide de travail. De tels dispositifs ont trouvé de nombreuses applications dans l'industrie. Ils sont utilisés comme modèles exemplaires pour tester les unités pneumatiques et régler les régulateurs dans divers systèmes automatisés. De nombreux manomètres électroniques stockent des données sur les valeurs de pression maximale sur une certaine période d'utilisation.
Selon les caractéristiques des travaux, les appareils sont :
- Stationnaire - installé uniquement sur certaines unités. Il n'est pas possible de démonter de tels manomètres. Souvent, un régulateur de pression d'eau est utilisé avec eux.
- Portable – peut être installé sur différentes unités et utilisé dans divers systèmes. Une caractéristique distinctive des modèles est leur petite taille.
De nombreux manomètres sont utilisés dans les systèmes de chauffage des maisons de campagne et des appartements situés dans des immeubles à plusieurs étages. D'autres sont utilisés pour entretenir des installations industrielles.
Caractéristiques d'installation
Disposition du manomètre sur le pipeline
L'installation d'un manomètre n'est possible que dans un site où la pression a été relâchée. L'appareil est installé dans sa position de travail. Cela est généralement précisé dans les instructions. Il précise également les tolérances d'installation. Le manomètre est installé à l'aide d'une clé. Afin de ne pas surcharger le corps de l'appareil, il faut s'assurer que le couple de serrage ne dépasse pas 20 N*m.
Vous pouvez installer un manomètre pour mesurer la pression de l'eau dans une alimentation en eau des manières suivantes :
- Droit. L'appareil est monté aux endroits indiqués dans les documents de conception, par exemple avant et après les vannes. L'adaptateur est placé au point d'installation. Il est relié à la canalisation par soudage ou vissage. Le manomètre est installé de manière directe dans les cas où le système fonctionne de manière stable, sans coups de bélier.
- Utilisation d'une vanne à trois voies. Si les données de mesure doivent être vérifiées pour la pression atmosphérique, une vanne à trois voies est installée à cet effet. L'air atmosphérique y est fourni. Le remplacement d'un manomètre ainsi installé ne nécessite pas d'interruption de l'alimentation en fluide.
- Utilisation d'un tube à impulsion. Il protège le mécanisme du manomètre des changements de pression. Pour installer l'appareil, vous devez utiliser un adaptateur. Ensuite, un tube, une vanne à trois voies et le capteur lui-même sont placés sur la canalisation. Cette méthode est utilisée dans les cas où l'environnement de travail a une température de fonctionnement dépassant les valeurs standard.
Pour garantir un fonctionnement stable du manomètre et réduire le risque de dysfonctionnement, certaines exigences d'installation doivent être respectées :
- L'installation est réalisée de telle manière qu'il soit facile de prendre des indicateurs mesurés, d'effectuer l'entretien et les réparations.
- Si le manomètre est placé à une hauteur de 2-3 m, le diamètre du boîtier doit être supérieur à 160 mm. L'installation de l'appareil à une hauteur supérieure à 3 m est interdite.
- Un contrôle rapide du capteur de pression peut être assuré en installant une vanne à trois voies dans la structure, qui doit être située entre le tuyau et le manomètre.
- Lors de l'installation d'équipements dans des conditions d'exposition possible à des facteurs externes défavorables (température élevée, précipitations), il est nécessaire de créer une protection supplémentaire pour l'appareil. Pour cette tâche, des siphons et des éléments tampons sont choisis.
- L'isolation thermique empêche le capteur de geler.
- Lorsque vous connectez un manomètre pour mesurer la pression, vous devez purger le gaz qui est entré dans le système. Pour ce faire, l'écrou de fixation du raccord n'est pas légèrement serré.
Les équipements de mesure qui n'ont pas été testés et dont le boîtier n'est pas scellé ne sont pas autorisés à être utilisés dans les réseaux de communication. Une fois la période de contrôle expirée, le capteur est retiré et envoyé pour diagnostic. S'il y a une fissure dans le verre de l'appareil ou si des dommages visibles apparaissent sur le corps, le capteur est jeté.
Le compteur est installé en position verticale. Cela garantit une lecture normale des données. L'échelle du capteur peut avoir une pente ne dépassant pas 30 degrés. L'appareil doit être bien éclairé et protégé du soleil. Il n'est pas souhaitable d'installer un appareil dont la flèche ne revient pas à sa position d'origine après déconnexion.
Après avoir installé l'appareil et mis le système en service, vous ne devez pas le charger immédiatement. Il est préférable d'augmenter la pression progressivement, en évitant les coups de bélier soudains. De telles mesures peuvent prolonger la durée de vie du capteur.
Lors de l'installation d'un manomètre pour mesurer la pression, vérifier l'étanchéité de la connexion entre l'appareil de mesure et le raccord. À cette fin, du ruban ou du fil FUM est généralement utilisé. Pour rendre le joint plus fiable, utilisez un scellant. Tous les produits doivent être conformes aux conditions d'exploitation. Par exemple, pour de la vapeur surchauffée avec une température supérieure à 130 degrés, il est inacceptable d'utiliser du ruban FUM, conçu pour un chauffage maximum de 95 degrés. Certaines entreprises d'installation utilisent le câble comme isolant, ce qui ne devrait pas être autorisé.
Les manomètres permettant de mesurer la pression dans le réseau d'alimentation en eau ne doivent pas être réparés vous-même. Lors du choix du type d'appareil, il est important d'étudier les paramètres de communication dans lesquels il sera utilisé.
- Avant de commencer les travaux, l'utilisateur doit s'assurer que le manomètre (vacuomètre, manomètre-pression) est correctement sélectionné en termes de plage de mesure et de conception. La plage de mesure est sélectionnée de manière optimale lorsque la pression de service se situe dans tiers médian gamme d’indications.
- L'appareil doit être fixé dans un endroit non soumis aux chocs et situé de manière à ce qu'il soit facilement accessible pour une lecture aisée.
- Les connexions doivent être scellées.
- Entre le point de mesure de pression et le manomètre Il est recommandé d'installer un dispositif de verrouillage permettant de remplacer l'appareil de mesure et de contrôler le « zéro » en état de fonctionnement.
- Selon la destination du manomètre, il peut être équipé de robinets ou de vannes d'arrêt.
- L'emplacement utilisé sur l'équipement de traitement ou la tuyauterie pour contrôler la pression est appelé sélection(impulsion) pression.
- Le trajet reliant la prise de pression au manomètre est appelé ligne d'impulsion.
- En fonction de la pression, de l'agressivité, du risque d'incendie et d'explosion du fluide mesuré, les conduites d'impulsion sont constituées de tubes en cuivre, en acier étiré ou en polychlorure de vinyle.
- Le diamètre des tubes d'impulsion et leur épaisseur lors de l'installation sont choisis en fonction de la longueur du parcours et de la pression de fonctionnement maximale du fluide.
- Les lignes d'impulsion pour mesurer la pression des fluides contrôlés doivent être posées en stricte conformité avec le schéma d'installation d'automatisation des installations, qui indique la longueur du parcours et toutes les caractéristiques de la ligne : le type de matériau utilisé ; section et épaisseur de paroi.
- Les prises de pression (impulsions) sont généralement installées sur des sections droites de canalisations et d'équipements de traitement, en tenant compte des coudes, des virages, des coudes et des tés, où se produit une erreur de mesure supplémentaire causée par la force centrifuge du débit de fluide mesuré.
- Joints à membrane, récipients: En présence de fluides agressifs, chauds, très visqueux, contaminés ou cristallisants qui ne doivent pas pénétrer dans l'élément de mesure, des séparateurs de fluides doivent être prévus comme dispositifs de séparation. Dans ce cas, l'espace interne du manomètre et du séparateur est rempli de fluide de travail, qui sert à transférer la pression de la membrane séparatrice au manomètre, qui est sélectionné en fonction de la plage de mesure, de la température et de la compatibilité avec le fluide mesuré.
- Lors de la mesure de la pression des acides et des alcalis, pour protéger la surface interne de l'élément sensible de l'appareil, on utilise des récipients de séparation dont la cavité interne est remplie d'eau, d'huiles minérales légères, de glycérine, d'alcool éthylique, etc.
- Protection des éléments sensibles contre les surcharges: Dans le cas où le fluide à mesurer est pulsé ou si des coups de bélier sont probables, il faut éviter tout impact direct sur les éléments sensibles.
- Pour ce faire, il est nécessaire d'amortir les coups de bélier en installant un papillon (réduisant la section du canal de pression) ou en installant un dispositif d'étranglement réglable.
- En outre, pour éliminer et lisser les pulsations de la pression mesurée des liquides, de la vapeur et des gaz dans les stations de compression, dans les pompes, les équipements technologiques et les canalisations, entraînant une défaillance du mécanisme de transmission des appareils, un papillon spécial est installé dans le manomètre. raccord, ce qui permet de réduire considérablement le diamètre du trou d'entrée.
- Si la plage de mesure, afin d'obtenir des lectures plus précises, est choisie inférieure à la valeur des coups de bélier à court terme, il est nécessaire de protéger l'élément sensible des dommages. Pour ce faire, un dispositif de protection contre les surcharges doit être installé - un dispositif qui se ferme instantanément lors d'un coup de bélier ; avec une augmentation progressive de la pression, sa fermeture se produit progressivement.
- La valeur de fermeture réglée dépend donc des caractéristiques de l'évolution de la pression sur une certaine période de temps.
- Une autre option serait d'utiliser un manomètre avec résistance à la surpression (protection interne).
- Support pour manomètre: si le raccordement menant au manomètre n'assure pas une stabilité suffisante de la fixation, alors il fautprévoir des éléments de fixation appropriés sur le mur et/ou la canalisation, sinon munir le manomètre d'un raccordement capillaire.
- Amortissement des oscillations (vibrations) du système de mesure: Si les vibrations ne peuvent pas être évitées par une installation appropriée, il convient d'utiliser des dispositifs résistant aux vibrations avec remplissage de liquide (remplissage hydraulique).
- En règle générale, le manomètre est installé avec un cadran vertical. En cas d'écarts, vous devez faire attention au signe de position sur le cadran.
- Pour installer le manomètre dans une position offrant une lecture maximale, il est recommandé d'utiliser un tendeur ou un écrou borgne.
- Ne vissez ou ne dévissez pas le manomètre par le corps - à cet effet, il y a des surfaces pour une clé sur le raccord de raccordement.
- Comme étanchéité à la jonction des appareils avec une source de pression, il est nécessaire d'utiliser des joints, des rondelles en cuir, fibre, plomb ou cuivre souple.
- Pour les instruments utilisés pour mesurer la pression de l'oxygène, utilisez uniquement des joints en cuivre et en plomb.
- Pour les instruments mesurant la pression d'acétylène, il est interdit d'utiliser des joints en cuivre et alliages de cuivre contenant plus de 70 % de cuivre..
- Si l'appareil est situé sous les raccords de pression, la conduite de mesure doit être soigneusement rincée avant le raccordement pour éliminer les matières solides.
- Pour compenser la pression interne, certains types d'appareils comportent des trous fermés par un bouchon, marqués " FERMÉ" Et " OUVRIR". A l'état normal, le trou d'évacuation vers l'atmosphère est fermé (le levier est en position « FERMÉ »). Avant contrôle et/et après l'installation, ainsi qu'avant de commencer les travaux, ces appareils sont remplis d'air, c'est-à-dire que le levier est réglé sur la position « OUVERT ».
- Lors du sertissage ou de la purge de canalisations ou de conteneurs, ne soumettez pas le manomètre à une charge dépassant la marque limite sur le cadran. Dans le cas contraire, l'appareil doit être verrouillé ou démonté.
- Avant de démonter le manomètre, retirez la pression de l'élément de mesure. Sinon, retirez la tension de la ligne de mesure.
- Pour les manomètres avec ressorts à lames, ne pas retirer les vis de serrage des brides supérieure et inférieure.
- Les résidus de fluides mesurés dans les manomètres démontés peuvent présenter un danger pour les personnes, l'environnement et les locaux. Les mesures nécessaires doivent être prises pour assurer la sécurité.
- Les manomètres dont les éléments sensibles sont remplis d'eau ou d'un mélange d'eau doivent être protégés du gel.
- La ligne de mesure doit être fabriquée et installée de manière à assurer l'absorption des contraintes dues à la tension, aux vibrations et aux effets thermiques.
- Si le milieu mesuré est un gaz, il convient alors de prévoir un drainage au point le plus bas ; s'il est liquide, il convient de prévoir une désaération au point le plus haut.
- Lorsque vous travaillez avec des gaz et des liquides contenant des impuretés solides, des dispositifs de coupe (séparateurs) sont prévus, qui peuvent être séparés de l'installation par des vannes d'arrêt pendant son fonctionnement et libérés des impuretés..
J'ai été confronté à la nécessité d'indiquer au soudeur où insérer certains raccords pour installer des manomètres sur le pipeline. Le projet prévoit la sélection des capteurs de pression, mais avec une formulation astucieuse : « Déterminer l'emplacement d'installation ».
La première chose dont je me suis souvenu était le maintien de la rectitude des sections de pipeline (environ 5D avant et 3D après l'échantillonnage), puis, sur la base de mon expérience professionnelle, je me suis souvenu d'avoir assuré la maintenance ultérieure des appareils liée à la facilité d'accès, à la possibilité d'installer des appareils avec d'autres dimensions d'encombrement, par exemple MP -4 au lieu de MP-3, offrant une hauteur libre pour l'installation de la vanne principale, du tube siphon et de la vanne à trois voies, empêchant l'humidité de pénétrer dans le manomètre à contact électrique et son câble d'alimentation.
Les exigences relatives à l'installation de manomètres sont régies par le chapitre 6.4 des Règles pour la construction et l'exploitation sûre des chaudières à vapeur et à eau chaude et par le chapitre 2.8 des Règles pour la construction et l'exploitation sûre des conduites d'eau chaude et de vapeur (PB 10-573 -03)
6.4. Manomètres
6.4.1. Chaque chaudière à vapeur doit être équipée d'un manomètre indiquant la pression de la vapeur.
Sur les chaudières à vapeur d'une puissance de vapeur supérieure à 10 t/h et les chaudières à eau chaude d'une puissance calorifique supérieure à 21 GJ/h (5 Gcal/h), l'installation d'un manomètre enregistreur est requise.
Le manomètre doit être installé sur le tambour de la chaudière et, si la chaudière est équipée d'un surchauffeur, également derrière le surchauffeur, avant la vanne principale.
Sur les chaudières à flux direct, le manomètre doit être installé derrière le surchauffeur, devant le robinet d'arrêt.
L'installation d'un manomètre sur les surchauffeurs à vapeur des locomotives, des locomotives, des chaudières à tubes de fumée et des chaudières de type vertical n'est pas requise.
6.4.2. Chaque chaudière à vapeur doit avoir un manomètre installé sur la conduite d'alimentation devant le corps qui régule l'alimentation en eau de la chaudière.
Si plusieurs chaudières d'une capacité de vapeur inférieure à 2,5 t/h chacune sont installées dans la chaufferie, il est permis d'installer un manomètre sur la conduite d'alimentation commune.
6.4.3. Lors de l'utilisation d'un réseau d'adduction d'eau, au lieu d'une deuxième pompe d'alimentation, un manomètre doit être installé à proximité immédiate de la chaudière sur ce réseau d'adduction d'eau.
6.4.4. Sur un économiseur à eau, des manomètres doivent être installés à l'entrée d'eau, jusqu'au robinet d'arrêt et à la soupape de sécurité, et à la sortie d'eau, jusqu'au robinet d'arrêt et à la soupape de sécurité.
S'il y a des manomètres sur les conduites d'alimentation communes aux économiseurs, leur installation à l'entrée d'eau de chaque économiseur n'est pas nécessaire.
6.4.5. Sur les chaudières à eau chaude, des manomètres sont installés à l'entrée d'eau de la chaudière et à la sortie de l'eau chauffée de la chaudière vers le robinet d'arrêt, sur les conduites d'aspiration et de refoulement des pompes de circulation situées à la même hauteur, ainsi comme sur les conduites d'alimentation de la chaudière ou les conduites d'alimentation du réseau de chaleur.
6.4.6. La classe de précision des manomètres ne doit pas être inférieure à :
a) 2,5 - à une pression de fonctionnement jusqu'à 2,5 MPa (25 kgf/cm2) ;
b) 1,5 - à une pression de service supérieure à 2,5 à 14 MPa (25 à 140 kgf/cm2) ;
c) 1,0 - à une pression de service supérieure à 14 MPa (140 kgf/cm2).
6.4.7. L'échelle du manomètre est sélectionnée en fonction de la condition selon laquelle, à la pression de fonctionnement, l'aiguille du manomètre doit se trouver dans le tiers médian de l'échelle.
6.4.8. Une ligne rouge doit être tracée sur l'échelle du manomètre au niveau de division correspondant à la pression de fonctionnement d'un élément donné, en tenant compte de la pression supplémentaire due au poids de la colonne de liquide.
Au lieu de la ligne rouge, il est permis de fixer au corps du manomètre une plaque métallique peinte en rouge et étroitement adjacente au verre du manomètre.
6.4.9. Le manomètre doit être installé de manière à ce que ses lectures soient clairement visibles pour le personnel d'exploitation, et son échelle doit être positionnée verticalement ou inclinée vers l'avant jusqu'à 30° pour améliorer la visibilité des lectures.
Le diamètre nominal des manomètres installés à une hauteur allant jusqu'à 2 m du niveau de la plateforme d'observation des manomètres doit être d'au moins 100 mm, à une hauteur de 2 à 5 m - d'au moins 160 mm, à une hauteur de plus plus de 5 m - au moins 250 mm. Lors de l'installation d'un manomètre à une hauteur supérieure à 5 m, un manomètre réduit doit être installé en secours.
6.4.10. Une vanne à trois voies ou autre dispositif similaire doit être installée devant chaque manomètre pour purger, vérifier et éteindre le manomètre ; devant le manomètre conçu pour mesurer la pression de la vapeur, il doit en outre y avoir un tube siphon d'un diamètre nominal d'au moins 10 mm.
Sur les chaudières avec une pression de 4 MPa (40 kgf/cm2) et plus, au lieu d'une vanne à trois voies, il convient d'installer des vannes qui permettent de déconnecter le manomètre de la chaudière, d'assurer sa communication avec l'atmosphère et de purifier le tube siphon.
6.4.11. L'utilisation des manomètres n'est pas autorisée dans les cas suivants :
a) s'il n'y a pas de sceau ou de cachet sur le manomètre indiquant que la vérification a été effectuée ;
b) si le délai de contrôle du manomètre est expiré ;
c) si l'aiguille du manomètre, lorsqu'elle est éteinte, ne revient pas au repère zéro d'une valeur supérieure à la moitié de l'erreur tolérée pour un manomètre donné ;
d) si le verre est brisé ou si le manomètre présente d'autres dommages pouvant affecter la précision de ses lectures.
La classe de précision des manomètres utilisés dans l'industrie du gaz doit être d'au moins 1,5
Eh bien, il est impératif de prendre en compte les exigences : SNiP 2.04.01-85, clause 12.16 stipule : (12.16. Un clapet anti-retour, une vanne et un manomètre doivent être installés sur la conduite de pression de chaque pompe, et une vanne et un manomètre doit être installé sur la conduite d’aspiration.)
