过程仪表线最佳实践

过程测量 - 脉冲线最佳实践

Chuck Erml，产品经理

在您的过程中测量压力、流量或液位时，安全性和准确性始终是重点。从分接头到变送器，过程测量精度取决于过程仪表测量回路中每个组件的正确功能。虽然工程师和技术人员经常将大部分精力放在发射机上，但它的准确度取决于提供给它的脉冲线输入。

通常很难知道过程仪表生产线何时表现不佳。如果您的注意力只集中在发射器上，那么如果脉冲线是性能不佳的原因，那么任何成功的可能性都会被破坏。

保持对过程引压线中可能存在的问题（包括与整体设计和布局相关的问题）的了解对于最终测量的准确性是必要的。这篇博文将为工程师和技术人员提供经过验证的最佳实践，以管理其工艺引压线的成功。

过程测量引压线的标准图

材料选择

对于过程仪表生产线中的每个基本组成部分——过程接口阀 (PIV)、引压管和歧管——在可能影响精度的材料方面都有关键的选择。

工艺介质、环境条件和系统压力/温度通常决定合金的选择。在大多数应用中，不锈钢或高级金属合金是首选，因为它耐腐蚀。然而，许多工业工厂继续将碳钢用于工艺接口阀、管道甚至某些歧管。在某些低水分应用中，碳钢是可以接受的，但对于大多数其他应用，这可能是一种风险。通常在碳钢上积聚的结垢会脱落，向下游流动，卡在阀座中并阻碍正向关闭。结果是不准确的变送器校准或不准确的变送器读数。如果您在仪器回路中使用碳钢组件，则需要非常密切的监控以确保结垢不会影响系统中阀门的操作。通过世伟洛克的材料科学培训，您可以了解如何为您的特定应用选择合适的耐腐蚀材料。

通过标准化简化维护

如果您的目标是设计标准化，则可以实施已建立的最佳实践配置。虽然工程师随着时间的推移开发了许多设计变体，但其中许多在可靠性和准确性方面并不理想。每个系统在维护方面都有不同的需求，这增加了维护团队的复杂性。

理想情况下，所有过程测量系统都应使用一组一致的标准进行设计，包括建立预算和停机时间、维护和准确性的津贴。最佳结果通常包括高度标准化。例如，在标准化之前，炼油厂可能有 30 种不同的工艺仪表线配置。标准化后，同一个工厂可能只有六个，每个都包含相同的基本组件：变送器底座、歧管系统和隔离阀。主要变化可能是管道运行和隔离阀的类型（DBB、计根等），这又取决于介质、温度、压力和变送器或仪表的位置。

随着标准化，许多事情变得更简单，包括维护、安装、培训和诊断。可靠性也提高了。此外，该设施可以储存更少的替换零件，从而降低管理成本。

过程接口阀 (PIV)

工艺接口阀是工艺管线外的第一个阀门。从历史上看，选择的 PIV 一直是单闸阀或球阀。两者都在今天继续使用，尤其是在美国，但最佳做法是双截止排放 (DBB) 阀，它由两个隔离阀和一个位于其间的排放阀组成。

使用 DBB 阀的主要原因是安全性。如果您需要关闭过程仪表管线进行维护，您将关闭两个截止阀并打开排放阀。如果由于任何原因第一个截止阀泄漏，第二个截止阀将防止过程仪表管线中的压力或流体积聚。

双截止和排放配置可以由三个独立的阀门制造和组装，也可以作为一个独立的单元购买 - 减少尺寸和重量。创新的独立 DBB 设计适用于所有流体，尤其适用于使用球阀时粘度较高的流体。

脉冲线

脉冲管线将 PIV 阀连接到歧管和变送器。它们的目的 - 与所有过程仪表组件相同 - 是将精确的过程条件传送到变送器。在布置脉冲线时，三个主要目标发挥作用：

• 防止腐蚀、结垢或堵塞
• 减少泄漏点
• 将温度保持在一定范围内或提供防冻保护

前两个目标最好通过使用由适当合金（例如不锈钢）制成的管材和管件来实现，而不是碳钢管和螺纹连接。不锈钢管可以弯曲成型，减少了机械连接的数量。当需要连接时，与传统的锥形管螺纹接头不同，双套圈机械夹式管接头不会因热循环或振动而退缩。

第三个目标——将温度保持在一定范围内——是通过加热脉冲管线来实现的。您可以通过现场追踪或购买已经绝缘并包裹在聚合物护套中的管道来手动绝缘您的引压线。预绝缘捆绑管可随时以盘绕长度安装。对于预绝缘管束，在拼接或切割管束时遵循制造商的绝缘密封说明非常重要。

歧管

歧管由一组阀组成，其阀体由一块金属（通常是不锈钢）加工而成。歧管安装在变送器上并发挥关键作用，为变送器的校准或维修提供隔离。

质量和可靠性在歧管中尤为重要。在校准或正常操作期间，歧管中的至少一个阀门处于关闭位置。如果关闭未完成，则结果可能是来自变送器的读数不准确。

您的工厂是否需要帮助识别您的过程仪表生产线中的问题？经验丰富的世伟洛克现场工程师将访问您的设施，评估您的系统并就改进操作提出建议。

亲密的夫妻歧管 - 一个选项

现在我们已经详细回顾了过程仪表线，让我们看看进一步简化设计的选项。如果您的应用程序允许您使用它，这是一个非常简单的解决方案。

脉冲管线的安装和维护成本很高，面临堵塞、泄漏点、温度控制和腐蚀等挑战。该选项 - 被称为“亲密伴侣” - 消除了冲动线。过程接口阀和歧管成为一个单元，变送器直接安装在其上。因此，整个组件连接到生产线。虽然许多工程师都喜欢这种解决方案，但近距离安装也有其局限性。

一个限制是温度。使用引压线进行传统设置的原因是为了保护变送器免受过程管线的高温影响。如果工艺管线过热，变送器可能无法在紧耦合安装中仅几英寸远的地方运行。

第二个限制是访问。如果您需要到达变送器进行校准，它必须是可接近的，因此在空中 50 英尺的过程位置上安装一对紧密耦合是不可行的。

最后一个障碍是初始成本。紧密耦合需要前期投资，但从长远来看，该解决方案的总体成本可能较低。如果您有机会使用此快捷方式，我们建议您使用它。

结论

如果您重视精确测量并投资购买优质变送器，那么您的过程仪表生产线也需要同等程度的关注。过程测量精度既取决于变送器，也取决于过程测量线路组件的质量，包括它们的安装和维护方式。将您的设施标准化为一套核心仪器连接和过程引压线细节，以及可靠的系统组件，将提高您测量的可靠性和准确性。更准确的测量将在时间、效率和工厂盈利能力方面产生可喜的红利。