Однокамерные устройства для замены диафрагмы EPS Leading meter1 и HPmeter1

Что такое однокамерное устройство для замены диафрагмы?

Однокамерное устройство для замены диафрагмы — это корпус узла учета переменного перепада давления, который удерживает диафрагму концентрично в трубопроводе и обеспечивает доступ к ней через крышку на корпусе. В классической паре фланцев для замены диафрагмы приходится снимать шпильки и разводить фланцы; в однокамерном устройстве трубопровод механически остается на месте, а диафрагма извлекается из корпуса вместе с держателем.

Слово «однокамерное» означает, что полость, в которой находится диафрагма, напрямую сообщается с давлением в трубопроводе. Поэтому до доступа к диафрагме соответствующий участок нужно отсечь арматурой и безопасно сбросить из него давление. На время замены измерение прекращается; если поток должен продолжаться, используется байпасная линия. Благодаря этому однокамерная конструкция — разумный выбор для точек измерения, эксплуатируемых с плановыми остановами или с резервными измерительными линиями.

В семействе продукции EPS Leading устройство meter1 разработано для стандартных классов давления, а HPmeter1 — для высоких. Оба изделия спроектированы с учетом технологичности изготовления и сборки, имеют уменьшенное число деталей и могут устанавливаться на горизонтальных и вертикальных трубопроводах.

Принцип работы однокамерного устройства

Принцип измерения одинаков для всех расходомеров с диафрагмой: диафрагма сужает поток, а возникающий перепад давления связан с расходом. Однокамерное устройство отличается тем, как диафрагма удерживается в корпусе и как ее извлекают при обслуживании. Типовая замена диафрагмы выполняется в следующем порядке:

1.      Рабочее положение: Диафрагма удерживается в держателе, уплотнена и соосна с осью трубопровода. Перепад давления от отборов в корпусе передается на датчик перепада давления.

2.      Отсечение участка и сброс давления: Арматура до и после устройства закрывается или поток переводится на байпас. Давление из отсеченного участка сбрасывается в безопасное место, после чего подтверждается отсутствие давления.

3.      Открытие крышки и извлечение диафрагмы: Крышку открывают и вынимают держатель диафрагмы из корпуса. Система быстрой смены сокращает эту операцию и не позволяет установить диафрагму обратной стороной при повторной сборке.

4.      Осмотр или замена диафрагмы: Проверяют остроту кромки, плоскостность и диаметр отверстия; если диапазон расходов изменился, устанавливают диафрагму с другим отверстием. Одновременно осматривают уплотнения.

5.      Закрытие и ввод в работу: Крышку закрывают, проверяют герметичность, участок плавно поднимают под давление и открывают арматуру, возобновляя измерение. Новый диаметр отверстия диафрагмы вводится в вычислитель расхода.

Главное отличие однокамерной конструкции от двухкамерной

В двухкамерном устройстве диафрагму поднимают во вторую камеру, пока трубопровод под давлением; эту камеру отделяют от линии уплотняющим клапаном и сбрасывают из нее давление, так что диафрагму можно заменить без остановки потока. В однокамерном устройстве нет ни второй камеры, ни такого клапана. Поэтому у однокамерной конструкции меньше подвижных деталей и проще порядок обслуживания, но при каждой замене диафрагмы трубопровод приходится отсекать. Какая конструкция подходит объекту, зависит от частоты замены диафрагм и от того, насколько процесс допускает прерывание потока.

Чем meter1 отличается от HPmeter1

Оба изделия работают по одному принципу; различаются классы давления и соответствующий им материал корпуса. meter1 выпускается для классов ANSI 150#–900# с литыми корпусами из углеродистой стали, пригодными для низкотемпературной и общей эксплуатации. HPmeter1 изготавливается для классов ANSI 1500# и 2500#, а также классов давления API, с литым корпусом из высокопрочной термообработанной низколегированной стали. Номенклатура HPmeter1 стандартизирована, что направлено на сокращение сроков поставки.

Ключевые особенности

·         Доступ к диафрагме без разборки фланцев: Диафрагма извлекается через крышку доступа на корпусе; трубопровод и его фланцевые соединения остаются на месте.

·         Быстрая смена с защитой от неправильной установки: Держатель диафрагмы садится на место только в одном положении, поэтому острая кромка всегда обращена навстречу потоку, а механизм быстрой смены сокращает время обслуживания.

·         Простая конструкция с малым числом деталей: Корпус, спроектированный с учетом технологичности изготовления и сборки (DFM/DFA), содержит меньше сложных деталей и прост в эксплуатации.

·         Современные уплотнения: Уплотнения подбираются под условия применения; простая схема уплотнений облегчает их осмотр и замену при обслуживании.

·         Ремонтопригодность на месте: Устройство сконструировано так, чтобы его можно было ремонтировать на объекте, не отправляя в мастерскую.

·         Горизонтальный или вертикальный монтаж: Оба изделия устанавливаются на горизонтальных и вертикальных трубопроводах, что дает свободу в компоновке узла учета.

·         Конструкция, подтвержденная расчетом, и испытание давлением: Каждое устройство проверяется на стадии проектирования расчетом методом конечных элементов (FEA), а после сборки проходит испытание давлением по требованиям промышленной безопасности и европейским требованиям к оборудованию под давлением.

·         Внутренние детали из нержавеющей стали: Внутренние детали в стандартном исполнении — из нержавеющей стали 316; для тяжелых условий доступны дуплексные стали и сплавы на никелевой основе.

·         Исполнение высокого давления: HPmeter1 переносит ту же простую логику эксплуатации на трубопроводы высокого давления классов ANSI 1500# и 2500#, а также классов давления API.

Технические характеристики

Ниже приведен типовой объем исполнений однокамерных устройств meter1 и HPmeter1. Окончательная конфигурация подтверждается на стадии проекта по классу давления, диаметру, материалу и типу присоединения.

У HPmeter1 класс 2500# доступен до 12 дюймов; потребность в высоком давлении для больших диаметров оценивается в каждом проекте.

Основные преимущества

·         Простая конструкция, легкое обслуживание: Без второй камеры и разделительного клапана подвижных деталей мало, а порядок обслуживания короткий и понятный.

·         Минимальная потребность в обслуживании: Корпус с небольшим числом деталей и современные уплотнения обеспечивают низкие затраты на обслуживание в течение всей эксплуатации.

·         Исключение ошибки монтажа: Система, не допускающая установку диафрагмы обратной стороной, устраняет погрешность измерения, которую вызвала бы неправильно ориентированная диафрагма.

·         Та же логика при высоком давлении: Благодаря HPmeter1 на точках измерения стандартного и высокого давления можно применять одинаковую процедуру обслуживания.

·         Свобода компоновки: Возможность горизонтального или вертикального монтажа упрощает трубную обвязку на станциях с ограниченным пространством.

·         Система, согласованная с измерительным трубопроводом: Поставка устройства вместе с обработанным под него измерительным трубопроводом устраняет неопределенность, вызванную несоосностью.

Области применения

Однокамерные устройства выбирают там, где на время замены диафрагмы поток можно перевести на байпас или ненадолго вывести точку измерения из работы.

Газоизмерительные станции с байпасом

На станциях транспорта и распределения газа в области действия ASME B31.8 они дают простое и экономичное решение для доступа к диафрагме на измерительных линиях, поток которых можно переключить на резервную линию.

Технологические линии с плановыми остановами

На технологических трубопроводах по ASME B31.3, где осмотр диафрагмы можно приурочить к плановым ремонтным остановам, однокамерная конструкция — достаточный и практичный вариант.

Промысловые трубопроводы высокого давления

Благодаря классам ANSI 2500# и API, а также фланцам по API 6A, HPmeter1 применим на промысловых и сборных трубопроводах высокого давления.

Электростанции

Может применяться как точка измерения расхода на энергетических трубопроводах, на которые распространяется ASME B31.1.

Работа в сероводородсодержащих средах

При выборе материалов в соответствии с NACE MR0175 устройства применимы на трубопроводах кислого газа, содержащего сероводород.

Критерии выбора meter1 и HPmeter1

Правильный выбор однокамерного устройства зависит не только от класса давления, но и от сценария обслуживания на объекте. Для технической оценки рекомендуем уточнить следующее:

Сценарий обслуживания и эксплуатации

·         Как часто будут выполняться осмотр и замена диафрагмы?

·         Можно ли на время замены отсечь точку измерения и сбросить давление, есть ли байпасная линия?

·         Если прерывание потока недопустимо, стоит рассмотреть двухкамерное устройство, а если требуется подтвержденная изоляция — устройство с двойной изоляцией

·         Вероятность того, что в будущем понадобится обслуживание без остановки потока

Класс давления и условный диаметр

·         ANSI 150#–900# (meter1) или 1500#–2500# и классы API (HPmeter1) в зависимости от расчетного давления

·         Диаметр трубопровода и доступность выбранного класса давления в этом диаметре

·         Относительный диаметр и ожидаемый диапазон диаметров отверстий диафрагм

Выбор материалов и уплотнений

·         Минимальная расчетная температура и подходящий материал литья

·         Наличие сероводорода или коррозионно-активных компонентов

·         Совместимость материала уплотнений со средой и температурой

·         Требования к покрытию наружного крепежа

Монтаж и измерительный трубопровод

·         Горизонтальный или вертикальный монтаж и свободное пространство для обслуживания крышки доступа

·         Тип присоединения, стандарт фланцев и тип уплотнительной поверхности

·         Необходимость измерительного трубопровода, обработанного под устройство, и струевыпрямителя / формирователя потока

·         Объем поставки датчиков перепада давления, давления и температуры и вычислителя расхода

Поскольку устройство является механическим изделием, оценку пригодности для взрывоопасной зоны следует выполнять в каждом проекте для подключаемых электронных компонентов — датчиков и вычислителя расхода.

Нормы проектирования и стандарты измерений

Однокамерные устройства meter1 и HPmeter1 проектируются с учетом следующих стандартов и норм.

Дополнительные требования к сертификации или спецификации заказчика для конкретного проекта следует согласовать с TLY Enerji на стадии подготовки предложения.

Решения TLY Enerji на базе однокамерных устройств

TLY Enerji оценивает выбор однокамерного устройства вместе со сценарием обслуживания точки измерения. Когда ясны частота замены диафрагм, возможность байпаса и допустимость прерывания потока для процесса, мы вместе с вами решаем, достаточно ли однокамерной конструкции или стоит рассмотреть двухкамерный вариант.

Мы помогаем подобрать материал корпуса под класс давления и минимальную расчетную температуру, выполнить предварительный расчет диаметра отверстия диафрагмы, определить объем поставки измерительного трубопровода и датчиков, подготовить техническую документацию и провести пусконаладку на объекте. Кроме того, мы участвуем в подготовке адаптированной к вашей площадке процедуры для службы эксплуатации — с этапами отсечения, сброса давления и замены диафрагмы, — чтобы каждая замена выполнялась в одной и той же безопасной последовательности и документировалась.

Часто задаваемые вопросы

Что такое однокамерное устройство для замены диафрагмы?

Это корпус узла учета, который удерживает диафрагму концентрично в трубопроводе и позволяет извлечь ее через крышку доступа на корпусе без разборки фланцевого соединения. Поскольку камера с диафрагмой напрямую сообщается с давлением в трубопроводе, перед заменой диафрагмы соответствующий участок нужно отсечь и сбросить из него давление.

Чем meter1 отличается от HPmeter1?

Оба работают по однокамерному принципу. meter1 выпускается диаметром 2–24 дюйма для классов ANSI 150#–900# с литыми корпусами из углеродистой стали. HPmeter1 изготавливается с литым корпусом из ASTM A487 4D для классов ANSI 1500# и 2500#, а также классов давления API; класс 2500# доступен до 12 дюймов, класс 1500# — до 24 дюймов.

Нужно ли сбрасывать давление для замены диафрагмы в однокамерном устройстве?

Да. В однокамерном устройстве диафрагма находится в единственной камере, открытой давлению трубопровода. Перед открытием крышки нужно закрыть арматуру до и после устройства или перевести поток на байпас, безопасно сбросить давление из отсеченного участка и убедиться в его отсутствии. Там, где поток нельзя прерывать, следует выбирать двухкамерное устройство.

Как исключить установку диафрагмы обратной стороной?

Сторона диафрагмы с острой кромкой должна быть обращена навстречу потоку; перевернутая диафрагма вызывает значительное отклонение показаний. Система быстрой смены в meter1 и HPmeter1 устроена так, что диафрагму можно вставить в держатель только в правильном положении. Это устраняет риск ошибки монтажа при замене диафрагмы на объекте.

Можно ли устанавливать однокамерное устройство на вертикальном трубопроводе?

Да. meter1 и HPmeter1 устанавливаются на горизонтальных и вертикальных трубопроводах. При вертикальном монтаже на качество измерения влияют направление потока, фаза среды и прокладка импульсных линий; для жидкостей или газа с риском конденсации расположение отборов давления и подключение датчиков следует отдельно проработать на стадии проекта.

Как выбирают материал корпуса?

Выбор зависит от класса давления, минимальной расчетной температуры и состава среды. Для стандартных классов давления применяются литые корпуса из ASTM A352 LCC, A216 WCC или A216 WCB, для классов 1500#–2500# — из ASTM A487 4D. Внутренние детали в стандартном исполнении — из нержавеющей стали 316. Для кислых или коррозионных сред можно рассмотреть дуплексные стали и сплавы на никелевой основе.

Зачем поставлять устройство вместе с измерительным трубопроводом?

Если устройство и измерительный трубопровод обработаны друг под друга, их внутренние диаметры остаются на общей оси и неопределенность из-за несоосности устраняется. В измерительный трубопровод можно встроить струевыпрямитель или формирователь потока, а датчики перепада давления и технологических параметров, вычислитель расхода и шкаф включить в тот же объем поставки.

Можно ли позднее переделать установленный meter1 в двухкамерное устройство?

Модульная концепция семейства EPS Leading это позволяет: установленный на трубопроводе meter1 можно переоборудовать в двухкамерное устройство meter2, не снимая его с трубопровода. Это дает гибкость станциям, где сегодня достаточно однокамерной конструкции, но в будущем может понадобиться замена диафрагмы без остановки потока. Реализуемость нужно подтвердить для диаметра и класса давления существующего корпуса.