圧力計と導圧管のトラブルシューティング

従来の圧力機器から操作上の障害を取り除きます。 この記事は、2021 年 3 月の電子ブック InTech Focus: 温度と圧力から抜粋したものです。

オートメーションの専門家は、時代遅れの計測技術や慣行によって引き起こされる障害に毎日直面しています。 最初に導入されたとき、これらのソリューションはおそらく最先端で既存の設備を改良したものでしたが、現在では多くのソリューションがより優れたソリューションに取って代わられ、運用上の煩わしさから明らかな危険に至るまでの問題を引き起こしている可能性があります。 問題の原因と影響は異なりますが、プロセスに接触し電子トランスミッターに接続されたセンサーで構成される高度な機器を使用することで、すべてを軽減または完全に排除できます。圧力の測定に関しては、問題が発生します。機械式圧力計、電子式圧力トランスミッター、および機器に圧力を伝える接続部が登場します。

プロセスから差圧 (DP)、ゲージ圧、または絶対圧力の読み取りを行うには、圧力がセンサーに到達できるようにプロセス接続を作成する必要があります。 (機械式ゲージについては後で説明します。ここでは電子圧力トランスミッタに焦点を当てます。)多くの場合、これは圧力をトランスミッタに運ぶ導圧管を介して行われます (図 1)。 場合によっては、これらは短くて非常に直接的な場合もありますが、トランスミッターをプロセス装置からある程度の距離を置いて取り付けることができるように長くする必要がある場合もあります。

● それらはプロセス封じ込めの一部です。● 漏れが発生すると製品が失われ、安全性、経済性、および環境に潜在的な影響を及ぼします。● プロセス機器に特殊な材料が必要な場合、導圧管にもそれが必要です。● ガスが充填される可能性があります。 ● 寒冷時には凍結する可能性があります。

どのような状況であっても、導圧管は圧力の供給を妨げてはなりません。そのため、トランスミッターは実際のプロセス状態を示すセンサー値を読み取ることができます。 極端な例として、導圧管に隔離バルブがあり、そのバルブが閉じている場合、トランスミッターには何も到達できず、その読み取り値はプロセス条件を反映しません。 このような状況は、加圧流体の一部がライン内に閉じ込められ、トランスミッターに反射される可能性があるため、常に検出するのが容易ではありません。 同様に、ラインが部分的に詰まっている、凍結している、またはその他の内部障害がある場合にも、不正確な測定値が発生する可能性があります。

圧力伝送器が登場するずっと前に、機械式圧力計がありました。 湾曲したブルドン管の概念は 19 世紀半ばにまで遡り、当時からほとんど変わっていない現在入手可能なデバイスがあります。 ゲージはバネやギアを使用した繊細な機構を使用して動作するため、衝撃や損傷を受けやすくなっています (図 5)。 ほとんどのオペレータは、割れたガラス、曲がったインジケータ針、壊れたギアによって針がまっすぐ下を向いているなどの典型的な故障を経験したことがあります。 多くの環境では、圧力トランスミッタは低コストで頻繁に故障するため、使い捨てであると考えられています。

Emerson の Rosemount ワイヤレス圧力計やスマート圧力計 (図 6) などの電子ゲージは、電子トランスミッタの利点と従来の機械設計の有用性を組み合わせています。 これらのゲージはブルドン管ではなく固体センサーを使用し、信号を機械的ではなく電子的に処理します。 針は小型モーターで駆動されるため、可動部分は 1 つだけであり、衝撃、振動、その他の極端な動作条件に対する機構の耐性が大幅に向上しています。

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