您的过程压力仪表在您的应用中发挥着至关重要的作用。它们准确、可靠地测量和监控压力，以确定流程系统是否有效且高效地工作，或者是否需要进行系统变更或调整。这有助于确保您的人员安全、流程效率和产品质量。
在我从事流程工业 41 年的过程中，我见过许多导致仪器故障的原因。这些“仪器杀手”可能会破坏您的项目并导致各种类型的问题。幸运的是，如果您了解警告信号，大多数情况都可以预防。
在本文中，我将概述危害压力设备的最常见的仪器杀手。尽管本博客的重点是压力表，但当使用“仪器”一词时，指的是压力表、压力开关或传感器。
有关压力表标准的更多信息，请参阅 ASME B40.100-2013 和 EN837-1。
我还将教您如何提前发现这些仪器杀手以及如何解决它们，以便您可以保持流程平稳、安全和准确地运行。
仪器维护是实现和维护人员安全、过程效率和产品质量的关键之一。全面的维护计划使您可以更轻松地识别仪器问题并在问题变得更加严重或普遍之前执行适当的解决方案。这可以防止昂贵的服务工作、计划外停机以及设备或基于流程的员工伤害，从而帮助您节省时间和金钱。
指针抖动
仪表指针不断地来回移动，导致难以读取指示的测量值。
反应迟钝
指针部件不会随着其设计的工作压力的变化而移动。
元件损坏
仪表的各个部件可能会损坏。例如，指针可能会凹陷，这表明仪表已严重欠压或过压。在充满液体的仪表盒中，黄色填充物通常表明仪表处的环境温度升高。此外，表盘可能会变色，这是温度升高的另一个迹象。
仪表窗（通常是丙烯酸树脂）熔化或变形也是温度的迹象。仪表窗口和表盘涂有黑色粉末，使仪表的可读性成为问题。这通常是由于过度脉动和/或振动导致仪表移动齿微动或磨损的结果。除其他外，这些迹象可以作为潜在仪表问题的指标。如果您能够识别它们并了解其原因，您将能够更好地诊断和解决您自己的过程仪器中可能出现的问题。
与我的许多业内同事一样，您在关键应用中使用仪器时也可能会遇到问题。克服它们的关键是识别它们的迹象并了解它们的原因。这些信息使确定和执行正确的解决方案变得更加容易。
以下是一些最常见的压力仪表问题，包括它们发生的原因、它们对仪表和整体操作或过程有什么影响，以及如何解决这些问题。
在加工设备中，过程压力的激增可能导致仪表脉动。这些脉动会因点颤动而导致仪表可读性差，并因部件损坏而导致仪表完整性降低。
与脉动类似，振动会导致仪表中的指针颤动和部件损坏。它们可以分为两类：高频/低幅度和低频/高幅度。前者会导致指针颤动和集中式仪表运动齿轮齿损坏节段，而后者会导致节段上广泛的轮齿损坏并增加波登管上的应力。
根据经验，如果脉动或振动触发指针移动超过满量程范围的 5% 或更多，则应采取措施减少其产生或对仪器的影响。
对于过度脉动或振动引起的仪器问题，有三种常见的解决方案：
抑制机芯/管子
您可以通过在外壳中填充硅胶、甘油或卤化碳（包括集成节流螺钉）来抑制脉动/振动对仪表的影响。还可以考虑使用具有阻尼运动的干式压力表，例如 Duragauge PLUS！– 干式压力表，其工作原理类似于充满液体的压力表，可抑制脉动和振动的影响。
将仪器组件安装在远离源的地方
您可以使用毛细管将仪器安装在远离脉动和振动源的地方。毛细管的长度从 1 英尺到 100 英尺不等。
限制工艺材料的流动
您可以通过集成脉动阻尼器、节流螺钉、钢针阀或隔膜密封件来抑制过程材料的流动，从而减少仪器的脉动。这些附件在脉动到达仪器之前将其消散。
仪器的额定使用温度范围是特定的。在超出此范围的温度下使用它们可能会导致严重损坏，具体取决于它们的设计和结构。例如：
干式压力表的额定使用环境温度通常低于 200°F (93°C)。高于此温度，它们可能会出现表盘变色、窗口变色（如果是丙烯酸树脂）或垫圈硬化的情况。干式仪表的过程温度通常额定为 -20°F (-20°C) 至 250°F (121°C) 之间。
充液压力表的额定使用环境温度通常高达 150°F (66°C)。高于此温度，在充满液体的压力表上，垫圈和 O 形圈材料可能会被浸出，并且填充液体会变色。极低和的温度也会引发仪器的精度问题。标准干式仪表在低温下可能会出现点响应时间减慢的情况。
当环境仪表温度超过校准温度时，仪表精度会受到影响。作为指导，如果仪表在 68°F (20°C) 下校准，则每 25°F/13.9°C 精度将受到约 0.4% 的影响。
对于温度过高或过低引起的仪器问题，有几种常见的解决方案：
远程安装仪器
您可以使用毛细管将仪器安装在远离过程的地方，以保护其免受高温或低温的影响。远程安装仪表时，仪表管安装支架是一种方便的选择。Ashcroft 毛细管的额定温度为 -300° 至 750°F（-184°C 至 399°C）。仪器和过程之间的简单 5 英尺长的毛细管对于升高低温和降低高温非常有效。
直接安装仪器
Ashcroft MicroTube™ 或翅片虹吸管是直接安装到仪器上然后再安装到过程上的刚性设备，因此如果仪器是远程安装的，则无需考虑如何安装仪器。MicroTube™ 虹吸管专为高达 5000 psi 的过程压力和高达 800°F (427°C) 的过程温度而设计。翅片虹吸管的额定压力为 3000 psi，过程温度为 700°F (371°C)。这两种设备都是良好的散热器。
结合用于蒸汽应用的盘管或尾纤虹吸管
这些虹吸管连接到仪器后可以降低蒸汽应用中的温度。尾纤虹吸管用于垂直安装，而线圈虹吸管用于水平安装。安装前，虹吸回路需要注满水。水充当屏障，保护仪器免受高温和水锤的有害影响，这在蒸汽应用中很常见。
在这个行业工作期间，我了解到压力峰值有很多原因，包括水锤、阀门驱动过快、设备故障或过程流体冻结。处于这些条件下的压力表通常会出现损坏迹象，例如指针凹陷、管子破裂或变形，或者扇形齿轮损坏。这种损坏可能会导致对过程条件变化无响应或仪器故障，这两种情况都会导致过程运行或性能不佳。超出仪表满量程范围的压力峰值或浪涌或超压可能会导致精度下降、仪表故障或波登管在最坏的情况下破裂。
如果您遇到因压力峰值引起的仪器问题，有多种解决方案，包括：
集成内部停止装置
您可以集成内部停止/过载停止以增加表压。该装置通常可将表压保证压力额外增加 20%。
安装限压阀 (PLV) 或具有高过压能力的压力表
该附件装置可设置为在仪表满量程范围内关闭。当过程压力低于满量程表压范围时，PLV 将重置并允许过程压力流过仪器。另一个值得考虑的选择是具有高过压能力的压力表，例如带有 XRA 选项的 Ashcroft T6500。该仪表允许超压高达仪表范围的 400%。
选择一个新的、具有适当额定值的仪表
您应该选择能够适应最大工作压力的新压力表。为了获得最佳的可读性，仪表指针通常应在表盘上的 12:00 处运行。如果压力表的正常工作压力为 50 psi，请选择两倍工作范围或 0/100 psi 的满量程。
安装在“脏”工艺（即涉及颗粒、浆料和污泥的工艺）设备中的仪器非常容易堵塞。工艺材料在流经系统时可能会粘在仪器的内表面上，这会阻碍仪器的运行和过程的效率。
如果仪器的过程连接容易受到过程介质堆积或堵塞的影响，您可以通过将仪器与过程介质隔离来防止堵塞。隔膜密封件或隔离环是不错的选择。当担心隔膜密封堵塞时，请考虑使用可用的冲洗连接。它旨在冲洗密封件中积聚的工艺介质。将阀门连接到冲洗端口是控制过程流量的理想选择。对于重浆料或污泥，请考虑使用隔离环。这种 360 度的工艺流程设计几乎不可能发生堵塞。
仪器的接液部件必须与过程材料兼容。否则，仪器在使用过程中可能会腐蚀，从而影响产品和过程质量。在恶劣的过程条件下，与仪器润湿部件不兼容的过程介质将导致仪器最终故障，导致介质逸出到环境中。这成为一个安全问题，操作员可能会受伤，在情况下甚至会失去生命。
如果您想避免因腐蚀而导致仪器出现问题，则应确保仪器接液部件的材料适合过程材料的成分、浓度和温度。如果无法选择兼容的仪表接液部件材料，您可以集成由适合过程的材料制成的隔膜密封件/仪表隔离器或隔离环。有关工艺兼容性指南，请参阅 Ashcroft 腐蚀指南。
仪器是精密设备。虽然集成正确的设计元素和配件可以帮助保护它们在严酷的服务应用中免受损坏，但它不能保护它们免受滥用，即不正确的安装或使用。不正确地安装或使用仪器可能会造成严重损坏，从而导致测量错误或组件故障。
如果您想避免因滥用仪器而导致仪器问题，您应该正确安装、使用和维护仪器。安装 NPT 仪器需要使用开口扳手。请勿尝试使用仪器箱安装和紧固仪器！这往往会对仪器造成不可修复的损坏。
安装后请勿将仪器用作梯子，因为这会带来安全问题。不仅会损坏仪器，还会导致人员受伤。
定期检查仪器是否有损坏和性能。
