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基于在线计量的舰船压力表接头改进设计

发布时间:2018-03-14 10:58:33 浏览:

针对船用压力表拆卸检定带来的故障增多等问题,提出了在线计量的思路,设计了一种具有在线计量功能的接头,给出了在线计量的检定项目 为开展同类工作提供借鉴。

压力表是反应管路或密闭腔体压力的仪表是保证 设备运行安全的必备仪表。如某型舰有专门人员时刻观 察显示锅炉上炉筒压力的压力表,当其数值超过某一固 定值时需要停炉,以保证锅炉安全。若该表正向超差,会 出现舰员在锅炉正常运行时停炉的情况影响设备的使 用和舰船的运行;反之,若该表负向超差,会出现上炉筒 压力达到固定值但没有停炉的情况,会危及锅炉安全甚 至会导致爆炸危及舰船和舰员安全。为切实发挥压力表 作用,必须定期计量使其数值准确、可靠。

最常用的拆卸仪表送到计量技术机构检定和合格备 件替换的方法存在增加设备和仪表故障概率、舰船在用 率降低的弊端。因此,必须要积极探讨在线计量方法,研 究在线计量设备。本文针对这一问题,提出了压力表接 头的改进设计。

1.压力表接头现状

当前,在役舰船压力表接头主要有两种见图1 2),都不具备实施在线计量的条件。

接头1的上部安装有压力表,下部与压力源管路连通,具 有与压力源管路通断的功能。当旋转开关处于水平状态时,压力表与压力源管路连接断开,此时可以将压力表拆 下。当旋转开关处于垂直状态时压力表与压力源管路 连通,压力表显示压力源压力。

接头2的上部安装压力表,中间管路安装泄压管 部与压力源管路连通具有压力过高泄压以及与压力源 管路通断的功能。当上部旋钮顺时针旋到底时压力表与 压力源管路断开连接可以将压力表拆下。当下部旋钮 顺时针旋转到底、上部旋钮没有顺时针旋转到底时,可以 将管路压力降到指定的压力值确保管路压力处于工作 限内。

2.压力接头改进设计

将压力接头改为三通阀(见图3),其结构示意图如图4.


三通阀A端与压力源管路相连,B端与压力表相连, C端为内螺纹接口,C端一般与泄压管路相连。通过转 动旋钮可以使三通阀内的阀芯处于不同位置,进而使三 通阀的不同端口相通。

在正常工作时阀芯在位置1,压力源管路与压力 表直接相连,压力表显示压力源的压力。

当管路压力过高时,转动旋钮使阀芯处于位置3, 力源管路和泄压管相连,开始泄压;继续转动旋钮,使阀 芯处于位置4,压力表与压力源管路相连,在压力指示的 情况下泻压;当管路压力达到规定要求时继续转动旋钮 使阀芯处于位置2处,压力源管路断开,停止泻压;继续 转动旋钮,使阀芯处于位置1,压力表正常显示压力源管 路压力。

当对压力表显示的管路压力有怀疑时,转动旋钮使 阀芯处于位置2;卸掉泄压管,安装经过检定合格的标准 ;转动旋钮使阀芯处于位置4,压力源管路与标准表、 压力表相连,比对两块仪表显示数值。如果符合要求 动旋钮使阀芯处于位置2卸掉标准表,安装泄压管;转 动旋钮使阀芯处于位置1,压力表和压力源管路相连,正 常显示压力源管路压力。如果不符合要求,转动旋钮使 阀芯处于位置2,卸掉标准表和压力表;安装泄压管和合 格的同型号压力表;转动旋钮,使阀芯处于位置1,压力 表和压力源管路相连,正常显示压力源管路压力。

当仪表到达有效期时,转动旋钮使阀芯处于位置2; 卸掉泄压管,通过软管接入压力泵其中压力泵上安装有 标准表;标准表经过压力泵、软管、三通阀C端和B端与 压力表相连,按照检定规程要求完成的在线计量。如果 压力表合格,卸掉软管,安装泄压管;转动旋钮使阀芯处 于位置1,压力表和压力源管路相连,正常显示压力源管 路压力。如果不合格,卸掉软管和压力表;安装泄压管和 合格的同型号压力表;转动旋钮,使阀芯处于位置1, 力表和压力源管路相连,正常显示压力源管路压力。

3.压力表在线计量的方法

3.1在线计量的项目

根据GJB2819 -97〈舰船用压力表通用规范》的验收 要求,结合JJG49 -2013《弹性元件式一般压力表、压力 真空表和真空表》,确定在线计量的项目及要求如下。

(1)零点

①带止销的压力表,指针应紧靠在止销上;

②无止销的压力表,指针应位于零点刻度内。

(2)指针运转平稳性

在测量过程中,压力表的指针不应有跳动和停滞现象。

(3)示值基本误差

示值基本误差5,不超过规定的示值误差限,计算公 式如下:

A, - A .,

5, =-^- x100% (1)

1 R

式中:5,一示值基本误差% ;

A,一第i次检验示值,MPa;

A一标准值,MPa;

R一量程,MPa

(4)轻敲位移

在测量范围内的任何位置上用手指轻敲表壳使 指针能自由摆动),指针指示值的变动量不应大于示值 基本误差限绝对值的50%

(5)来回差

压力表示值的来回差不应大于示值基本误差限的绝 对值。

(6)温度影响

在使用环境温度偏离20 ±5) °C时,压力表的示值 误差包括零点)不应大于规定的范围:

A = ± (5 + kAt) (2)

式中:A—压力表使用环境温度偏离20 ±5) C时的 示值误差限,% ;

5示值基本误差限的绝对值,% ;

At =1 t2 - tj I, °C h一实际使用温度,C ;

t,—当t2高于25C时^为25C,当t2低于15C时^ 为 15C ;

&一温度系数,0. 04%/C。

3.2在线计量的方法

按照JJG49 -2013要求,对标有数字的标度值分别 进行零点、指针运转平稳性、示值误差、轻敲位移、来回差 进行检验。当所有项目均符合规定要求时,舰船压力表 判定为合格。其中,当环境温度不在20 ±5) C范围时 示值误差限按照公式(2)计算。

3.3在线计量的注意事项

选用的标准表绝对误差绝对值应不大于被检压力表 绝对误差绝对值的1/4,同时要能在当前温度下保证精度。

要根据被检压力表的工作介质选定多台压力泵或者 使用具有进、出压力表介质隔离功能的压力泵,确保后续检定的压力表不会受之前检定压力表工作介质的影响。 如检定油介质压力表后再检定水介质压力表时,水介质 压力表中不会出现油。

检定时要将压力表内的介质排空避免介质以及污 物随同压力波动,进入到压力校验仪的测量系统中,污染 压力传感器和造压机构,堵塞或阻塞内部压力管路,磨损 或划伤密封构件,影响压力校验仪的测量准确度或使其 不能正常工作甚至损坏。

在计量时,要确保标准表的高度要与被检压力表处 于同一高度。