Nagynyomású mágneses szintjelzők 16 MPa-ig és 450°C-ig — gőzköpenyek, fagyvédelem, úszóösszeomlási tartalékok. Vegye fel a kapcsolatot a WELK-kel tervezési feltételeivel.
A nagynyomású és magas hőmérsékletű mágneses szintjelző egy érintésmentes vizuális szintmérő műszer, amely nyomásra méretezett kamra köré épül — általában 316L rozsdamentes acélból vagy nikkelötvözetből készült cső, amely ASME B16.5 karimákon keresztül csatlakozik a tartályhoz, Class 150-től Class 900-ig terjedő osztályokban —, és amely egy zárt belső úszót tartalmaz, amelynek állandó mágnesei a folyadékszint emelkedésével és csökkenésével egy külső zászlósor jelzőit billentik. Ellentétben a légköri vagy kisnyomású üzemre méretezett szabványos mágneses szintjelzővel, a nagynyomású/magas hőmérsékletű változat legfeljebb 16 MPa (160 bar) tervezési nyomásra és körülbelül −40°C és +450°C közötti folyamat-hőmérsékletre készült, az úszó összeroppanási nyomása pedig meghatározott biztonsági ráhagyást hagy a maximális üzemi nyomás felett, a kamra, a karimák és a tömítések pedig olyan szabványok szerint tanúsítottak, mint az ASME B16.5, EN 1092-1 vagy GB/T szabványok. Ezeket a műszereket kazándobokra, gőzdobokra, ammóniakonverterekre, vegyi reaktorokra és hőátadó rendszerekre írják elő, ahol a hagyományos üveges vízszintjelző veszélyt jelentene, és a mérnököknek mégis megbízható helyi vizuális jelzésre van szükségük, amikor a folyamat forró, nyomás alatt van, vagy fagyos környezeti feltételeknek van kitéve.
A szabványos mágneses szintjelzők néhány jól dokumentált ok miatt meghibásodnak zord üzemi körülmények között, és ezek megértése az első lépés egy olyan egység specifikálásához, amely egy évtizedet kibír egy kazánházban.
Karima- és tömítéshiba. Körülbelül 4–6 MPa feletti nyomásokon a közönséges gumi- vagy PTFE-tömítések hidegfolyásnak indulnak és kipréselődnek a csavarterhelés hatására, a könnyű karimák pedig deformálódnak. Az eredmény szivárgás a karimafelületeken, a tömítés fokozatos eróziója, és végül túlhevített víz vagy folyamatgőz szivárgása. A nagynyomású szintjelzők vastagabb, megerősített karimákat (Class 600 és felette), spiráltekercselt vagy grafit tömítéseket, valamint meghatározott mintázat szerint meghúzott csavaros anyákat használnak.
Úszó összeroppanása. Az úszó a leginkább meghibásodásra hajlamos alkatrész. Egy 1 MPa-ra tervezett üreges úszó összeroppanhat — összenyomódhat és belsőleg elárasztódhat —, ha a kamrát 10 MPa-ra nyomás alá helyezik. Miután az úszó elárasztódik, elsüllyed, a mágneses zászlók nem követik a felszínt, és a szintjelző rosszul vagy egyáltalán nem mutat. A nagynyomású úszókat tömör rúdból megmunkálják vagy vastag falú csőből hegesztik, és az összeroppanási nyomásukat hidrosztatikus vizsgálattal igazolják, legalább 1,5-szeres ráhagyással a maximális üzemi nyomás felett.
Mágneses degradáció. Körülbelül 250–300°C felett a közönséges ferrit és sok AlNiCo mágnes jelentős részét elveszíti mágneses fluxusának. Ha az úszómágnes és a jelzőmágnesek nincsenek az üzemi hőmérsékletre méretezve, a zászlókövetés lomhává és megbízhatatlanná válik — a zászlók beragadhatnak, részben átbillenhetnek vagy visszabillenhetnek. A magas hőmérsékletű szintjelzők szamárium-kobalt (SmCo) vagy kiváló minőségű AlNiCo mágneseket használnak, amelyek Curie-pontja jóval 450°C felett van.
Differenciális tágulás és hőciklus. A környezeti hőmérsékletről 400°C-ra felmelegített kamra hossza milliméterekkel megnő. Ha a rögzítő lábak, konzolok és karimák nem tudják kompenzálni ezt a növekedést, a kamra deformálódik, az úszó a falhoz szorul, és a szintjelző mechanikailag meghibásodik. A megfelelő kialakítások az egyik végén rögzítik a kamrát, a másik végén pedig szabad axiális mozgást tesznek lehetővé.
Beragadás és lerakódás. A viszkózus, kristályosodó vagy polimerizáló közegek lerakódást képezhetnek a kamrában és az úszón. Forró üzemben a felületen fellépő kisebb forrás buborékok besodródását okozhatja, ami az úszó himbálózását eredményezi. Ezeket a problémákat a kamra kialakítása, a gőzköpenyezés (lásd alább) és a megfelelő folyamatcsatlakozás előírása oldja meg.
Mágneses szintmérő nagynyomású alkalmazáshoz történő specifikálása alapvetően a karima- és kamraméretezés feladata. A tervezési nyomás és hőmérséklet határozza meg a karimásztályt, a kamra falvastagságát és a tömítés anyagát.
A WELK nagynyomású mágneses szintmérők szokásos nyomásfokozati skálája mind az európai PN sorozatot, mind az ANSI/ASME osztálysorozatot követi:
| Karimásztály | Névleges tervezési nyomás | Tipikus alkalmazás |
|---|---|---|
| PN16 / Class 150 | 1 | 6 MPa / 2 MPa 20°C-on, Gőzgyűjtők; kondenzvíz; általános vegyipar |
| PN25–PN40 / Class 300 | 2 | 5–4, 0 MPa, Tápsvíz; hőolaj |
| PN63–PN100 / Class 600 | 6 | 3–10 MPa, Kazándobok; ammóniaszintézis; reaktorok |
| PN160 / Class 900 | 16 MPa / 15 | 9 MPa, Nagynyomású kazándobok; nagynyomású hidrogén-alkalmazások |
Vegye figyelembe, hogy a karimásztályok hőmérsékletfüggőek. A Class 900 karima 38°C-on körülbelül 15,9 MPa-ra van méretezve, de a megengedett nyomás a hőmérséklet emelkedésével csökken; 400°C-on ugyanez a karima alacsonyabb értékre elegendő, és a kamra falvastagságát ennek megfelelően számítják. Ezért a tervezési nyomást és a tervezési hőmérsékletet mindig együtt kell megadni – soha nem csak a nyomást.
Különösen kazándob szintmérésnél a dobok jellemzően 4 és 12 MPa között működnek, telített hőmérsékletük 250°C és 320°C között van, míg a nagy közüzemi kazánok nagynyomású dobjai elérhetik a 15–16 MPa-t. A kamra általában varrat nélküli csőből vagy kovácsolt anyagból készül, röntgenvizsgálattal ellenőrzik, és a tervezési nyomás 1,5-szeresére hidrosztatikusan próbálják. A karimafelületeket a felületi szabvány szerint kell előírni (RF, RTJ a legmagasabb osztályokhoz), és a csavarmeghúzási nyomaték sorrendjét a telepítési kézikönyvben kell meghatározni. A felső légtelenítő szelep és az alsó leeresztő szelep zárja a nyomástartó rendszert – mindkettőt a teljes tervezési nyomásra kell méretezni, mivel gyakran ezek a legelső elemek, amelyek szivárognak, ha alulméretezettek.
Az anyagválasztás az, ami megkülönbözteti a tartós műszert attól, amelyik hónapok alatt korrodálódik, lerakódik vagy meghibásodik. Magas hőmérsékleten három tényező határozza meg a választást: a korrózióállóság, a kúszás- és oxidációállóság, valamint az úszó mechanikai szilárdsága.
Kamra anyagok. Az alapértelmezett a 316L rozsdamentes acél, amely a legtöbb gőz-, víz-, hőátadó közeg- és általános vegyipari alkalmazáshoz megfelelő 450°C-ig. Ahol a folyamat agresszívebb – kloridok, kénsav vagy sósav, magas kloridtartalmú gőz –, a kamrát magasabb ötvözetre kell cserélni:
A kamra falvastagságát a vonatkozó tervezési szabvány szerint számítják, és ötvözetkamrák esetén kérni kell a hegesztési eljárás minősítési (WPQ) jegyzőkönyveit. A belső felületi minőség is fontos: a simább furat (Ra ≤ 0,8 µm) csökkenti a lerakódást és az úszó ellenállását, ami viszkózus forró közegeknél számít.
Úszó anyaga és összeroppanási nyomás. Az úszó a kritikus alkatrész. Nagy nyomású, magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz az úszókat vastag falú csőből hegesztik és röntgenezik, vagy tömör rúdból megmunkálják, így a falvastagság sokkal nagyobb lehet, mint egy vékony lemezből készült úszóé. A 16 MPa-ra méretezett úszó jellemzően 24 MPa feletti (1,5× tervezési) összeroppanási nyomással rendelkezik. Az úszó anyagának meg kell egyeznie a kamra korrózióállóságával – általános alkalmazásokhoz 316L, agresszív közegekhez Inconel vagy Hastelloy, és titán ott, ahol a folyamat ezt megköveteli.
Mivel az úszó üreges, sűrűsége sokkal kisebb, mint a tömör fémé, ezért tud a folyadék felszínén úszni. Minél kisebb az úszó sűrűsége, annál jobban követi az alacsony sűrűségű folyadékokat, de a kisebb sűrűség vékonyabb falakat is jelent – így mindig kompromisszum van a felhajtóerő és az összeroppanási nyomás között. A nagy nyomású úszók eleve sűrűbbek, ezért egy nagy nyomású mágneses szintmérőnek kissé nagyobb lehet a holtzónája (a legmagasabb és legalacsonyabb érzékelhető szint közötti távolság), mint egy kis nyomású egységnek. Mindig ellenőrizze az úszó összeroppanási nyomását a maximális üzemi nyomással és a folyadék sűrűségét az úszó effektív sűrűségével szemben.
Tömítések és tömítőgyűrűk. Magas hőmérsékleten a elasztomer tömítéseket spirálisan tekercselt, grafitbetétes tömítésekre vagy tömör grafit tömítésekre cserélik, amelyek 450°C-ig és afelett is használhatók. A szellőző- és leeresztőszelepek szeleptömítéseinek grafitból vagy PTFE-ből kell készülniük, megfelelő hőmérsékleti besorolással. A kijelző oldalán lévő O-gyűrűk általában nem a nyomástartó rendszer részei, de a zászlós kijelző házát mégis a várható környezeti feltételeknek megfelelően kell specifikálni.
A gőzköpenyes mágneses szintmérő egy nagy nyomású mágneses szintmérő, amelyben a szintkamrát egy második, külső köpeny veszi körül, amelyen alacsony nyomású gőz áramlik át. A köpeny állandó hőmérsékleten tartja a kamrában lévő folyamatfolyadékot, megakadályozva, hogy a folyadék megfagyjon, olyan viszkózussá váljon, hogy az úszó ne tudjon mozogni, vagy kikristályosodjon és bevonja a kamra falát.
Hogyan működik a köpeny. A külső köpenyt a szintkamra köré hegesztik, kis gyűrűs réssel (jellemzően 10–20 mm). A telített gőzt 0,3–0,6 MPa (3–6 bar) nyomáson – körülbelül 145–165°C – az alsó csatlakozáson vezetik be, és a felső csatlakozáson távozik, így a kondenzátum gravitációsan elfolyik, és a köpeny egyenletesen megtelik gőzzel. A köpeny csatlakozásai általában G1/2" vagy DN15 méretűek, és a gőzellátást jellemzően az üzem alacsony nyomású gőz- vagy nyomvonal-közegéről veszik. Egyes kiviteleknél a köpeny forró víz vagy hőolaj keringetésére is használható, ha gőz nem áll rendelkezésre.
Mikor használjunk gőzköpenyt. A köpeny akkor indokolt, ha a folyamatfolyadék maga okozná a problémát:
A kulcsszabály az, hogy a köpeny hőmérsékletét szabályozni kell, nem csak ellátni. Ha egy hőérzékeny közegen lévő köpenyt túlzottan ellátnak gőzzel, az túlmelegítheti vagy felforralhatja a terméket; használjon termosztatikus csapdát, és ha szükséges, nyomáscsökkentő szelepet a gőzellátáson, hogy a köpenyt beállított nyomáson tartsa. A gőzcsapda a rendszer része, nem tartozék — egy ellenőrizetlen csapda lehetővé teszi, hogy a köpeny elázzon kondenzvízzel, és elveszítse fűtőhatásának nagy részét.
Szigetelés. A nem szigetelt gőzköpeny fagyos körülmények között nagyrészt elveszíti célját. Ásványgyapot vagy kőzetgyapot szigetelést, 50–80 mm vastagságban, időjárásálló burkolattal kell a köpeny fölé szerelni. Ha a köpenyre csak azért van szükség, hogy a folyadékot a folyási pont felett tartsa, a köpeny-plusz-szigetelés kombináció a standard csomag — a WELK gőzköpenyes mágneses szintmérője a köpennyel együtt, a kamra szerelvényének szerves részeként kerül szállításra, így a nyomáshatár és a fűtési burkolat egyetlen egységként van tervezve és tesztelve, nem pedig a helyszínen összecsavarozva.
Ahol a gőzköpeny arról szól, hogy a folyamat folyadékot melegen tartsa, ott a fagyvédelem arról szól, hogy a mérleg működőképes hideg környezeti hőmérsékleten. A kültéri telepítéseknél – tartályparkok, vegyipari üzemek, finomítók, LNG- és ammóniaterminálok, hideg éghajlatú kazánházak – a környezeti hőmérséklet rendszeresen −20°C alá süllyed, és tervezési körülmények között akár −40°C-ig is csökkenhet. A kamrában lévő víz és kondenzátum megfagy, kitágul, és megrepesztheti a kamrát vagy az úszót; még akkor is, ha a folyamatban lévő folyadék nem fagyos, a kijelző és a kamrában lévő folyadék kondenzálódhat és megfagyhat.
Három kiegészítő intézkedés létezik:
1. Hőkövetés. A leggyakoribb megoldás az elektromos hőkövetés – egy önszabályozó fűtőkábel, amely a kamra mentén fut, és a karimák és az úszó mozgási zónája köré van tekerve, szigeteléssel és burkolattal védve. Az önszabályozó kábel (általában 15–30 W/m) előnyösebb az állandó teljesítményű kábelnél, mert a helyi hőmérséklethez igazítja a teljesítményét, nem tudja túlmelegíteni a folyamatot, és helyszínen méretre vágható. A követést termosztát vagy környezeti hőmérséklet-szabályozó vezérli, és teljes érintkezésben kell lennie a kamra felületével – a szigetelésben lebegő követés csak a levegőt melegíti, semmi mást.
2. Szigetelés és burkolat. A szigetelés megtartja a hőt, akár a követésből, akár magából a folyamatból származik. Fagyvédett mérleg esetén jellemző az 50–100 mm-es szigetelés eltávolítható burkolattal vagy csuklós dobozzal. A burkolatnak a karimák és a kijelző körül eltávolíthatónak kell lennie, hogy az ellenőrzés és a karbantartás ne sérüljön.
3. Gőzfűtés vagy köpeny. Ha a helyszínen van gőz, egy 0,3–0,6 MPa nyomású kisnyomású gőzköpeny ugyanazt a védelmet nyújtja, mint az elektromos követés, áramellátás nélkül, és eleve robbanásbiztos. Nagyon hideg körülményekhez a köpenyt gyakran szigeteléssel kombinálják; a köpeny melegen tartja a folyadékot, míg a szigetelés csökkenti a hőveszteséget.
A fagyvédelem tervezési feltétele a minimális környezeti hőmérséklet – a legtöbb kínai és északi féltekei specifikációban ez −20°C, súlyos hideg régiókban −40°C. Ezért az úszónak és a kijelzőnek is alacsony hőmérsékletre méretezettnek kell lennie: −40°C-on az anyagok nem válhatnak törékennyé, és a kijelzőházat le kell zárni a jég behatolása ellen. A WELK szigetelt, fagyvédett mágneses szintmérője kifejezetten erre a feladatra készült, a szigetelés, a burkolat és a követés (vagy gőzköpeny) egyetlen tervezett egységbe integrálva, nem pedig helyszíni összeszereléssel.
A zászlós kijelző az a része a mérlegnek, amelyet a kezelő ténylegesen leolvas, és ez az a rész, amely a legnagyobb valószínűséggel meghibásodik párás, hideg vagy kültéri környezetben. Kondenzáció képződik a kijelzőház belsejében, amikor meleg, párás levegő jut be a házba, majd lehűl – ez gyakori meghibásodási mód a kültéri mérlegeknél tavasszal és ősszel, valamint a gőzszivárgások közelében lévő mérlegeknél. A kondenzáció bepárásítja az ablakot, korrodálja a kijelző rugóit és tengelycsapjait, és télen megfagyhat, rögzítve a zászlókat.
Három tervezési jellemző biztosítja a kijelző megbízhatóságát:
A kijelzőmágnes és az úszómágnes méretét úgy kell megválasztani, hogy a csatolóerő a teljes hőmérséklet-tartományban elegendő legyen. Ahogy az úszómágnes hőmérséklete nő, a fluxusa csökken; a 350°C-os üzemre méretezett mérőműszer nagyobb mágnest vagy jobb minőségű anyagot tartalmaz, mint az azonos, 100°C-ra méretezett mérőműszer. Kritikus kazándob-szintmérésnél, ahol a mérőműszer több redundáns műszer egyike, az üzemeltetőknek ellenőrizniük kell a zászlócska-követést az üzemi hőmérsékleten történő üzembe helyezéskor – a zászlócskáknak tisztán kell átbillenniük, köztes állás nélkül.
A vizuális zászlóskijelző az üzemeltető elsődleges ellenőrzési eszköze, de a modern DCS és PLC vezérlés távoli analóg jelet igényel. Nagynyomású mágneses szintmérőnél a szokásos utólagos megoldás a magnetostrikciós szinttávadó: egy vezetett hullámú szondát – vékony csövet vagy rudat – helyeznek a kamrába felülről vagy oldalról, és az úszó egy mágneses gyűrűt hordoz, amelyet a távadó magnetostrikciós elven követ.
Az elv egyszerű és robusztus. Egy áramimpulzust indítanak a magnetostrikciós huzalon, amely torziós feszültséghullámot kelt az úszó mágneses gyűrűjének helyén; a távadó megméri a repülési időt, és pontos szintértékké alakítja. Mivel a mérés digitális repülési időn alapul, nagyon jól reprodukálható – jellemzően ±1 mm –, és nem befolyásolja a nyomás, a hőmérséklet, a hab vagy a dielektromos állandó változása. A kimenet szabványos kétvezetékes 4–20 mA HART jel, amely közvetlenül csatlakoztatható bármely PLC, DCS vagy SCADA bemenethez.
Az utólagos felszerelés különösen előnyös nagynyomású mérőműszereknél, mert folyamatos elektronikus jelet ad anélkül, hogy új csonkokat kellene vágni a tartályba, vagy a nyomáshatárt a szükségesnél jobban meg kellene bontani. A szonda egy karimán és egy kis kamranyíláson halad át, és a teljes szerelvény a mérőműszerrel azonos tervezési nyomásra van méretezve. Kazándobok és ammóniás üzem esetén a szonda bevezetési pontját úgy kell megválasztani, hogy az úszó mozgását ne akadályozza, és a távadóházat a környezeti feltételeknek megfelelően kell besorolni – robbanásbiztos házak kaphatók veszélyes övezetekhez.
A WELK a nagynyomású szintmérőt integrált magnetostrikciós távadóval szállítja, vagy mágneses szintmérő kapcsoló-távadó csomagként, amely egyetlen műszerben egyesíti a vizuális kijelzést, akár több határérték kapcsolót (riasztásokhoz és szivattyú reteszeléshez magas/magas-alacsony/alacsony pontokon), valamint a folyamatos 4–20 mA távadót. Ez a kezelő számára egyetlen terepi eszközből biztosítja a vizuális leolvasást, a kioldó érintkezőket és az analóg jelet, mindegyik azonos tervezési nyomásra méretezve.
A helyes beépítés határozza meg, hogy a szintmérő megfelel-e az adatlapjának. A kritikus pontok a folyamatcsatlakozások, a szellőztetés és a beállítás.
Folyamatcsatlakozások. Oldalsó beépítésű nagynyomású szintmérőknél a kamra a tartályhoz két karimán vagy menetes csonkon keresztül csatlakozik, mindegyik csatlakozáson elzáró szeleppel, hogy a szintmérő a tartály leürítése nélkül elkülöníthető és karbantartható legyen. Felülről beépített változatoknál a szonda a felső csonkon keresztül kerül bevezetésre. A kamrát közel függőlegesen kell felszerelni – egy-két foknál nagyobb dőlés eltérést okoz a valós és a jelzett szint között, és hosszú kamra esetén a felhalmozódott hiba jelentős. Kazánoknál és gőzdoboknál a vízszint-csatlakozásokat a dob dedikált szintcsatlakozási pontjairól kell levenni, és a szintmérőt úgy kell felszerelni, hogy az alsó csatlakozás a valódi vízteret, a felső pedig a gőzteret lássa.
Szellőztetés. A kamrát a felső csatlakozásnál szellőztetni kell. Ha a kamra nincs szellőztetve, a felső részben levegő vagy gőz halmozódik fel, a kamrán belüli folyadékfelszín magasabban áll, mint a tartályban, és a szintmérő magasabbat mutat – ez potenciálisan veszélyes hiba kazándobnál. A szellőztető szelep a levegő kiszorítására is szolgál az üzembe helyezés során. Gőzüzemben a szintmérőt úgy kell üzemeltetni, hogy a gőzoldali csatlakozás megfelelően elvezesse a kondenzátumot, különben a kamra kondenzátummal telik meg, és hamis értéket mutat.
Kalibrálás. A mágneses szintmérő geometriailag kalibrálódik: a nulla az alsó csonknak, a méréshatár a csonkok közötti távolságnak felel meg. Kazándobnál a nulla/méréshatár értékét korrigálni kell a tényleges dob csonktávolságra és a vízoszlop sűrűségére üzemi hőmérsékleten és nyomáson – ez a „hideg kalibrálás vs meleg kalibrálás” korrekció, amelyet a kazánkezelők jól ismernek. Magnetostrikciós távadónál a nulla és méréshatár pontokat elektronikusan állítják be a beépítés után, és a tartály nyomás alá helyezése előtt egy ismert középszinten ellenőrizni kell a vizuális jelzőkhöz képest, majd üzemi hőmérsékleten újra ellenőrizni.
Oldalsó beépítésű szintmérőnél vegye figyelembe, hogy a mért méréshatár a két csonk középpontja közötti távolság, nem pedig a kamra teljes hossza. Az úszó holtsávja miatt a legalsó és legfelső mérhető pont kissé a csonkokon belül van, és a jelzőskála ennek megfelelően legyen beosztva.
A nagynyomású mágneses szintmérő megelőző karbantartása egyszerű, de ütemezni kell – ezek az eszközök biztonsági szempontból kritikusak kazánoknál és reaktoroknál.
Úszó ellenőrzése. Az úszó a kopó alkatrész. Minden alkalommal, amikor a szintjelzőt leválasztják, az úszót el kell távolítani, meg kell szárítani, és össze kell hasonlítani a mért üres tömegével. Az az úszó, amely folyadékot vett fel – tűlyukú hegesztés, repedt varrat vagy összenyomódott vég miatt – nehezebb, és mélyebben úszik, ami hamis alacsony szintet jelez. Minden olyan úszót, amely tömegnövekedést mutat, ki kell cserélni. Az úszót összenyomódásra is ellenőrizni kell: nagynyomású szintjelzőnél az összenyomódott úszót gyakran először a felhajtóerő hirtelen elvesztése és a tényleges szinttől függetlenül "teli" értéket mutató szintjelző észleli. Ha bármilyen kétség merül fel az úszó állapotával kapcsolatban, nyomáspróbát kell végezni a kamrában, vagy vissza kell küldeni a gyárba hidrosztatikus újraellenőrzésre.
Tömítés csere. A nagynyomású szolgáltatásban lévő karimás tömítéseket meghatározott ütemterv szerint vagy a karimák szétszerelésekor kell cserélni. A spiráltekercses tömítések egyszer használatosak: ha a kötést megbontották, új tömítést kell behelyezni, a csavarokat az előírt sorrendben és az előírt értékekre kell meghúzni, és a nyomatékot rögzíteni kell. A grafit tömítéseket soha nem szabad újra felhasználni. Ellenőrizze a karima felületeit sérülés, korrózió vagy "narancshéj" szempontjából – a sérült felület szivárog, bármilyen jó is a tömítés.
Csavar nyomaték. A szellőző- és leeresztő szelepeket, valamint a kamra és a karima közötti csavarokat az első hőciklus után újra kell húzni, mert a tömítés ülékén fellépő terhelés csökken, ahogy a kötés felmelegszik és lehűl. Class 600 és magasabb osztályoknál hidraulikus vagy nyomatékkulcs szükséges – a kézzel húzott rúd nem képes a Class 900 csavarokhoz szükséges 300–800 N·m nyomatékot előállítani.
Időszakos ellenőrzések. Minden karbantartási intervallumban: ellenőrizze a jelzőkövetést az úszó mozgatásával a mérési tartományán, ellenőrizze a távadó kimenetét egy ismert szinthez képest, győződjön meg arról, hogy a kísérőfűtés vagy gőzköpeny működik (a hideg kamra −40°C-os télen a meghibásodott kísérőfűtés első tünete), és ellenőrizze a szigetelőburkolatot vízbehatolás szempontjából – a nedves szigetelés elvezeti a hőt, és korrodálja az alatta lévő kamrát.
| Üzemi körülmény | Tervezési nyomás | Folyamat hőmérséklet | Ajánlott szintjelző konfiguráció |
|---|---|---|---|
| Normál gőzgyűjtő; kondenzátum; általános víz | ≤ 2 | 5 MPa / PN25 | −20 és 200°C között, Standard mágneses szintjelző 316L kamrával; Class 150–300 karimák |
| Kazándob; gőzdob | 4–12 MPa (legfeljebb 16 MPa) | 250–320°C telített | Nagynyomású mágneses szintjelző Class 600–900 karimákkal; grafit tömítések; nagynyomású úszó; opcionális magnetostrikciós távadó |
| Viszkózus; viaszos vagy kristályosodó közeg (bitumen; kén; maróközeg) | Bármilyen méretezési nyomás | Környezeti és 250°C közötti hőmérséklet | Gőzköpenyes mágneses szintmérő 0, 3–0, 6 MPa gőzköpennyel; termosztatikus gőzcsapda |
| Kültéri telepítés hideg éghajlaton | Bármilyen méretezési nyomás | Környezeti és −40°C közötti hőmérséklet | Szigetelt fagymentes mágneses szintmérő elektromos fűtéssel vagy gőzköpennyel; 50–100 mm szigetelés; zárt kijelző |
| Magas hőmérsékletű vegyireaktor | 1 | 6–16 MPa | 250–450°C, Nagynyomású szintmérő ötvözetkamrával (Hastelloy/Inconel/duplex); SmCo mágnesek; RTJ peremek Class 900-hoz |
| Kazándob távoli riasztással és DCS jellel | 4–16 MPa | 250–320°C | Mágneses szintmérő kapcsoló-adó csomag 4–20 mA HART magnetostrikciós adóval és határérték kapcsolókkal |
Ha mágneses szintmérőt hasonlít össze más technológiákkal az adott feladatra, az összehasonlítás a szintmérési technológiák útmutatójában hasznos kiindulópont.
Mekkora a nagynyomású mágneses szintmérő maximális nyomásértéke?
A nagynyomású mágneses szintmérők általában 16 MPa (160 bar) méretezési nyomásra készülnek, PN160 vagy ASME Class 900 peremekkel. Kazándobokhoz és gőzdobokhoz a tipikus üzemi nyomás 4–12 MPa, míg nagynyomású erőművi kazándoboknál elérheti a 15–16 MPa-t. A kamrának, a peremeknek, az úszónak és a szellőző/ürítő szelepeknek mind azonos méretezési nyomásra kell készülniük, és az úszó összeroppanási nyomásának legalább a maximális üzemi nyomás 1,5-szeresének kell lennie.
Mekkora a mágneses szintmérő maximális hőmérsékleti értéke?
A szabványos mágneses szintmérők általában 150–200°C-ra méretezettek. A magas hőmérsékletű kivitelek ezt 400–450°C-ra bővítik megfelelő kamraötvözetekkel, grafit vagy spiráltekercselt tömítésekkel, valamint magas hőmérsékletű mágnesekkel, például szamárium-kobalttal. 450°C felett a mágnes és a tömítőanyag kiválasztása kritikussá válik, és a szintmérőt minden alkalmazáshoz gondosan specifikálni kell a gyártóval.
Mikor van szükségem gőzköpenyre egy mágneses szintmérőnél?
Gőzköpenyre akkor van szükség, ha a folyamatban lévő folyadék egyébként megfagyna, túl viszkózussá válna az úszó mozgásához, vagy kikristályosodna és bevonná a kamra falát – gyakori bitumennél, nehéz fűtőolajnál, kénnél, marószódánál és hőátadó olajnál. Egy kisnyomású, 0,3–0,6 MPa (3–6 bar) üzemi gőzköpeny telített gőzt keringet a kamra körül, hogy a folyadékot hőmérsékleten tartsa. Ha a probléma inkább a hideg környezeti hőmérséklet, nem pedig maga a folyamatfolyadék, akkor a szigetelt, fűtött kivitelű szintmérő a megfelelőbb megoldás.
Mi a különbség a gőzköpenyes és a fagyvédett (szigetelt) szintmérő között?
A gőzköpenyes szintmérő fűtőköpennyel rendelkezik a kamra körül, hogy a folyamat folyadékot melegen és folyékonyan tartsa. A fagyvédett szintmérő szigetelt és fűtött (elektromosan vagy gőzzel), hogy megakadályozza a szintmérő megfagyását hideg környezeti körülmények között, jellemzően −20°C és −40°C közötti minimális környezeti hőmérsékletre tervezve. Egyetlen szintmérő kombinálhatja mindkét jellemzőt, de ezek különböző problémákat oldanak meg, és különböző körülményekre kell méretezni őket.
Adhat-e távoli 4–20 mA jelet egy nagynyomású mágneses szintmérő?
Igen. Egy magnetostrikciós távadó utólag felszerelhető egy nagynyomású mágneses szintmérőre, a meglévő úszót használva mágneses célpontként. A távadó szabványos 4–20 mA HART jelet ad ki ±1 mm ismételhetőséggel, és a szintmérővel azonos tervezési nyomásra méretezett. A WELK szállíthatja a nagynyomású szintmérőt vizuális kijelzővel, határérték kapcsolókkal és folyamatos távadóval egyetlen kapcsoló- és távadócsomagként.
Egy nagynyomású mágneses szintmérő csak annyira jó, amennyire a tervezési körülmények, amelyekre méretezték. A nyomás- és hőmérsékleti értékek összefüggenek – egy Class 900 karima nem 16 MPa karima 400°C-on – és az úszó összeroppanási nyomása, a tömítés anyaga, a mágnes minősége, a gőzköpeny nyomása és a fűtés teljesítménye mind a tényleges üzemtől függ. A rossz specifikáció olyan szintmérőt eredményez, amely szivárog, hamis értéket mutat, vagy meghibásodik az első hideg éjszakán vagy az első üzemzavarnál.
Amikor készen áll a specifikációra, a WELK három számot és két kérdést kér: a tervezési nyomást (MPa vagy bar), a tervezési hőmérsékletet (°C), valamint a telepítési hely minimális környezeti hőmérsékletét (°C) — plusz a folyamatközeget, és hogy a telepítés beltéri vagy kültéri. Ezzel az öt bemenettel ajánlani tudjuk a megfelelő karimaosztályt, a kamra anyagát, az úszó összeomlási besorolását, valamint azt, hogy gőzköpenyre, fűtőköpenyre vagy mindkettőre van-e szükség. Mérnökeink dolgoznak gőzdobokon, ammóniagyárakban, vegyi reaktorokban és hőátadó rendszerekben — lásd a kazánok és folyamat-tartályok alkalmazási oldalát a tipikus telepítésekhez — és minden szintmérő hidrosztatikus tesztelésen esik át a szállítás előtt.
Vegye fel még ma a kapcsolatot a WELK-kel tervezési nyomás- és hőmérsékleti adataival, és mi méretezzük a nagynyomású mágneses szintmérőt — gőzköpenyes, fagyvédett vagy mindkettő —, amely a folyamata túlélésére van besorolva.
Engineered magnetic level gauge for pressure vessels, separators and demanding process conditions.
Magnetic level gauge with steam jacket or heat tracing for viscous liquids and temperature-maintained tanks.
Magnetic level gauge with insulation or frost-proof extension for low-temperature and outdoor service.
Send drawings, dimensions, material, environment or operating conditions, and we will help confirm the right specification.
Uploaded reference files are included with the inquiry. For larger CAD packages, reply to the confirmation email or send them here:
Our team typically replies within 24 óra.
