确保压力表、压力开关和传感器正常工作的建议。

John Girard

Ashcroft

在化工生产设施、水处理中心或油气炼厂中，通常需要使用泵系统在不同工位之间输送介质。对于用于监测这些系统压力的仪表而言，吸入口和排放口安装工况尤为苛刻。若仪表受损，整个工艺过程可能中断，因此保护仪表是首要任务。

压力表、压力开关和传感器通常安装在泵系统的吸入口侧和排放口侧。它们可以直接连接至工艺管道，也可通过隔膜密封或隔离环进行隔离。泵通常循环启停。此过程一般为自动控制，可能产生压力瞬变，从而对压力表、压力开关和传感器造成潜在损害。

泵启动时突然的压力冲击可能超过仪表的过载压力，而停泵时的惯性则可能引发水锤效应，导致压力峰值，从而损坏未受保护的设备。

尽管这些压力瞬变具有危害性，且初期可能难以预测或检测，但它们并非泵系统面临的最大问题。泵系统还因在靠近泵的仪表处产生强烈的振动和脉动而广为人知。

图1：隔膜密封组件（图片由Ashcroft提供）

解决仪表挑战

针对机械压力表

在泵系统相关的恶劣工况下，有若干方法可保护机械压力表。遵循以下策略有助于确保压力表的有效性并延长其使用寿命。

1. 直接将美国机械工程师协会（ASME）B40.100推荐的保护装置安装至工艺管道。

●压力缓冲器和脉动阻尼器通过吸收泵系统中常见的压力突变来保护压力表。使用这些装置有助于确保压力仪表的精度和可靠性，并延长其寿命。

● 限压阀可防止压力超过预设值，并仅在压力降至某一数值以下时才会重新开启。这有助于创造更稳定、可控的运行环境。

● 在严苛情况下，可使用毛细管将仪表移开，使其不直接接触安装点，从而保护仪表免受振动、脉动和过高工艺温度的影响。

2. 使用充液表壳。

填充甘油、硅油或卤烃的表壳同样有助于抑制这些应用中的脉动和振动效应。它们还能防止湿气进入表壳，并避免窗口结露，同时润滑压力表内部机械部件。但请注意，充液压力表也存在因高振动或温度过度变化而发生泄漏的风险，尤其是在室外安装时。

3. 使用带有内置阻尼机构的干式压力表。

充液表的一种替代方案是采用内置阻尼介质的压力表。这类压力表提供与充液表相同的效果，但无泄漏风险。

4. 在压力接口处加装节流螺钉或节流塞。

无论是干式表、充液表还是带阻尼介质的压力表，均建议使用节流螺钉以帮助控制压力脉动。这些装置插入压力接口的孔口内，用以减小孔径，从而降低脉动的影响。

5. 保持压力表量程在满量程的25%至75%之间。

在选择压力表量程时，ASME B40.100指南建议将正常工作压力保持在满量程的25%至75%之间。尽管在各应用中均应遵循此原则，但偏向25%一侧更为有利。选择较大量程可容纳压力瞬变，同时也有助于减小脉动和振动的影响。较小的量程会使机械压力表更易受这些不利条件的影响。

针对机械压力开关

对于机械压力开关，脉动和振动的影响较难察觉。尽管这些是工业产品，但它们仍是经过精密校准的仪表，会受上述工况影响。脉动和振动可能导致使用寿命缩短和/或重复性变差。因此，脉动阻尼器和压力缓冲器有助于保护这些仪表。在振动极端严重的情况下，可使用毛细管进行远程安装。

针对隔膜密封组件

如前所述，所有仪表保护装置均可直接安装至工艺过程，或通过隔膜密封或隔离环进行隔离。这些隔离器用于保护仪表免受堵塞、腐蚀或极端温度等各种危险工况的影响。虽然隔膜密封本身确实提供一定的阻尼效果，但通常建议增加额外的阻尼器或缓冲器，以有效保护仪表。

组件可容纳至少一台仪表，有时也可容纳多台。然而，若安装多台仪表，则所有仪表的量程必须相同，即尽可能选择最宽的量程，同时将正常工作范围保持在表盘（对于压力表）的25%至75%之内。较宽的量程可提供更好的保护，并且在安装在隔膜密封上时，对压力波动的响应性更佳。

注意：采用隔膜密封进行隔离时，低压系统可能表现为读数滞后。归根结底，仪表的性能取决于施加在隔离器传感元件上的压力，以使其移动足够的填充液来驱动仪表，这在较低压力下可能较为困难。

数字压力表与传感器（变送器和变送器）

数字压力表和压力传感器在严苛工况下通常具有更大的容错性。这些仪表设计用于承受过压条件，且振动的影响不如对机械产品那样严重。通常，基于传感器的仪表可减慢响应时间，以最大程度地减小压力脉动的影响。