过程工业中的现场仪表:压力变送器采用全焊接仪表外壳

在过程工业装置中,现场仪表经常面临严苛且多变的环境条件。

在过程工业装置中,现场仪表经常面临严苛且多变的环境条件。压力变送器、压力表和阀组需要在雨水、霜冻、高温、紫外线辐射及腐蚀性环境等因素的影响下,持续保持可靠的测量性能。专用仪表外壳有助于保护关键测量点,增强现场仪表对复杂环境条件的适应能力。

仪表外壳的作用不仅在于保护内部安装的元器件。经过合理设计的仪表外壳还有助于在环境条件变化时维持信号传输的可靠性,支持装置安全运行,并提高装置的长期运行可用性。这一点对于蒸汽裂解装置和化肥厂中的高压蒸汽系统等严苛应用尤为重要。

仪表外壳的重要性

安装在现场的仪表会受到多种环境因素的影响。温度波动可能导致冷凝或结冰,在冬季工况下还可能造成水管冻裂;腐蚀性环境则可能加速材料老化。此外,机械冲击或未经允许的操作也可能影响测量的可靠性。设计合理的仪表外壳有助于应对以下多种挑战:

  • 防护雨水、霜冻、冷凝、灰尘、沙尘和紫外线辐射等环境因素
  • 耐受严苛或具有腐蚀性的环境
  • 提供更稳定的测量条件,改善信号质量
  • 采用坚固且可上锁的外壳设计,降低安装相关风险

通过对测量点及相关组件进行整体防护,仪表外壳有助于提升数据质量,并支持装置长期稳定运行。

根据具体应用进行设计

过程工业中使用的仪表外壳需要根据具体测量任务和环境条件进行设计。

过程工业中使用的仪表外壳需要根据具体测量任务和环境条件进行设计。

由于不同应用的测量需求和安装环境各不相同,仪表外壳通常需要进行针对性配置。常见设计包括:

  • 适用于绝压、表压或差压测量仪表的外壳
  • 可容纳单台或多台仪表的外壳
  • 采用封闭式盖板、铰链门、可拆卸盖板或观察窗的型号,便于读取显示屏或指示器上的信息

这种灵活的设计有助于操作人员和规划人员兼顾防护性能、操作便利性与维护效率,尤其适用于对装置运行可用性和安全性有较高要求的场合。

从设计理念到工业应用

在大型工业项目中,尤其是在环境条件严苛的场合,仪表外壳的实际应用价值更加突出。在近期某大型乙烯装置项目中,一家先进化工生产企业对蒸汽裂解区域的压力测量和差压式流量测量提出了较高要求。
项目需要通过压力仪表监测过热蒸汽管线,相关过程温度超过400 °C,且工作压力较高。常规现场安装方式难以满足这些应用要求。

应用挑战

仪表外壳解决方案需要应对以下几项关键挑战:

  • 确保过热蒸汽系统中的压力和流量测量可靠
  • 应对异常运行期间可能出现的高热负荷
  • 满足严格的安全要求,采用全焊接结构,避免使用卡套螺纹接头
  • 合理规划装置布局,保障冬季工况和停机期间的安全运行

已实施的仪表外壳方案

已实施的仪表外壳方案

已实施的仪表外壳方案

针对该应用,威卡设计并供应了数十套用于表压和差压测量的高压仪表外壳。每套仪表外壳均根据具体应用进行配置,作为完整的成套组件,包含以下功能部分:

  • 仪表:安装在外壳内的表压和差压变送器
  • 过程接口:采用双截断结构的定制威卡阀组,并配备对焊式过程连接,用于实现切断、压力平衡和排放功能
  • 机械结构:采用统一的全焊接外壳设计
  • 冬季防护:外壳系统集成电伴热和隔热层
  • 质量保证:通过过程质量控制、100%染色渗透试验和静压测试,满足项目的安全要求

威卡以预组装单元的形式交付该解决方案,有助于确保各现场仪表测量点的产品质量一致,并减少现场安装工作量。

仪表外壳在冬季防护方案中的作用

虽然该应用主要着眼于安全要求和严苛的工艺条件,但也体现了冬季防护的一项重要原则:防护措施应覆盖整个仪表及其周边环境,而不仅限于阀门和管道的伴热与隔热。在气候寒冷或变化较大的地区,冬季防护方案通常包括:

  • 对仪表和引压管线进行隔热
  • 采用蒸汽伴热或电伴热
  • 使用填充液经过针对性选择的隔膜密封
  • 使用压缩空气吹除管线中的积水
  • 加热外壳或仪表外壳

威卡:一站式集成仪表解决方案

仪表外壳是连接现场仪表与严苛工艺环境的重要环节。作为经过专门设计的成套组件,仪表外壳有助于保护关键测量点、降低安装相关风险,并使仪表在实际装置工况下保持可靠的测量性能。

在项目实施过程中,威卡将自身在仪表领域的技术专长与专业化外壳设计相结合,展现了其提供整体解决方案的能力。这种灵活的方案将威卡产品与过程工业领域的合作伙伴网络相结合,可根据项目的具体需求提供可靠且适用的定制化解决方案。

注
威卡官网提供了有关化工行业、石油和天然气行业以及制药行业等领域测量解决方案的更多信息,同时也介绍了威卡公司的相关情况。

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