壓力計量儀表清洗裝置研究

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摘要：本文介紹了一種壓力計量儀表清洗裝置的設(shè)計方案，擬通過機電一體化設(shè)計，開發(fā)一套用于壓力計量儀表油污清洗的設(shè)備，提高壓力儀表的清潔效果，增加清潔工作的效率，并保證在清潔的過程中不會對儀表本身造成任何損壞。

關(guān)鍵詞：壓力計量儀表清洗裝置

引言

在氣體壓力計量儀表的使用工作中，現(xiàn)場工作人員為方便操作或者對禁油儀表的使用規(guī)則不太了解，經(jīng)常將只可用于氣體介質(zhì)的部分數(shù)字壓力計量儀表用于油液介質(zhì)。這樣雖然對測試精度不會造成太大影響，但長期使用會使其腔內(nèi)積存油水和污漬，不僅影響數(shù)字壓力計的壽命，而且儀表檢測時會將油水和污漬帶入到其檢測標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字壓力控制器內(nèi)，對標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備產(chǎn)生危害。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備使用的是氣體介質(zhì)，加壓或泄壓油污會隨著氣體在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備內(nèi)整體循環(huán)，不僅難以清理，還會把油污帶入到其它被檢表計中，形成惡性循環(huán)，且日積月累會使標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備管路堵塞，致使檢測所產(chǎn)生的不確定度大大增加。其主機控制單元由于油污的污染會增加壓力控制回路的短路及控壓不穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生。在液體壓力計量儀表的使用工作中，由于現(xiàn)場工作環(huán)境惡劣，壓力計量儀表的腔體內(nèi)常常會積壓大量的油污，常時間積存在腔體內(nèi)會進一步發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，腐蝕儀表的腔體，致使彈簧管發(fā)生缺損，破壞其計量準(zhǔn)確性。而在日常檢測中，腔體內(nèi)的污漬又隨著檢測介質(zhì)回流至標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的壓力腔內(nèi)，在整個加壓系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，日積月累；其污漬主要破壞截止閥，加壓泵等金屬體部分使其發(fā)生氧化，并喪失密封性和加壓性能。目前，經(jīng)過對各試驗院所及各計量院所調(diào)研發(fā)現(xiàn)，為解決壓力儀表的污染問題，通常的做法都是將儀表直立在漏油器內(nèi)使其通過自然方法慢慢流出，不僅非常耗時，而且還無法清理附著在被檢儀表壓力腔內(nèi)的污漬，除污性能不到40%。基于儀表污染現(xiàn)狀，本實驗室氣體活塞檢測設(shè)備每1年需要返廠進行徹底清洗，液體活塞檢測設(shè)備每1年需要進行加壓閥和截止閥的更換，影響檢測效率。因此，針對上述問題有必要研制1臺設(shè)備解決被檢儀表的清洗難題。

1難點分析及關(guān)鍵技術(shù)

經(jīng)過文獻調(diào)研，目前國內(nèi)計量單位中沒有在用的相關(guān)設(shè)備和相關(guān)技術(shù)，因此沒有成功的經(jīng)驗可以借鑒。而且儀表結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，項目中對自動化及清洗效率都有要求。基于以上分析，該項目開發(fā)過程中的難點如下：

（1）最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是被檢壓力表的清潔度監(jiān)測和判斷問題。因很多污漬緊緊吸附在壓力腔內(nèi)，且被清洗的設(shè)備的內(nèi)腔非常細，個別還會有一段管路。由于內(nèi)腔狹窄，如何把污物從腔體內(nèi)清洗干凈是棘手的問題。

（2）如何將液體注入被檢表腔體內(nèi)，完成對腔體內(nèi)空間及各個部件的充分浸潤和沖洗，將液體及被撿表內(nèi)的殘留清洗干凈。

（3）開發(fā)的裝置要適用于不同口徑、類型、廠家的壓力儀表，工裝的適應(yīng)性和清洗方法要有一定的通用性，安裝/拆卸方便，操作簡單，清洗方法要安全不具破壞性。

（4）自動化程度要高，人為干預(yù)盡量少，可自動完成儀表的清洗，不需要人員的現(xiàn)場值守，具有安全保護措施。

針對以上難點，本項目擬通過以下技術(shù)來解決上述問題：

（1）組建1套完整的針對壓力儀表的自動化清洗裝置，該裝置可適用常用的各種型號壓力儀表。

（2）尋找最佳清洗液。要求清洗液流動性好，對油污的溶解性高，腐蝕性小，確保清洗液不會殘留在儀表內(nèi)造成二次污染，且不會對儀表的精度造成影響。

（3）研究最佳的油污清潔方式。如可考慮通過壓力注入，振動清潔，加熱清潔，循環(huán)沖刷清潔等方式提供清潔的效果。

（4）采用先進的工業(yè)測控技術(shù)完成清潔的自動化流程，配置有友好的人機界面，便于對過程的設(shè)定和操作。

2研究內(nèi)容

壓力計量檢測裝置主要分為氣體回路和液體回路。裝置中污染較嚴(yán)重的是氣體回路，該回路是由空氣壓縮機、預(yù)壓缸、電子閥門、增壓缸、標(biāo)準(zhǔn)表、被檢表組成。當(dāng)空氣增壓泵工作時，壓力是通過空氣作為傳導(dǎo)介質(zhì)將壓力傳送至標(biāo)準(zhǔn)表和被檢表處進行比較測量。當(dāng)檢測時殘留于被檢表壓力腔內(nèi)的廢油順著管壁緩慢的流下來，當(dāng)檢測完畢后進行壓力瀉壓時，油污會隨著空氣的方向流動至整個測試系統(tǒng)內(nèi)，污染測試系統(tǒng)。如果沒有壓力儀表清洗設(shè)備，則會嚴(yán)重影響壓力計量檢測裝置的使用壽命。壓力儀表清洗的研究目前沒有參考案例，所以需要全新的考慮。

（1）清洗液注入方式研究：注入清洗液體已不是問題，但要把握好過壓。

（2）清洗液清除方式研究：項目通過抽真空或離心式將液體甩出等辦法去除液體。

（3）清洗潔凈度的判斷研究：將在線判斷清洗液體的潔凈程度，如判斷不確定，將重復(fù)工作。直到滿足要求，通過多次試驗制訂一個判斷潔凈程度的標(biāo)準(zhǔn)。

3裝置的構(gòu)造

將被檢設(shè)備內(nèi)注入液體，此清洗液體和被檢設(shè)備內(nèi)的殘留液體混合后，清洗液體將殘留液體稀釋分解然后排出被檢設(shè)備。

（1）開機后往被檢表注入清洗液體，稍等10s后，將液體排出。然后再次往被檢表注入清洗液體，再排出液體。

（2）在3次或人為設(shè)定的清洗次數(shù)后，通過潔凈度評價系統(tǒng)進行分析，如經(jīng)過判斷清洗結(jié)果滿足設(shè)定的精度要求，即判斷清洗合格。如果判斷系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)清洗結(jié)果不滿足要求，則重新清洗。

4實驗

該項目研究的是壓力清洗裝置，需要進行裝置的密封性試驗。由于平時實驗室檢測的壓力表最高壓力為70MPa，按照JB/T599-2005《壓力表校驗器》的規(guī)定，裝置密封性試驗為80MPa，加壓15min，從第6min開始計算，在后10min內(nèi)壓力的下降值不得超過4MPa。

5結(jié)束語

經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)，本課題研制的該款壓力計量儀表清洗裝置完全符合壓力裝置的技術(shù)指標(biāo)。

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作者:劉磊 葉加星 單位:江蘇方天電力技術(shù)有限公司