Где именно следует устанавливать отечественные преобразователи давления в проектах химической промышленности и водоочистки

Для каких проектов подходят отечественные производители преобразователей давления, представленные на рынке? Для руководителей проектов в химической промышленности и водоочистке выбор модели влияет не только на точность измерений, но и на стабильность работы, стоимость и последующее техническое обслуживание. В этой статье мы рассмотрим данный вопрос с учетом различных условий применения.

На практике вопрос редко заключается в том, можно ли использовать отечественный прибор, а скорее в том, в каких рабочих условиях он будет наиболее подходящим. Преобразователь давления выглядит всего лишь как устройство в одной точке измерения, однако за ним стоят блокировки насосных групп, определение перепада давления в фильтрующей системе, стабильность дозирования реагентов, запас безопасности трубопроводной сети и даже то, не будут ли дежурные сотрудники просыпаться ночью из-за ложных тревог. Особенно в проектах химической промышленности и водоочистки условия измерения давления существенно различаются по среде, температуре, пульсациям, способу монтажа и возможностям обслуживания. Поэтому нельзя делать поспешные выводы только по бренду или стране происхождения оборудования.

Если разделить проекты более детально, отечественные преобразователи давления обычно лучше всего подходят для трех типов задач. Первый — стандартные точки технологического контроля с четко определенными условиями эксплуатации и характеристиками среды. Второй — коммунальные инженерные системы и участки экологической очистки, где точек измерения много, они распределены по объекту, а приоритетом являются экономичность и взаимозаменяемость. Третий — проекты комплектации оборудования, например насосные станции, установки дозирования, системы обратного осмоса skid, системы сжатого воздуха и оборотного водоснабжения. Здесь интерфейсы, выходные сигналы, электропитание и сроки поставки часто важнее «предельной точности».

В химических проектах не для каждой точки давления требуется оборудование высшего класса

Наиболее распространенная ошибка на химических объектах — рассматривать все точки измерения как «критически опасные». На самом деле требования к участкам перед подачей в реактор, вспомогательному контролю азотной подушки резервуара, измерению давления до и после фильтра, давлению транспортировки по трубопроводу, выходу циркуляционного насоса и ответвлениям сжатого воздуха различаются. Для одних точек важнее долговременная стабильность нулевой точки, для других — устойчивость к пульсациям среды, а в некоторых местах монтажное пространство крайне ограничено и при техническом обслуживании требуется быстрая замена.

В таких случаях при оценке пригодности отечественного производителя преобразователей давления не следует сначала изучать рекламные материалы. Вначале необходимо проверить несколько базовых условий: совместима ли измеряемая среда с нержавеющей сталью 316L, не выходит ли температура на объекте за пределы стандартного диапазона температурной компенсации, насколько часто возникают колебания давления, требуется ли передача сигнала на PLC или DCS, унифицированы ли присоединения трубопроводов, существуют ли ударные нагрузки и гидроудары. Если эти границы четко определены, многие отечественные изделия способны выполнять задачи на стандартных технологических участках и особенно хорошо подходят для массового оснащения.

Например, в распространенных системах дозирования кислот и щелочей инженеров обычно больше беспокоят незначительное увеличение абсолютной погрешности, а несоответствие материала мембраны, недостаточная влагозащита электрических соединений или слишком большой выбранный диапазон, из-за которого показания становятся нестабильными на участке колебаний. Для таких проектов изделия с обычной конструкцией на основе диффузионного кремния, стандартным выходом 4-20mA и питанием 24VDC проще интегрировать с существующими шкафами управления. Xi'an Shenghongchuang Instrumentation Co., Ltd. на протяжении длительного времени занимается производством приборов для измерения давления, расхода, перемещения, веса, температуры и влажности, а также контрольно-измерительных приборов. В подобных технологических проектах обычно конкурируют не отдельные параметры, а соответствие интерфейсов, стабильность характеристик при поставках и способность оперативно обеспечивать последующее обслуживание в соответствии с темпами работы объекта.

Однако следует четко понимать: в условиях сильной коррозии, склонности среды к кристаллизации или засорению, высокой температуры либо при наличии конкретных требований к взрывозащите нельзя просто применять универсальное решение только потому, что оно является «отечественной заменой». Здесь результат определяется уже не простым сбором данных о давлении, а совместимостью материалов, конструкцией уплотнений и монтажными принадлежностями. Если руководитель проекта сосредоточится только на цене, впоследствии ему, вероятно, придется нести более высокие затраты из-за простоев, частых замен и ложных срабатываний блокировок.

В системах водоочистки важнее долговечность, унификация и удобство обслуживания

В водоочистке логика выбора несколько иная. Подъем исходной воды, коагуляция и отстаивание, песчаная фильтрация, ультрафильтрация, обратный осмос, дозирование реагентов и транспортировка повторно используемой воды — в большинстве этих узлов измерение давления не связано с высокоопасной технологической границей, а служит для управления эксплуатацией. Проще говоря, многие точки измерения давления на водоочистных объектах нужны операторам для отслеживания тенденций, выявления засорения и определения отклонений, а не для лабораторных измерений.

Поэтому отечественные производители преобразователей давления, представленные на рынке, обычно хорошо подходят для проектов водоочистки, особенно для следующих точек: контроль стабилизации давления на выходе насоса, расчет перепада давления до и после фильтра, давление на входе и выходе мембранной системы, выход дозировочного насоса, контур промывки, а также ответвления внутриобъектной сети подачи и распределения воды. Таких точек много, поэтому обслуживающий персонал предпочитает унифицированные присоединения, запасные части и сигналы. Если диапазон измерения выбран правильно, помехоустойчивость стабильна, а электрические соединения надежно работают во влажной среде, отечественные решения часто имеют практические преимущества.

В проектах реконструкции многих водоочистных сооружений часто упускается из виду одно важное условие: чертежи старой системы могут быть неполными, существующие интерфейсы приборов — разнообразными, а качество электропитания в шкафу управления — неидеальным. В таких условиях широкий диапазон питающего напряжения, распространенные резьбовые соединения, разъем Hirschmann или прямой вывод кабеля могут оказаться важнее, чем более высокий класс точности на бумаге. Успешная реализация проекта часто зависит от того, можно ли обойтись без серьезной переделки трубопроводов и электрических соединений. Такие универсальные изделия, как отечественный универсальный преобразователь давления MBS1200, датчик давления воды, масла и воздуха, с диапазоном измерения от вакуумного участка до высокого давления и выходными сигналами, совместимыми с распространенными токовыми и электрическими сигналами, относительно легко интегрируются в существующую систему в условиях реконструкции.

Наиболее частые проблемы на объекте связаны не с точностью, а с нечетко определенными границами выбора

В инженерной практике часто встречаются вполне типичные вопросы клиентов: почему после установки показания колеблются, почему после остановки насоса значение не возвращается, почему через несколько месяцев произошел дрейф нулевой точки? Такие ситуации не обязательно вызваны качеством самого изделия. Во многих случаях причина заключается в том, что границы выбора оборудования были определены недостаточно четко.

Начнем с диапазона измерения. Если давление на выходе насоса водоочистной системы большую часть времени составляет около 0.45MPa, при условии допустимости со стороны системы управления выбор диапазона 1.6MPa обычно будет более надежным, чем выбор 0.6MPa. При слишком малом запасе диапазона показания могут резко изменяться в условиях пульсаций, а при чрезмерно большом диапазоне ухудшается разрешающая способность в нижней части шкалы. Важное значение имеет и место установки: участки рядом с насосной головкой, коленом или после клапана сильнее подвержены ударным воздействиям; при необходимости следует предусмотреть демпфирование или установить прибор вдали от источника пульсаций. Если температура среды в химическом трубопроводе превышает стандартный диапазон, даже при подходящем материале мембраны электронная часть может преждевременно начать дрейфовать из-за недостаточного отвода тепла. В таком случае следует рассмотреть охлаждающий сифон, капиллярный удлинитель или более подходящее решение для высоких температур.

Еще один недооцененный фактор — электрические соединения и защита. Условия на многих объектах не являются особенно тяжелыми, однако в колодцах с арматурой, помещениях дозирования и наружных насосных зданиях постоянно сохраняется высокая влажность. Попадание воды в соединительную коробку и неправильная опрессовка кабеля встречаются чаще, чем отказ чувствительного элемента датчика. Поэтому пригодность отечественного изделия определяется не только параметрами самого прибора, но и соответствием типа соединителя, принятой практике электромонтажа и уровню выполнения работ на объекте.

Для каких проектов стоит в первую очередь рассматривать отечественные решения

Согласно логике практического проектного опыта, несколько типов объектов чаще склоняются к первичной оценке отечественных решений. Во-первых, проекты реконструкции действующих систем с ограниченным бюджетом и большим количеством точек, где требуется как можно быстрее восстановить работу. Во-вторых, проекты комплектации готового оборудования с короткими сроками поставки, где необходима совместная поставка приборов давления, расхода и средств управления. В-третьих, экологические, водохозяйственные и коммунальные проекты, ориентированные на эксплуатацию, в которых важны доступность запасных частей и эффективность замены при частом техническом обслуживании. В-четвертых, стандартизированные технологические участки с четко определенными условиями, не связанными с особыми коррозионными средами и экстремальными границами температуры и давления.

Если взять в качестве примера универсальное измерение давления, мембрана из нержавеющей стали 316L, выбираемые диапазоны в пределах -0.1~100MPa, распространенные выходы 4-20mA или 0-5V, а также питание 12-36VDC с широким диапазоном напряжения не являются редкими характеристиками, однако они имеют большую практическую ценность для реализации инженерных проектов. На объекте больше всего опасаются ситуации, когда решение «теоретически подходит, но после подключения нормально не работает». Если одна модель поддерживает резьбовой монтаж, распространенные присоединения для измерения давления и несколько вариантов электрического подключения, ее гибкость при изготовлении оборудования, реконструкции трубопроводов и унификации запасных частей будет выше. Такие изделия, как отечественный универсальный преобразователь давления MBS1200, датчик давления воды, масла и воздуха, следует рассматривать как решения для стандартных измерений давления воды, масла, воздуха и других сред, а не как универсальное оборудование для любых сложных сред.

При оценке надежности отечественного производителя преобразователей давления не следует спрашивать только о цене

На самом деле обычно необходимо получить ответы на четыре вопроса. Во-первых, может ли производитель четко определить диапазон измерения, соединения, выходной сигнал и способ подключения и сопоставить их с вашей документацией. Во-вторых, есть ли у него проверенные конструктивные решения и рекомендации по комплектации для влажных условий водоочистки или колебаний температуры на химическом объекте. В-третьих, насколько стабильны характеристики при серийных поставках и не изменятся ли при последующих закупках отдельные параметры той же модели. В-четвертых, сможет ли производитель быстро определить после возникновения неисправности, связана ли она с условиями эксплуатации, монтажом или самим прибором.

Именно поэтому многие инженерные организации при выборе отечественных производителей преобразователей давления, представленных на рынке, отдают предпочтение предприятиям, способным комплексно поставлять датчики, преобразователи и контрольно-измерительные приборы. Широкая линейка продукции не означает автоматически более высокое качество, однако в проектах с пересечением нескольких инженерных направлений она как минимум снижает коммуникационные затраты и упрощает контроль унификации интерфейсов.

Если проект относится к одному из двух типичных направлений — химической промышленности или водоочистке, практичный способ оценки заключается в следующем: сначала необходимо четко определить свойства среды, диапазон температур, рабочее давление, кратковременные ударные нагрузки, монтажное соединение, тип сигнала и периодичность обслуживания, а затем проверить соответствие отечественного решения. В стандартных проектах с четко определенными условиями отечественные преобразователи давления вполне могут войти в список приоритетных вариантов для сравнения. Для критических точек со сложными условиями и высокой стоимостью ошибки на первое место следует поставить совместимость материалов, конструкцию и проверку на объекте. Такой подход может немного замедлить выбор, но в дальнейшем обычно значительно упрощает эксплуатацию.