Манометры с диапазоном измерения 0-60 кгс/см²: технические особенности, классификация и применение

Манометр с диапазоном измерения 0-60 кгс/см² (килограмм-сила на квадратный сантиметр) является одним из наиболее распространенных приборов для контроля давления в промышленных и энергетических системах. Единица измерения кгс/см², техническая атмосфера (ат), широко используется на постсоветском пространстве и соответствует приблизительно 0.980665 МПа. Данный диапазон давления (до ~5.9 МПа) охватывает множество критически важных процессов в теплоэнергетике, водоснабжении, химической промышленности и машиностроении.

Принцип действия и конструктивные особенности

Основой большинства манометров на 60 кгс/см² является трубчатая пружина Бурдона – упругая, согнутая в дугу трубка с овальным или эллиптическим сечением. При подаче измеряемого давления внутрь трубки она стремится распрямиться. Величина деформации через передаточный механизм (тягу, зубчатый сектор и трибку) преобразуется в угловое перемещение стрелки по шкале. Для диапазона 60 кгс/см² используются пружины из материалов с высоким модулем упругости, таких как сталь 50ХФА или 36НХТЮ, рассчитанные на работу в области условно-постоянных деформаций.

Корпус приборов, как правило, выполняется из стали или нержавеющей стали, с диаметром 100, 150 или 160 мм (для щитовых и стационарных моделей). Обязательным элементом является защитная стеклянная крышка, часто с прозрачной пластиковой обтюрационной мембраной для предотвращения запотевания. Присоединительный штуцер располагается радиально или аксиально (торцевое расположение), имеет метрическую (М20х1.5) или трубную (G1/2, G1/4) резьбу.

Классификация и виды манометров на 0-60 кгс/см²

Приборы дифференцируются по назначению, точности, дополнительным функциям и условиям эксплуатации.

1. По классу точности

• Класс 0.6; 1.0 (высокоточные) – образцовые и лабораторные приборы для поверки, испытаний и точных замеров.
• Класс 1.5; 2.5 (рабочие) – наиболее распространенные манометры для эксплуатации на технологических линиях, котлах, компрессорах.
• Класс 4.0 (технические) – для визуального контроля на системах, не требующих высокой точности.

2. По назначению и исполнению

• Общепромышленные (технические): Стандартное исполнение по ГОСТ 2405-88 (ЕСДП СТБ 1125-98). Предназначены для неагрессивных сред (вода, пар, воздух, масло, инертные газы).
• Коррозионностойкие (нержавеющие): Корпус и механизм из стали 12Х18Н10Т (AISI 316). Для агрессивных сред (химические производства, морская вода, пищевая промышленность).
• Виброустойчивые (глицеринонаполненные): Корпус заполнен глицерином или силиконовой жидкостью. Гасит колебания стрелки, предотвращает износ механизма в условиях вибрации (насосы, компрессоры, дизельные установки).
• Электроконтактные (сигнализирующие) манометры (ЭКМ): Оснащены одной или двумя группами контактов (микровыключателей) для коммутации электрических цепей в системах автоматики, защиты и аварийной сигнализации. Например, ЭКМ-1У. Контакты могут быть настроены на срабатывание при достижении давлений 40 и 55 кгс/см².
• Железнодорожные: Специальное исполнение для подвижного состава, с усиленной защитой от пыли и влаги.
• Самопишущие (регистрирующие): С пером и диаграммным диском для записи истории изменения давления во времени.

Ключевые технические характеристики

Сводная таблица параметров манометров 0-60 кгс/см²

Параметр	Типовое значение / Варианты	Комментарий
Диапазон измерения	0-60 кгс/см²	Шкала линейная. Возможна калибровка в МПа, bar, psi.
Класс точности	0.6; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0	Допустимая погрешность = ±(класс точности) % от диапазона. Для класса 1.5: ±0.9 кгс/см².
Диаметр корпуса	40, 50, 63, 100, 150, 160 мм	100 и 150 мм – промышленный стандарт.
Присоединение	Радиальное, аксиальное, фланцевое	Резьба: М20х1.5, G1/2, G1/4, NPT 1/2″.
Расположение шкалы	Радиальное (стрелка движется по дуге), осевое (стрелка движется перпендикулярно оси)	Радиальное – наиболее распространено.
Рабочая температура среды	До +150°C (стандарт), до +200°C (с радиатором)	Для горячего пара, теплоносителя.
Рабочая температура окружающей среды	-40…+60°C	Зависит от материала упругих элементов и заполняющей жидкости.
Межповерочный интервал (МПИ)	1-2 года	Для ответственных систем – 1 год.
Стандарт	ГОСТ 2405-88, EN 837-1, ASME B40.100	Определяет конструкцию, методы испытаний, маркировку.

Области применения в энергетике и промышленности

• Теплоэнергетика: Контроль давления питательной воды, пара на выходе из котла (часто требуется диапазон выше, но 60 кгс/см² актуален для отдельных контуров, систем химводоочистки), давления масла в турбинных системах.
• Гидравлические системы: Станки, прессовое оборудование, испытательные стенды. Часто используются виброустойчивые модели.
• Пневмосистемы: Контроль давления в ресиверах компрессорных станций, магистралях сжатого воздуха.
• Химическая и нефтегазовая промышленность: Мониторинг давления в технологических аппаратах, трубопроводах с нейтральными и агрессивными средами (в соответствующем исполнении).
• Водоснабжение и водоотведение: Насосные станции, системы пожаротушения, трубопроводы высокого давления.

Правила монтажа и эксплуатации

Монтаж должен исключать механические напряжения на корпусе при затяжке. Рекомендуется использовать динамометрический ключ. Для сред с пульсациями (насосы) необходимо применить демпферы-игольчатые вентили или сифоны. При измерении давления пара или горячей среды (свыше +60°C) обязательна установка термосифонной (трубчатой) петли или радиатора для охлаждения среды перед манометром. Шкала прибора должна располагаться вертикально, в зоне видимости оператора. Запрещается эксплуатация при отсутствии пломбы или просроченной поверке, при повреждении стекла или корпуса, если стрелка не возвращается к нулю после сброса давления.

Поверка и калибровка

Поверка осуществляется в соответствии с методикой МП 2123-2000 «Манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры. Методика поверки». Основные этапы: внешний осмотр, опробование, проверка герметичности, определение основной погрешности на 5-10 точках шкалы (включая 0, 30, 60 кгс/см²) с помощью эталонного манометра (группы точности 0.05 или 0.1) и калибратора давления (поршневого или грузопоршневого). Калибровка отличается от поверки отсутствием юридического статуса и проводится для внутренних нужд предприятия.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кгс/см² от МПа и как пересчитать?

1 кгс/см² (техническая атмосфера, ат) = 98066.5 Па ≈ 0.0980665 МПа. Соответственно, 60 кгс/см² ≈ 5.884 МПа ≈ 58.84 bar. Для инженерных расчетов часто используют приближенный коэффициент: 1 МПа ≈ 10.2 кгс/см², 60 кгс/см² ≈ 5.88 МПа.

Можно ли использовать манометр 0-60 кгс/см² для измерения давления 10 кгс/см²?

Да, но необходимо учитывать погрешность. При рабочем давлении в нижней трети шкалы (первые 25%) относительная погрешность измерения возрастает. Оптимальная зона работы – от 1/3 до 2/3 верхнего предела шкалы. Для постоянного контроля давления 10 кгс/см² предпочтительнее выбрать прибор с диапазоном 0-16 или 0-25 кгс/см².

Что означает цветная метка на стекле манометра?

Цветная полоса (красная, зеленая, желтая) на стекле или шкале указывает на группу среды, для которой предназначен прибор, согласно правилам безопасности. Например, красная – для взрывоопасных сред; желтая – для аммиака; синяя – для кислорода; темно-зеленая – для горючих газов. Это исключает случайное использование прибора для несовместимой среды.

Почему стрелка манометра не возвращается к нулю?

Основные причины: остаточная деформация (усталость) трубки Бурдона из-за перегрузки или длительной работы на верхнем пределе; износ или повреждение передаточного механизма (заедание трибки); загрязнение механизма. Такой прибор подлежит ремонту в специализированной мастерской или замене.

Как выбрать между глицеринонаполненным и сухим манометром?

Глицеринонаполненный манометр необходим при установке на оборудование с высокой вибрацией (насосы, компрессоры, двигатели) или в условиях пульсации давления. Жидкость гасит колебания стрелки, продлевает срок службы механизма и облегчает считывание показаний. Для статических или мало вибрирующих систем достаточно сухого (незаполненного) прибора.

Что такое электроконтактный манометр и как его настроить?

ЭКМ – это манометр со встроенными электрическими контактами, которые замыкаются или размыкаются при достижении заданных значений давления. Настройка (установка уставок) производится с помощью специального ключа, который вращает установочные стрелки (задатчики) внутри прибора. Контакты обычно коммутируют слаботочные цепи управления магнитными пускателями, реле, световой и звуковой сигнализацией. Требует периодической проверки срабатывания.

Какой межповерочный интервал у промышленного манометра?

Стандартный МПИ для рабочего манометра общего назначения составляет 1-2 года, если иное не указано в паспорте. Для манометров, используемых на объектах подконтрольных Ростехнадзору (сосуды под давлением, котлы), интервал, как правило, устанавливается в 1 год. Отсчет ведется от даты первичной или последней успешной поверки, отметка о которой заносится в паспорт и на поверительное клеймо на корпусе.