Манометры 0-160 кгс/см2

Манометры с диапазоном измерения 0-160 кгс/см²: устройство, применение, выбор и эксплуатация

Манометр с верхним пределом измерения 160 кгс/см² (что приблизительно соответствует 15.7 МПа или 157 бар) является одним из наиболее востребованных приборов для контроля давления в промышленных энергетических системах. Данный диапазон охватывает рабочие параметры множества критически важных установок, включая паровые котлы среднего и высокого давления, магистральные трубопроводы, гидравлические системы прессового оборудования, насосные станции и технологические линии. Единица измерения «кгс/см²» (килограмм-сила на квадратный сантиметр), или техническая атмосфера (ат), исторически сложилась в практике многих отраслей постсоветского пространства и до сих пор широко используется, несмотря на переход на систему СИ.

Принцип действия и конструктивные особенности

Подавляющее большинство манометров на 160 кгс/см² относятся к деформационным приборам с трубчатой пружиной Бурдона. Принцип действия основан на упругой деформации чувствительного элемента под воздействием измеряемого давления. Пружина Бурдона – это согнутая по окружности трубка с овальным или эллиптическим сечением, запаянная с одного конца. При подаче давления внутрь трубки она стремится распрямиться. Величина этого упругого перемещения пропорциональна приложенному давлению. Через механический передаточный механизм (тягу, зубчатый сектор и трибку) это движение преобразуется в угловое перемещение стрелки по шкале.

Для диапазона 0-160 кгс/см² используются пружины, изготовленные из специальных марок стали (например, 36НХТЮ, 50ХФА), обладающих необходимыми упругими свойствами, минимальным гистерезисом и устойчивостью к циклическим нагрузкам. Корпуса таких манометров, как правило, выполняются из стали или нержавеющей стали, имеют повышенную прочность и часто оснащаются защитной задней крышкой с отверстием для сброса давления в случае разрыва мембраны или пружины (исполнение согласно ГОСТ 2405-88, п.2.2.4).

Классификация и основные типы

Манометры 0-160 кгс/см² подразделяются на несколько ключевых типов в зависимости от назначения, точности и дополнительных функций.

• Общепромышленные (технические) манометры (ГОСТ 2405-88, тип МП, ВМ, МТП): Наиболее распространенный тип. Классы точности: 1.0; 1.5; 2.5. Предназначены для измерения неагрессивных по отношению к медным сплавам и сталям сред (вода, пар, воздух, масло, инертные газы). Рабочая температура среды: от -40 до +60°C для приборов с медной пружиной, до +150°C – со стальной.
• Коррозионностойкие (химически стойкие) манометры: Изготавливаются полностью из нержавеющей стали (корпус, пружина, механизм). Применяются для агрессивных сред (кислоты, щелочи, хлорсодержащие среды, морская вода). Часто оснащаются разделительной мембраной (мембранным разделителем) для защиты механизма от вязких или кристаллизующихся веществ.
• Виброустойчивые манометры (ГОСТ 2405-88, тип МП-3ВУ): Конструкция предусматривает заполнение корпуса демпфирующей жидкостью (глицерин, силикон) для гашения колебаний стрелки. Механизм усилен для работы в условиях сильной вибрации и пульсации давления, характерных для насосов и компрессоров.
• Электроконтактные манометры (манометрические реле, тип ЭКМ, ВЭ-16Рб): Оснащены одной или двумя контактными группами, позволяющими замыкать/размыкать электрические цепи при достижении заданных значений давления. Используются для сигнализации и автоматического управления (включение/выключение насосов, блокировка).
• Точные образцовые манометры (классы 0.4; 0.6): Применяются для поверки и калибровки рабочих манометров, лабораторных измерений. Имеют более точную градуировку и юстировку механизма.

Ключевые технические характеристики и параметры выбора

Выбор манометра для конкретной задачи требует анализа ряда взаимосвязанных параметров.

Таблица 1: Основные параметры выбора манометра 0-160 кгс/см²

Параметр	Типичные варианты	Комментарий и рекомендации
Класс точности	0.4; 0.6; 1.0; 1.5; 2.5	Для технологического контроля обычно достаточно 1.5. Для коммерческого учета или контроля котлов – 1.0. Класс 2.5 – для некритичных систем.
Диаметр корпуса	40, 50, 60, 63, 100, 150, 160 мм	Чем выше требуемая точность и удобство считывания, тем больше должен быть диаметр. Манометры Ø100-160 мм часто используются на щитах управления.
Присоединение	Радиальное, осевое (торцевое, фланцевое)	Выбор определяется компоновкой узла. Резьба: метрическая (М20х1.5), трубная (G½”, ¼” NPT). Для высокого давления предпочтительны стальные штуцера.
Материал корпуса/механизма	Сталь углеродистая, нержавеющая сталь (AISI 304, 316)	Нержавеющая сталь – для агрессивных сред, влажных и требовательных к чистоте помещений.
Расположение шкалы	0° (радиальное), 90° (осевое со штуцером снизу), 180° (осевое со штуцером сверху)	Определяется удобством монтажа и обзора. Радиальное – самый распространенный вариант.
Дополнительное оснащение	Заполнение глицерином, фланцевое соединение, импульсная трубка (петля), биметаллическая термокомпенсация	Глицериновое заполнение – для вибрации. Импульсная трубка – для измерения горячего пара (снижает тепловую нагрузку на пружину).

Области применения в энергетике и промышленности

• Энергетика: Контроль давления питательной воды, пара на выходе из парогенератора (при давлениях ниже номинала для конкретного котла), в редукционных установках, в системах гидрозолоудаления. Манометры для котлов должны иметь красную отметку на делении, соответствующем разрешенному рабочему давлению.
• Нефтегазовая отрасль: Контроль давления в системах поддержания пластового давления, на выходе нагнетательных насосов, в технологических линиях подготовки.
• Машиностроение: Гидравлические системы прессов, станков с ЧПУ, испытательные стенды. Здесь критически важна виброустойчивость.
• Химическая промышленность: Контроль давления в реакторах, магистралях перекачки реагентов. Обязательно применение коррозионностойких манометров, часто с разделителями сред.
• ЖКХ: Насосные станции водоснабжения и повышения давления, тепловые пункты.

Монтаж, эксплуатация и поверка

Правильный монтаж – залог долговечности и точности измерений. Штуцер манометра должен устанавливаться строго вертикально (или в соответствии с паспортным положением). Для измерения давления среды с высокой температурой (свыше +60°C) необходимо использовать петлевую или U-образную импульсную трубку (сифон), которая конденсирует пар и предотвращает прямой нагрев пружины. При измерении пульсирующего давления рекомендуется установить дроссель (демпфер) или жидкостный запорный клапан. Запрещается прикладывать усилие к корпусу при затяжке – ключ должен использоваться только на присоединительном штуцере.

Эксплуатация требует соблюдения диапазона: рабочее давление должно находиться в пределах 1/3 до 2/3 шкалы для переменной нагрузки и не выше 3/4 шкалы при постоянной нагрузке. Это обеспечивает наименьшую погрешность и снижает усталость пружины. Манометры, работающие под постоянной нагрузкой, должны проходить поверку не реже, чем раз в 12 месяцев. Для приборов, используемых на объектах подконтрольных Ростехнадзору (сосуды под давлением, котлы), сроки поверки регламентируются соответствующими правилами безопасности (ПБ). При обнаружении запотевания стекла, самопроизвольного смещения стрелки от нуля, повреждений или превышения срока поверки прибор должен быть немедленно заменен.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается «кгс/см²» от «МПа» и «бар»?

Это единицы измерения одного физического параметра – давления. 1 кгс/см² (техническая атмосфера, ат) = 0.980665 бар ≈ 0.0980665 МПа. Для большинства инженерных расчетов с приемлемой точностью считают: 1 кгс/см² ≈ 1 бар ≈ 0.1 МПа. Таким образом, диапазон 0-160 кгс/см² примерно равен 0-157 бар или 0-15.7 МПа. При выборе прибора важно убедиться, что шкала соответствует требуемым единицам.

Можно ли использовать манометр 0-160 кгс/см² для измерения давления 150 кгс/см²?

Технически возможно, но не рекомендуется для длительной работы. Согласно правилам, нормальная рабочая точка должна находиться в средней трети шкалы (примерно 50-100 кгс/см² в данном случае). Работа на пределе шкалы (близко к 160) приводит к ускоренному износу и усталости пружины Бурдона, увеличивает погрешность и риск остаточной деформации. Для постоянного контроля давления 150 кгс/см² следует выбрать прибор с верхним пределом 200 или 250 кгс/см².

Что означает цветовая маркировка корпуса манометра?

Согласно ГОСТ 2405-88, корпуса манометров в зависимости от назначения могут иметь определенный цвет:

• Черный – для измерения давления в кгс/см² (ат).
• Синий – для измерения давления в МПа.
• Зеленый – для приборов, измеряющих давление кислорода (должны быть обезжирены).
• Желтый – для аммиака (хладонов).
• Красный – для горючих газов.
• Белый (светло-серый) – для негорючих газов.

Эта маркировка облегчает визуальную идентификацию прибора на объекте.

Почему манометр, установленный на паровую линию, быстро выходит из строя?

Основная причина – термическое воздействие. Прямой контакт пружины Бурдона с перегретым паром приводит к потере упругих свойств материала (отпуску) и последующей остаточной деформации. Обязательна установка через сифонную трубку (паровую петлю), которая заполняется конденсатом и создает гидрозатвор, защищающий чувствительный элемент от прямого контакта с горячим паром.

Как часто нужно поверять манометр 0-160 кгс/см² на котле?

Для манометров, установленных на сосудах, работающих под давлением (паровых и водогрейных котлах), межповерочный интервал устанавливается правилами безопасности Ростехнадзора и, как правило, не должен превышать 12 месяцев. Внеочередная поверка проводится после ремонта прибора, замены пружины или при возникновении сомнений в правильности показаний. Запрещается эксплуатация прибора с просроченной отметкой о поверке.

Заключение

Манометр с диапазоном 0-160 кгс/см² представляет собой надежный, проверенный временем инструмент для контроля давления в ответственных системах. Его правильный выбор, учитывающий не только верхний предел, но и класс точности, материал исполнения, необходимость виброустойчивости и специфику среды, является критически важным для обеспечения безопасности и эффективности технологического процесса. Соблюдение правил монтажа, эксплуатации и своевременной метрологической поверки гарантирует длительный срок службы прибора и достоверность предоставляемых им данных, что в конечном итоге влияет на безаварийную работу всего энергетического или промышленного комплекса.