Манометры КМ
Манометры КМ: полное техническое описание, классификация и применение в энергетике
Манометры типа КМ представляют собой обширное семейство показывающих приборов для измерения избыточного и вакуумметрического давления неагрессивных к медным сплавам сред (газов, пара, жидкостей). Аббревиатура «КМ» расшифровывается как «Коррозионно-стойкий Манометр», что указывает на ключевую особенность конструкции — применение коррозионностойких материалов (латуни, нержавеющей стали, бронзы) в основных деталях измерительного блока и корпуса. Данные приборы являются основным рабочим инструментом для визуального контроля давления в системах теплоснабжения, водоснабжения, вентиляции, компрессорного оборудования и технологических линиях на объектах энергетики.
Конструкция и принцип действия
Манометр КМ относится к приборам деформационного типа с трубчатой пружиной (трубкой Бурдона) в качестве чувствительного элемента. Принцип действия основан на упругой деформации пружины под воздействием измеряемого давления. Пружина представляет собой полую, согнутую по окружности трубку с овальным или эллиптическим сечением, запаянную с одного конца. При подаче давления внутрь трубки она стремится распрямиться, так как площадь внутренней поверхности со стороны внешней кривизны больше, чем со стороны внутренней. Величина этого перемещения пропорциональна приложенному давлению.
Конструктивно манометр состоит из следующих основных узлов:
- Корпус (гильза): Изготавливается из стали с антикоррозионным покрытием или нержавеющей стали. Имеет окно для считывания показаний и резьбовый штуцер для подключения.
- Трубчатая пружина (трубка Бурдона): Основной чувствительный элемент, изготавливается из латуни марки ЛС59-1 или фосфористой бронзы БрФ6.5-0.15 для сред общего назначения, либо из нержавеющей стали 12Х18Н10Т для более агрессивных сред.
- Механизм передачи (трибко-секторный механизм): Состоит из тяги, поводка, зубчатого сектора и шестерни (трибки). Преобразует линейное перемещение конца трубки Бурдона во вращательное движение стрелки.
- Циферблат (шкала): Круглая пластина с нанесенной градуировкой в единицах давления (МПа, бар, кгс/см²). Изготавливается из алюминия или пластика.
- Стрелка: Указывает текущее значение давления на шкале.
- Стекло (смотровое окно): Обычно силикатное, может быть упрочненным или обычным. Крепится с помощью ободка или резьбового кольца.
- Штуцер: Имеет метрическую (М) или трубную (G) резьбу для подключения к системе. Стандартное расположение — радиальное (перпендикулярно оси циферблата), реже — осевое (торцевое).
- Манометры КМ — для измерения избыточного давления.
- Вакуумметры КВ — для измерения разрежения (вакуума).
- Мановакуумметры КМВ — комбинированные приборы для измерения как избыточного давления, так и вакуума. Шкала имеет область положительных и отрицательных значений.
- 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.
- 40 мм; 50 мм; 63 мм; 80 мм; 100 мм; 150 мм; 160 мм; 250 мм.
- Общепромышленное исполнение (У3, У2): Для работы в закрытых отапливаемых помещениях.
- Влагостойкое исполнение (В3): С повышенной герметичностью корпуса.
- Виброустойчивое исполнение (ВУ): Оснащены жидкостным заполнением корпуса (глицерином или силиконовым маслом) для демпфирования колебаний стрелки и защиты механизма от износа в условиях вибрации. Обозначаются как КМ-ВУ или имеют маркировку «глицериновый».
- Взрывозащищенное исполнение (Ex): Искробезопасная конструкция, предотвращающая воспламенение взрывоопасной среды. Маркируются в соответствии с стандартами взрывозащиты.
- Теплоэнергетика и ЖКХ: Контроль давления теплоносителя в котлах, коллекторах, тепловых пунктах (ИТП, ЦТП), на всасывающих и нагнетательных линиях сетевых и циркуляционных насосов. Контроль давления в системах горячего и холодного водоснабжения.
- Энергомашиностроение: Испытания и эксплуатация компрессорного оборудования, пневматических систем, систем смазки и гидравлики турбин и генераторов.
- Промышленные предприятия: Контроль технологических параметров в системах сжатого воздуха, гидравлических контурах, системах фильтрации и подготовки сред.
- Насосные станции: Контроль давления на входе и выходе насосных агрегатов.
- Монтаж производится с использованием соответствующего гаечного ключа, запрещается прилагать усилие к корпусу прибора.
- Для подключения рекомендуется использовать трехходовой кран (манометровый вентиль) или игольчатый клапан, позволяющий производить отключение, продувку и обнуление прибора без остановки процесса.
- При измерении давления среды с высокой температурой (свыше +80°C) необходимо использовать сифонную трубку (гидрозатвор) для охлаждения среды перед ее попаданием в трубку Бурдона.
- При измерении пульсирующего давления (например, на выходе поршневого компрессора) обязательна установка демпфера (гасителя пульсаций) или применение манометра с жидкостным заполнением (КМ-ВУ).
- Запрещается эксплуатация прибора при отсутствии пломбы или клейма поверки, со стрелкой, не возвращающейся к нулевому значению после сброса давления, со сбитой стрелкой или разбитым стеклом.
- Рабочее давление не должно превышать 3/4 верхнего предела шкалы. Кратковременные перегрузки допускаются не более 110-115% от предела.
- Периодичность поверки манометров, используемых для учета и обеспечения безопасности, регламентируется Федеральным законом «Об обеспечении единства измерений» и составляет, как правило, 1 раз в 12 или 24 месяца в зависимости от условий эксплуатации.
Классификация и основные технические характеристики
Манометры КМ классифицируются по нескольким ключевым параметрам, определяющим их область применения.
1. По типу измеряемого давления:
2. По классу точности:
Класс точности определяет допустимую основную приведенную погрешность в процентах от диапазона измерения. Для манометров КМ установлены следующие классы:
Наиболее распространены в эксплуатации приборы классов 1,5 и 2,5, как оптимальные по соотношению цена/точность для технологического контроля.
3. По диаметру корпуса (номинальному размеру):
Определяет габариты прибора и, как следствие, удобство считывания показаний и возможность установки в ограниченном пространстве.
Наиболее востребованы манометры с диаметром корпуса 50, 63, 100 и 150 мм.
4. По диапазону измерения:
Диапазоны измерений стандартизированы. Выбор конкретного диапазона должен осуществляться таким образом, чтобы рабочее давление находилось в пределах 1/3 — 2/3 шкалы прибора для обеспечения максимальной точности и долговечности.
| Тип прибора | Диапазон измерений (примеры) | Единицы измерения |
|---|---|---|
| Манометр КМ | 0…0,6; 0…1,0; 0…1,6; 0…2,5; 0…4,0; 0…6,0; 0…10; 0…16; 0…25; 0…40; 0…60; 0…100; 0…160 | МПа, бар, кгс/см² |
| Вакуумметр КВ | -0,1…0 | МПа |
| Мановакуумметр КМВ | -0,1…0,15; -0,1…0,3; -0,1…0,5; -0,1…0,9; -0,1…1,5; -0,1…2,4 | МПа |
5. По климатическому исполнению и условиям эксплуатации:
Области применения в энергетике и смежных отраслях
Манометры КМ являются универсальными приборами и применяются повсеместно:
Правила монтажа, эксплуатации и поверки
Для обеспечения долговечной и точной работы манометров КМ необходимо соблюдать ряд правил.
Монтаж:
Эксплуатация и безопасность:
| Условия эксплуатации | Рекомендуемый межповерочный интервал (МПИ) |
|---|---|
| При измерении давления сред, не вызывающих коррозию медных сплавов, при нормальных условиях | 24 месяца |
| При работе с агрессивными, высокотемпературными средами, в условиях вибрации | 12 месяцев |
| Приборы, используемые для расчетов с контрагентами или на объектах поднадзорных Ростехнадзору | Согласно утвержденному регламенту, но не более 12 месяцев |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие манометра КМ от манометра типа ДМ (деформационный манометр)?
Манометры ДМ (например, ДМ-1, ДМ-2) — это более старая, но до сих пор встречающаяся серия приборов. Их основное отличие от КМ заключается в материале корпуса и деталей механизма. В ДМ корпус часто стальной без покрытия, а механизм может быть изготовлен из углеродистой стали, что делает его более подверженным коррозии. КМ изначально спроектирован с применением коррозионностойких материалов, что повышает его надежность и срок службы в условиях повышенной влажности.
Что означает цветовая маркировка корпуса манометра КМ?
Цвет корпуса (гильзы) может указывать на тип измеряемой среды или исполнение:
Черный — для неагрессивных сред (газ, воздух, вода).
Синий — для измерения давления кислорода (обезжиренная конструкция).
Желтый — для измерения давления аммиака.
Красный — для измерения давления ацетилена.
Зеленый — иногда используется для хлорсодержащих сред.
Важно: Цветовая маркировка не является абсолютным стандартом, и всегда необходимо сверяться с паспортом прибора.
Почему стрелка манометра не возвращается к нулю после снятия давления?
Этот дефект («невозврат») может быть вызван несколькими причинами:
1. Остаточная деформация (усталость) трубки Бурдона из-за длительной работы на верхнем пределе шкалы или частых перегрузок.
2. Заедание в передаточном механизме из-за загрязнения, коррозии или повреждения зубьев.
3. Деформация тяги или поводка.
При обнаружении невозврата прибор подлежит замене и отправке в ремонтную организацию для возможной регулировки.
Нужно ли заполнять манометр КМ-ВУ (виброустойчивый) маслом самостоятельно?
Нет. Виброустойчивые манометры заполняются производителем специально подобранной жидкостью (глицериновой или силиконовой смесью) под вакуумом для исключения пузырьков воздуха. Самостоятельная доливка или замена жидкости недопустима, так как это нарушит калибровку и может привести к некорректной работе механизма. В случае утечки жидкости прибор подлежит замене.
Как правильно выбрать диаметр корпуса манометра?
Выбор диаметра зависит от двух факторов: условий видимости/удаленности точки установки и наличия вибрации. Для щитового монтажа на панелях управления, где оператор находится вблизи, достаточно диаметра 50-63 мм. Для установки на трубопроводах, оборудовании на высоте или в удаленных местах предпочтительнее приборы диаметром 100-150 мм для лучшей читаемости. В условиях вибрации также рекомендуется выбирать прибор большего диаметра, так как он, как правило, имеет более массивный и устойчивый механизм, либо сразу выбирать исполнение КМ-ВУ.
Заключение
Манометры типа КМ остаются фундаментальным, надежным и экономически эффективным решением для оперативного контроля давления в широком спектре задач энергетики и промышленности. Понимание их конструкции, классификации, правил выбора и эксплуатации позволяет специалистам обеспечивать безопасность, эффективность и точность технологических процессов. Соблюдение межповерочных интервалов, правил монтажа и эксплуатации, а также своевременная замена неисправных приборов являются обязательными условиями для безаварийной работы любого энергетического объекта.