適切な工業用圧力トランスミッターの選び方

圧力トランスミッタはプラントの予算のほんの一部にすぎませんが、間違ったトランスミッタが設置された場合には、その問題の大部分が不釣り合いに大きくなります。データシートの数値はすべて、- の精度、範囲、出力信号 - を単独で見ると合理的であるように見えますが、実際に現場で発生する障害は、ほとんどの場合、1 つの不一致に遡ります。トランスミッタは、特定の流体、圧力プロファイル、および最終的に存在する環境ではなく、一般的なプロセス用に指定されています。

このガイドでは、購入者が実際に経験する選択プロセスを、業界別、障害モード別、注文直前に発生する質問ごとに分類して説明します-。

圧力トランスミッターは何を測定するのか、そしてなぜタイプが重要なのか

毎圧力トランスミッターダイヤフラムに作用する物理的な圧力を標準化された電気信号に変換します。選択が間違っている箇所は、通常、問題の - よりも前です。どの種類の圧力の測定が必要です。

• ゲージ圧トランスミッタは、現地の大気圧を基準としています。ほとんどのタンク、パイプライン、ポンプのアプリケーションがここに当てはまります。
• 絶対圧トランスミッタは完全真空を基準としています。蒸留塔、真空乾燥機、および気圧補正には、ゲージではなくこれが必要です。
• 差圧トランスミッタは 2 つの点を比較し、オリフィス プレートの流量測定、フィルタのモニタリング、静水圧タンクのレベル読み取りの基礎を形成します。{0}{1}

絶対値が必要な場所に設置されたゲージ送信機は警報を発しません - 誰もチェックしない限り、およそ 1 気圧ずれた数値を静かに報告するだけです。これは現場で最も一般的なトラブルシューティングの 1 つであり、仕様の段階で完全に回避できます。

主要な選択基準 (業界に関係なく、これらを最初に適用してください)

圧力範囲と過圧マージン

通常の動作圧力が送信機の上限の 50 ～ 75% 程度になるように範囲を設定します。-、小さな変化を解決するのに十分な精度があり、オーバーレンジ状態を引き起こすことなく一時的なスパイクに耐えられる十分なヘッドルームを備えています。-差動トランスミッタの場合は、静的差動スパンとは別にライン圧力を測定します。数インチの水柱差に対応する定格のユニットでも、設置されるラインの最大静圧に対応する定格の本体が必要です。

精度と総確率誤差

±0.1% 対 ±0.25% の精度仕様は、保管用移送計量では非常に重要ですが、水道ヘッダーではほとんど重要ではありません。単一のベストケースの数値を超えて、非直線性、ヒステリシス、再現性を織り交ぜた推定誤差の合計まで調べて、温度の影響を確認します。- ラボ-条件の精度が 40 度の周囲変動に変化しないことはほとんどありません。

接液部の材質と媒体の互換性

316L ステンレス鋼は、ほとんどの一般的な産業サービスをカバーします。濃縮塩化物、強酸、または研磨剤スラリーは対象外です。- これらのスラリーでは、名前だけでなく媒体の実際の濃度と温度と一致するハステロイ、タンタル、または化学的隔離ダイヤフラム シールが必要です。

出力信号

4 ～ 20 mA トランスミッタは、長いケーブル配線に耐え、予想通り故障するため、デフォルトのままです - 断線は誤った値ではなくゼロとして読み取られます。 HART- 対応トランスミッターは、同じループにデジタル診断を追加します。フィールドバス (Foundation Fieldbus、Profibus PA) は、デジタル バス アーキテクチャを中心にすでに構築されているプラ​​ントに適しています。制御システムが実際にどちらをサポートしているかを注文後ではなく、注文前に確認してください。

危険区域と安全認証

ATEX/IECEx- 認定送信機、FM/CSA- 承認ユニット、IEC 61508/61511 に基づく SIL 2/3- 定格送信機は互換性のある書類ではなく、設置場所の特定のエリア分類に関連付けられています。送信機にそのゾーンに対応する証明書がない場合は、技術的な問題だけでなく、コンプライアンスおよび保険の問題も発生します。

業界別の選択: 要件が実際に異なる場合

上記の中核となる基準はどこにでも当てはまります。業界によって変化するのは、どちらが意思決定を支配するかということです。

化学処理: 耐食性が仕様を左右する

化学および石油化学サービスでは、通常、接液材料とダイヤフラム シールの選択が他のすべての考慮事項に優先します。トランスミッターの交換を通じて私たちがアドバイスした特殊化学メーカーは、プラントの大部分にとって合理的な反応器供給ライン - として汎用の 316L ユニットを標準化していましたが、特定のラインには塩素化溶剤が使用されており、これにより数か月かけてダイヤフラムにゆっくりと穴が開きました。読み取り値は、バッチ実行中に完全に失敗する前に、日常的なチェックに合格する程度にドリフトしました。

この修正は、より良いブランドではありませんでした。-一般的な「化学サービス」カテゴリではなく、ダイヤフラムの材質 (この場合は PTFE 絶縁層を備えたハステロイ C-276) を実際の化学物質と照合することでした。一般的な接液部材料構成については、当社の耐薬品性圧力トランスミッタを参照してください。化学プラントの場合、ここでは他の場所よりも常に重要な点がいくつかあります。

• リモートまたはフラッシュダイヤフラムシールにより、検知素子が攻撃性または結晶化媒体と直接接触しないようにします。
• キャピラリー充填液の適合性、特に充填液へのプロセス漏れが安全上の問題となる場合
• 送信機が緊急シャットダウン ループの一部となっている SIL{0}} 定格ユニット

食品と飲料: 衛生的な設計が仕様を推進

食品、飲料、医薬品の加工では、洗浄性よりも精度と耐食性が重視されます。ねじ付きプロセス接続と内部キャビティを備えたトランスミッター - は、化学プラント - 内で完全に微細であり、定置洗浄 (CIP) および定置洗浄 (SIP) サイクルの対象となる乳製品または飲料ラインの細菌の滞留点となります。

バッチ式 CIP から連続 CIP に切り替えた飲料瓶詰め作業では、既存のネジ接続トランスミッターが圧力測定値を正しく通過していましたが、取り付け部分での微生物検査に不合格でした。-ネジの隙間に CIP 化学反応が到達できない製品残留物が保持されていました。-解決策は、トリ-クランプ マウントと電解研磨された接液面を備えたフラッシュ ダイアフラム衛生圧力トランスミッタでした。これは、問題が特定されればこの業界ではかなり標準的な仕様です - 間違いは、通常、事前に問い合わせることを知らないことです。

食べ物と飲み物の選択の優先順位:

• CIP/SIP サイクルと互換性のあるフラッシュ、非ネジ山ダイヤフラム設計-
• 3-A 衛生基準または EHEDG 衛生設計ガイドラインへの準拠
• NPT ねじではなく、トリ-クランプまたは衛生的なプロセス接続
• FDA-準拠の接液材料とエラストマー

石油とガス: 環境と認証が仕様を推進

上流および中流の石油およびガス施設では、高い静圧、幅広い周囲温度の変動、回転機器からの振動、ほぼ普遍的な危険区域の分類など、あらゆる環境要因が同時に極限に達する傾向があります。-精度の要件は、比較すると中程度であることがよくあります。生存性が最優先です。

海上または遠隔の坑口設置では、送信機は、一般的なプロセス プラントでは異常な振動レベルにも耐える必要があります。- API RP 551 補足仕様では、通常、一般的な屋内プロセス条件をはるかに超える振動振幅と周波数下での安定した動作が求められています。これに、塩気腐食への曝露や現場訪問の間隔が長いことを組み合わせると、実際の選択の優先順位は次のようなものになります。

• 正確な危険区域ゾーンに適合する ATEX/IECEx または FM/CSA 認証
• 振動{0}}定格のハウジングと耐衝撃性の電子機器-
• リモート診断 (HART またはワイヤレス) により、現場への物理的な訪問の必要性が軽減されます。
• 屋外設置用の耐候性または NEMA 4X/IP66 定格のエンクロージャ

これらの要件に基づいて構築されたユニットについては、当社のオイルおよびガス圧力トランスミッターの製品群をご覧ください。

送信機の選択が一目でわかる

これはデータシートの完全なレビューに代わるものではありませんが、見積もりをリクエストする前に開始する妥当なフィルターです。

購入者が犯すよくある間違い

• お申込み前に価格にてご指定ください。技術的に圧力範囲に適合する最も安価なユニットは、接液材料や認証で不合格になることが多く、節約できた費用よりも返品の費用が高くなります。
• 静圧定格のスキップ高圧ラインで使用される差動トランスミッタに使用されます。-
• 証明書を後で整理する書類として扱う、注文前にエリア分類図面に対して確認される厳密な要件ではありません。
• 「like-for-」の置換を想定故障したユニットの正確な範囲、出力信号、プロセス接続を検証せずに。
• ケーブルとコネクタの互換性を無視する古い制御システムに関連する改修プロジェクトについて。

よくある質問

ゲージ圧、絶対圧、差圧伝送器の違いは何ですか?

ゲージ圧は大気圧を基準にして測定され、最も一般的なプロセス ラインに適合します。絶対圧力は完全な真空を基準にして測定され、真空システムまたは気圧補償に必要です。差圧は 2 点間の差を測定し、流量測定、フィルター監視、静水頭によるレベル測定に使用されます。

実際に必要な精度を知るにはどうすればよいですか?

精度は、利用可能な最も厳密な数値ではなく、エラーの財務上または安全上の影響に合わせてください。保管転送、会計計量、および安全ループは ±0.1% 以上を正当化します。一般的なユーティリティの監視では、通常、±0.25% 以上の範囲で十分に機能します。

同じ発信器を水と腐食性化学薬品の両方に使用できますか?

接液部が両方の定格に適合している場合のみ。水道事業に適したトランスミッタは、腐食性または高塩化物プロセス流体にさらされても耐えられるとは限りません。-たとえ短時間であっても、-正確な化学物質と濃度に対してメーカーの耐食性チャートを確認してください。

危険エリアへの設置にはどのような認定が必要ですか?

地域や特定の地域区分によって異なります。 ATEX/IECEx は北米以外のほとんどの地域をカバーします。 FM と CSA は北米の危険な場所をカバーします。一般的な産業用定格で十分であると仮定するのではなく、認定送信機を選択する前に、サイトのエリア分類図からゾーンまたは部門の分類を確認してください。

圧力トランスミッターはどのくらいの頻度で再校正する必要がありますか?

普遍的な間隔はありません。-それは、アプリケーションの重要性、送信機の長期安定性の仕様、およびサイトの履歴によって異なります。-安全性-重要および保管-の転送ループは通常、毎年またはそれ以上の頻度で校正されます。一般的な監視ポイントは、時間の経過とともに収集されたドリフト データに基づいて、長くなることがよくあります。

より高価な送信機は常に信頼性が高いのでしょうか?

自動的ではありません。間違った接液材料または認証用に指定された高級トランスミッタは、間違ったアプリケーションでの低価格ユニットと同じくらい早く故障します。信頼性は価格だけで決まるのではなく、仕様とプロセスが一致していることから生まれます。

選択チェックリスト

• 圧力の種類: ゲージ圧、絶対圧、または差動圧
• 動作範囲と予想される過圧または静圧を加えたもの
• 必要な精度と長期安定性-
• 媒体の種類、濃度、温度
• プロセス接続のタイプとサイズ
• 制御システムがサポートする出力信号とプロトコル
• 周囲条件: 温度、振動、湿度、侵入保護
• 危険区域の分類と必要な認証

最終的な考え

トランスミッタの選択に関する問題のほとんどは、プロセスではなくデータシートを開始点として扱っていることに遡ります。製品ページを比較する前に-、最初に圧力範囲、媒体、環境、および認証要件を書き留めておくと、残りの決定は推測ではなく単純なフィルタリングの練習に変わります。

当社の産業用圧力トランスミッターの完全なカタログを参照するか、新しいライン用のトランスミッターを指定する場合、または故障したユニットを交換する場合は、見積りを依頼する前に当社のエンジニアリング チームに連絡してプロセス条件を確認し、適合する構成を入手してください。

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参考文献

• アメリカ石油協会、API RP 551 - プロセス測定計測器(IOGP JIP33 補足仕様経由で参照) - https://www.iogp-jip33.org/wp-content/uploads/2019/10/S-718v19-10.pdf
• ISA インターチェンジ、圧力トランスミッターの精度を理解する- https://blog.isa.org/getting-本当の--圧力-送信機-の精度
• ISA、圧力伝送器の校正の基本、InTech Magazine - https://www.isa.org/intech-home/2016/september-october/Departments/basics-の-校正-圧力-送信機の基礎
• インストネクサス、圧力、流量、温度機器のプロセスデータに基づく機器範囲の選択- https://instrunexus.com/選択-圧力-流量-および-温度-機器の--プロセス-データ-に基づく-機器-範囲-の選択/
• アシュクロフト圧力トランスデューサを校正する方法- https://blog.ashcroft.com/-圧力トランスデューサを-校正-する方法- https://blog.ashcroft.com/ways
• NOSHOK / 質量測定、プラント用圧力伝送器セレクションガイド- https://massmeasure.com/pressure-トランスミッター-選択-ガイド/
• 国際電気標準会議、IEC 61508/61511 - 電気/電子/プログラム可能な電子安全-関連システムの機能安全
• 3-A Sanitary Standards, Inc. - https://www.3-a.org
• 欧州衛生工学設計グループ (EHEDG) - https://www.ehedg.org