ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МНОГОЗОННЫЕ ТХА МЕТРАН-261 ТХК МЕТРАН-262. Руководство по эксплуатации 261.01.00.000 РЭ
Челябинск
2007
Содержание
1 Описание и работа ………………………………………………………... 3
Использование по назначению …………………………………………… 11
Техническое обслуживание …………………………………………….... 13
Транспортирование и хранение ……………………..…………………… 15 Приложение А Ссылочные нормативные документы…………………….. 16 Приложение Б Габаритные размеры, масса, исполнения ТП…………….. 17
Настоящее руководство по эксплуатации (РЭ) содержит технические данные, описание принципа действия, устройство и другие сведения, необходимые для пра-вильной эксплуатации преобразователей термоэлектрических многозонных ТХА Метран-261 и ТХК Метран-262 (далее – ТП).
По способу защиты человека от поражения электрическим током ТП относятся к классу III по ГОСТ 12.2.007.0.
Ссылочные нормативные документы приведены в приложении А.
ОПИСАНИЕ И РАБОТА
Назначение
Преобразователи термоэлектрические многозонные хромель-алюмелевые ТХА Метран-261 и хромель-копелевые ТХК Метран-262 предназначены для измерения температуры в реакторах каталитического риформинга и гидроочистки нефтепродук-тов, а также для измерения температуры воздушной среды при атмосферном давле-нии в глубинных шахтах, карманах, колодцах, автоклавах для выращивания кристал-лов.
По способу контакта с измеряемой средой ТП соответствуют погружаемому ис-полнению, по условиям эксплуатации – стационарному исполнению, по отношению к измеряемой среде – герметичные.
ТП изготавливаются в следующих климатических исполнениях по ГОСТ 15150:
исполнение У1.1, но для работы при температуре окружающего воздуха от ми-нус 45 до плюс 85 °С;
тропическое исполнение Т3, но для работы при температуре окружающего воздуха от минус 10 до плюс 85 °С, при верхнем значении относительной влажности 98 % при температуре 35 °С.
По устойчивости к механическим воздействиям ТП являются виброустойчивы-ми (группа V1 по ГОСТ 12997).
ТП по ГОСТ 27.003 относятся к изделиям конкретного назначения, вида 1,
непрерывного применения, невосстанавливаемым.
ТП являются средствами измерений.
Габаритные размеры, масса, исполнения ТП представлены в приложении Б.
Характеристики
Условное обозначение номинальной статической характеристики преобра-зования (НСХ) по ГОСТ Р 8.585:
К – для ТХА; L – для ТХК.
Класс допуска 2 по ГОСТ Р 8.585.
Рабочие диапазоны измеряемых температур приведены в таблице 1.
Измерение температуры в реакторах установок каталитического ри-форминга и гидроочист-ки нефти
Сталь 12Х18Н10Т (Н10), 10Х17Н13М2Т (Н13)
ТХА
Метран-261-03
От минус
40 до
плюс 800
700
Пределы допускаемых отклонений от НСХ Δд чувствительного элемента ТП в рабочем диапазоне температур соответствуют значениям, указанным в таблице 2. Таблица 2
Диапазон температур, °С
Δд чувствительного элемента ТП, °С
ТХА
ТХК
От минус 40 до 300
±2,5
±2,5
Свыше 300 до 400
±2,5
±2,7
Свыше 400 до 500
±3,75
±3,2
Свыше 500 до 600
±4,5
±3,7
Свыше 600 до 650
±4,5
-
Свыше 650 до 700
±5,25
-
Свыше 700 до 800
±6,0
-
Изменение термоэлектродвижущей силы (ТЭДС) после воздействия на ТП в течение 2 ч температуры, равной верхнему пределу измерений, не превышает поло-вины допускаемого отклонения, указанного в таблице 2.
Электрическая изоляция ТП между термоэлектродами и металлической ча-стью защитной арматуры, а также между электродами различных зон при температу-ре
окружающего воздуха (25±10) °С и относительной влажности от 30
до 80 % вы-держивает в течение 1 мин испытательное напряжение 250 В синусоидального тока частотой 50 Гц, кроме исполнений с неизолированным чувствительным элементом (ЧЭ).
Электрическое сопротивление изоляции между термоэлектродами и метал-лической частью защитной арматуры, а также между термоэлектродами различных зон, кроме исполнений с неизолированным ЧЭ, составляет не менее:
а) 100 МОм – при температуре (25±10) °С и относительной влажности от 30 до
80 %;
б) 1 МОм – при температуре 35 °С и относительной влажности до 98 %;
в) 20 МОм – при температуре окружающего воздуха 85 °С;
г) 0,1 МОм – при температуре 600 °С (верхний предел измерения для ТХА Мет-ран-261-01, -02; ТХК Метран-262);
д) 0,025 МОм – при температуре 800 °С (верхний предел измерения для ТХА Метран-261-03).
Электрическое сопротивление термоэлектродов ТП по постоянному току при температуре (25±10) ° С не превышает значений, определяемых по формуле:
RТ.Э. = M Li + 2,5, (1)
где RТ.Э. – сопротивление термоэлектродов, Ом; М – коэффициент, численно равный:
для ЧЭ из кабеля КТМС (ХА) диаметром 3,0 мм – 3,1 Ом/м,
диаметром 4,0 мм – 1,8 Ом/м,
для ЧЭ из кабеля КТМС (ХК) диаметром 3,0 мм – 3,5 Ом/м,
диаметром 4,0 мм – 2,1 Ом/м
Li – длины рабочих зон ТП, м, в соответствии с таблицей Б.1.
Для ТП исполнений ТХА Метран-261-03, ТХК Метран-262-03 RТ.Э. определя-ется по формуле:
RТ.Э. = M Li (2)
Предельное отклонение – 10 % от номинального значения.
Показатель тепловой инерции ТП не превышает значений, приведенных в таблице 3.
Степень защиты от воздействия пыли и воды по ГОСТ 14254 соответству-ет значениям, приведенным в таблице 3.
Таблица 3
Условное обозначение ТП
Показатель тепловой инерции , с
Степень защиты от воздействия пыли и воды по ГОСТ 14254
Вид рабочего спая
И
НИ
ТХА Метран-261-01, -02
ТХК Метран-262-01, -02
5
4
IP5Х
ТХА Метран-261-03 ТХК Метран-262-03
90
-
IP54
Примечание – И – изолированный рабочий спай; НИ – неизолированный рабочий спай.
Монтажная часть защитной арматуры, рассчитанная на условное давление (Ру) в соответствии с таблицей 4, выдерживает испытание на прочность пробным давлением (Рпр).
Таблица 4
Условное обозначение исполнения ТП
Давление, МПа
Ру
Рпр
ТХА Метран-261-01, -02
ТХК Метран-262-01, -02
0,1
0,4
ТХА Метран-261-03 ТХК Метран-262-03
16
24
Устройство и работа
Измерение температуры основано на явлении возникновения в цепи ТП термоэлектродвижущей силы при разности температур между рабочими и свобод-ными концами. Величина термоэлектродвижущей силы пропорциональна этой раз-ности температур и фиксируется потенциометром.
Измерительным узлом ТП является термоэлектрический чувствительный элемент, выполненный на основе термопарного кабеля с минеральной изоляцией термоэлектродов типа КТМС(ХА), КТМС(ХК) по ТУ 16-505.757.
Свободные концы чувствительных элементов каждой зоны промаркированы по-рядковыми числами 1-10, нанесенными на термоусадочную трубку, объединяющую каждую пару термоэлектродов. Положительный (хромелевый) термоэлектрод в каж-дой паре маркируется красным цветом.
В ТХА Метран-261-03, ТХК Метран-262-03 свободные концы чувствительных элементов каждой зоны подсоединены к контактам корпуса соединительной головки ТП.
Средства измерений, инструменты и принадлежности
Для периодической проверки ТП при эксплуатации используются средства из-мерения (СИ), оборудование и инструменты, приведенные в таблице 5.
Таблица 5
Наименование оборудования и СИ
Основные характеристики, необходимые для проверки термопреобразователей
Рекомендуе-мые средства измерения и оборудования
При-меча-ние
Мегаомметр
Предел измерений 1000 Мом, номинальное напряжение 100 В. Основная погрешность ±2,5 %
Ф4101
Вольтметр цифровой
Диапазон измерения 0-0,2 В Основная погрешность измерения:
±0,002 % для межповерочного интер-вала 24 ч;
±0,004 % для межповерочного интервала 12 мес.
Диапазон измерения 0-200 Ом, основная погрешность 0,0085 % для межповерочного интервала 12 мес.
В7-54/3
В2-99
Термостат нулевой
Погрешность воспроизведения температуры плавления льда ±0,03 °С
ТН-3М
Термостат паровой
Погрешность воспроизведения температуры кипения воды ±0,03 °С
Диапазон воспроизводимых температур от 300 до 1000 °С
УПСТ-2М
Секундомер
Цена деления секундной шкалы 0,2 с
СОПпр-2а-3
Горизонтальная трубчатая печь
Диапазон рабочих температур от 300
до 1000 °С
МТП-2МР
Продолжение таблицы 5
Наименование оборудования и СИ
Основные характеристики, необходимые для проверки термопреобразователей
Рекомендуе-мые средства измерения и оборудования
При-меча-ние
Психрометр
Диапазон измерений относительной влажности от 20 до 95 %, диапазон измерения температуры воздуха от 15 до 45 °С. Погрешность измерения относительной влажности 5 %
ВИТ-2
Омметр
Диапазон измерений от 0 до 200 Ом. Погрешность измерения 0,5 %
Mastech-890G
Ц4341
Вторичный прибор
Диапазон измеряемых температур от
0 до плюс 800 °С. Класс допуска 0,5
ДИСК-250
Приспособление гибочное
–
КП9739.0615
Примечания
Допускается применение других средств измерения и оборудования с анало-гичными или лучшими характеристиками.
Средства измерения, применяемые при проверках ТП, должны быть поверены в соответствии с ПР 50.2.006.
Маркировка
Положительный термоэлектрод ТП промаркирован изоляционной трубкой красного цвета.
На бирке ТП нанесены следующие знаки и надписи:
товарный знак предприятия-изготовителя;
знак утверждения типа по ПР 50.2.009;
условное обозначение исполнения ТП, например, ТХА Метран-261-02;
обозначение НСХ;
класс допуска;
количество зон измерения (1-10);
климатическое исполнение;
рабочий диапазон измеряемых температур;
длина каждой зоны измерения, мм;
порядковый номер по системе нумерации предприятия-изготовителя;
дата выпуска (год и месяц).
Упаковка
Упаковка ТП состоит из потребительской и транспортной тары, изготавли-ваемой по чертежам предприятия-изготовителя.
Упаковка произведена в соответствии с конструкторской документацией и обеспечивает сохранность ТП при транспортировании и складском хранении в тече-ние гарантийного срока хранения.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПО НАЗНАЧЕНИЮ
Общие указания
При получении ТП установить сохранность упаковочной тары. В случае ее повреждения следует составить акт и обратиться с рекламацией к транспортной организации.
После получения ТП рекомендуется сделать запись в паспорте (раздел 6
«Движение изделия в эксплуатации»), где указывается дата установки, место уста-новки, ставится подпись лица, проводившего установку.
В этом разделе ведется учет наработки ТП с начала эксплуатации, указывается дата снятия и причина снятия ТП с эксплуатации.
Подготовка к использованию
Внимательно изучите руководство по эксплуатации.
Извлеките ТП из транспортной тары. Проверьте комплектность.
Выдержите термопреобразователь после распаковки в холодное время года при температуре окружающего воздуха (25±10) °С и относительной влажности от 30 до 80 % не менее 2 ч.
Проверьте целостность чувствительных элементов омметром.
Проверьте сопротивление изоляции ТП. Закоротите между собой выводы всех зон ТП. Зажимы мегаомметра
подключите к металлической части защитной ар-матуры и к закороченным выводам зон ТП. Испытательное напряжение 100 В, отсчет показаний произведите через 1 мин. после включения режима «Измерение». Затем зажимы мегаомметра поочередно подключите к выводам отдельных зон ТП и произ-ведите измерение сопротивления изоляции зон ТП между собой.
Установите термопреобразователь в посадочное гнездо на объекте.
На клеммах коммутационной панели соедините, соблюдая полярность, выводы ТП и удлинительные термоэлектродные провода.
Эксплуатационные ограничения
Не допускается эксплуатация в системах и средах, условное давление в которых может превышать:
16 МПа – для ТХА Метран-261-03, ТХК Метран-262-03;
0,1 МПа – для ТХА Метран-261-01, -02, ТХК Метран-262-01, -02.
При использовании защитных гильз технологического оборудования рабочее давление не должно превышать пределов, указанных для этих гильз.
Ввод ТП в эксплуатацию и
снятие их с эксплуатации должны производить-ся после сброса давления в зоне их установки.
При испытаниях и эксплуатации ТП необходимо соблюдать «Правила техниче-ской эксплуатации электроустановок потребителей» (ПЭЭП).
Не допускается применение ТП для измерения температуры сред, химический состав которых агрессивен по отношению к материалу защитной арматуры или оболочки кабельной вставки, указанных в таблице 1.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
Общие указания
К техническому обслуживанию (ТО) допускаются лица, изучившие настоящее РЭ и прошедшие инструктаж на рабочем месте.
При эксплуатации ТП необходимо руководствоваться гл. 3.4 «Правил эксплуатации электроустановки потребителем (ПЭЭП)», настоящим руководством по эксплуатации, инструкциями на оборудование, в комплекте с которым работают ТП.
Во время эксплуатации ТП подлежат периодическому осмотру с целью контроля:
соблюдения условий эксплуатации;
работоспособности каждой измерительной зоны ТП.
Меры безопасности
При монтаже, техническом обслуживании и демонтаже ТП необходимо соблюдать меры предосторожности от ожогов и других видов поражения в соответ-ствии с правилами техники безопасности, установленными на объекте.
Замену, отсоединение, присоединение ТП к объекту производить при полном отсутствии избыточного давления.
Проверка работоспособности ТП
Подключить удлинительный (компенсационный) кабель к измерительному многоканальному вторичному прибору согласно маркировки на кабеле.
Отсчитать по шкале вторичного прибора измеренное значение температу-ры в каждой зоне объекта и сравнить с заданными значениями температуры.
Техническое освидетельствование
Периодичность планово-предупредительных осмотров термопреобразова-телей устанавливается в зависимости от производственных условий, но не реже одного раза в год.
Проверки при планово-предупредительных осмотрах проводятся в соответ-ствии с таблицей 6.
Таблица 6
Наименование операции проверки
Методы проверки
1. Внешний осмотр
Проверка проводится по ГОСТ 8.338
2. Проверка сопротивления изоляции при (25±10) °С
То же, п.2.2.6
3. Проверка основной погрешности термопреобразователя
Проверяется по ГОСТ 8.338
Перед проверкой основной погрешности ТП ТХА Метран-261-01, -02, ТХК Метран-262-01, -02 частично разбирают, освобождают от обвязки рабочие концы вставок кабельных (далее – вставки). Для исполнений ТХА Метран-261-02,
Метран-262-02 после снятия обвязки вставки распрямляют. Затем выполняется по-следовательная проверка по ГОСТ 8.338 вставок, начиная со вставки максимальной длины.
При положительных результатах проверки проводят сборку ТП (связку в пучок отдельных вставок) согласно приведенной ниже методике.
Вставки ТП ТХА Метран-261-01, ТХК Метран-262-01 связывают в пучок, начи-ная со вставки Ln-1, обвязку располагают на 50 мм выше рабочего конца. Рекомен-дуемая для обвязки проволока 08-ТС-12Х18Н10Т.
У ТП ТХА Метран-261-02, ТХК Метран-262-02 для формирования петли встав-ки с радиусом закругления 12,5 мм и установочного размера d=60-1,5мм рекоменду-ется использовать приспособление КП 9739.0615 (чертежи приспособления высыла-ются по требованию заказчиков). Гибку кабеля вставки производят поочередно на обе стороны:
вставки L1, L3, L5, L7и L9отгибают на левую сторону;
вставки L2, L4, L6, L8и L10отгибают на правую сторону.
После оформления петли на всех вставках, распрямленных перед проверкой ос-новной погрешности, проверяют штангенциркулем установочный размер ТП d=60-1,5мм и радиус гибки 12,5 мм, затем выполняют связку вставок в пучок, начиная со вставки Ln-1, обвязки располагают у начала радиуса закругления.
ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ
ТП в упаковке предприятия-изготовителя транспортируются всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах, в том числе и воздушным транспор-том в отапливаемых герметизированных отсеках, в соответствии с правилами пере-возки грузов, действующими на данном виде транспорта. Допускается транспортиро-вание ТП в контейнерах.
Способ укладки ящиков должен исключать их перемещение при транспорти-ровании.
Условия транспортирования соответствуют условиям хранения 5 (навесы или помещения, где колебания температуры и влажности воздуха мало отличаются от колебаний на открытом воздухе) или 3 (для морских перевозок в трюмах), или 6 (для изделий тропического исполнения Т3) по ГОСТ 15150.
Условия хранения в складских помещениях распространяются на поставщи-ка и потребителя.
ТП могут храниться как в транспортной таре с укладкой в штабелях до 5 ящиков по высоте, так и без упаковки на стеллажах.
Условия хранения в транспортной таре соответствуют условиям хранения 3 по ГОСТ 15150.
Условия хранения ТП без упаковки соответствуют условиям хранения 1 по ГОСТ 15150.
Во время погрузочно-разгрузочных работ и транспортирования ТП, упако-ванные в транспортную тару, не должны подвергаться резким ударам и воздействию атмосферных осадков.
Не допускается хранение ТП без упаковки в помещениях, содержащих газы и пары, вызывающие коррозию.
После транспортирования в холодное время года перед распаковкой ТП не-обходимо выдержать в отапливаемом помещении (на складе) не менее 2 ч.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
Ссылочные нормативные документы
Таблица А.1
Обозначение документа, на который дана ссылка
Номер раздела, подраздела, приложения разрабатываемого документа, в котором дана ссылка
ГОСТ 8.338-2002
3.4.2
ГОСТ Р 8.585-2001*
1.2.1, 1.2.2
ГОСТ 12.2.007.0-75
Введение
ГОСТ 27.003-90
1.1
ГОСТ 12997-84
1.1
ГОСТ 14254-96
1.2.10
ГОСТ 15150-69
1.1, 4.3, 4.4
ТУ 16-505.757-75
1.3.2
ПР 50.2.006-94
Порядок проведения поверки средств измерения
1.4
ПР 50.2.009-94
Порядок проведения испытаний и утверждения типа средств измерений
1.5.2
ПЭЭП
Правила технической эксплуатации электроустановок потребителем
2.3.2, 3.1.2
Примечание – * На территории Украины действует ДСТУ 2837-94 (ГОСТ 3044-94). Преобразователи термоэлектрические. Номинальные статические характеристики преобразования.