在測量壓力,、流量或液位的流程儀表應(yīng)用中,，工程師或技術(shù)員會專注于精確度，將其作為工作的重中之重,。發(fā)射器是設(shè)備的一個(gè)關(guān)鍵組成部分,。工程師通常會購買他們能夠買到的準(zhǔn)確的發(fā)射器，并對它投入極大的關(guān)注,。
       然而,，發(fā)射器的精確度取決于系統(tǒng)提供給它的輸入。流程儀表回路（將流程連接到發(fā)射器的管道和部件組）也同樣重要,。此回路的作用在于向發(fā)射器提供一組流程狀態(tài)信息,。這些狀態(tài)必須與流程中的狀態(tài)精確地保持相同。如果不相同,，發(fā)射器將無法提供有用的測量結(jié)果,。
       而且，我們往往很難知道流程儀表回路何時(shí)表現(xiàn)不佳,。沒有報(bào)警聲會響起,。因此，盡管工程師或技術(shù)員可能會專注于發(fā)射器,，但儀表回路可能是破壞任何成功可能性的原因。
       因此,，我們有充分的理由需要去了解流程儀表回路中可能出現(xiàn)的任何問題,，包括與整體設(shè)計(jì)和布局以及單個(gè)部件的質(zhì)量和安裝有關(guān)的問題。

       在我們詳細(xì)了解流程儀表回路之前,，讓我們先來看看最近開發(fā)的一種替代方案,。這是一種簡單而精致的解決方案，如果您的應(yīng)用允許您采用這種解決方案,，我們建議您采用它,。
通常情況下，流程儀表設(shè)置至少需要流程接口閥,、引壓管線,、歧管和發(fā)射器。引壓管線的安裝和維護(hù)成本可能比較昂貴,，并且面臨諸多挑戰(zhàn),，如堵塞,、泄漏點(diǎn)、溫度控制和腐蝕,。緊耦合設(shè)置消除了引壓管線的需要,。流程接口閥和歧管變成一個(gè)單元，并將發(fā)射器直接安裝到它上面,。然后,，將整個(gè)組件連接到流程回路。了解這種替代方案的人大多數(shù)都會喜歡它,。挑戰(zhàn)在于找到適當(dāng)?shù)奈恢脕硎褂盟?/span>

       第一個(gè)局限性在于溫度,。傳統(tǒng)設(shè)置采用引壓管線的一個(gè)原因在于防止發(fā)射器受到流程回路高溫的影響。如果流程回路過熱,，發(fā)射器可能無法在緊耦合安裝中距離僅幾英寸的位置運(yùn)行,。
       第二個(gè)局限性在于進(jìn)出便利性。如果您需要到達(dá)發(fā)射器的安裝位置進(jìn)行校準(zhǔn),，發(fā)射器位置則需要確保進(jìn)出方便,，因此，如果將一個(gè)耦合器安裝在流程回路上方50英尺高的位置,，將沒有很大的意義,。
       最后一個(gè)障礙在于成本。緊耦合需要一筆初始投資,，但從長遠(yuǎn)來看,，特別是如果您將緊耦合系統(tǒng)維護(hù)成本較低考慮進(jìn)去的話，那么,，相比傳統(tǒng)的替代方案,，它可能沒有那么昂貴。如果您有機(jī)會采用這種解決方案,，我們建議您采用它,。
       標(biāo)準(zhǔn)化——簡化維護(hù)的關(guān)鍵步驟
       如果您的目標(biāo)是獲取最佳設(shè)計(jì)，那么將只有幾種方法可以設(shè)置流程儀表回路,。然而,，大多數(shù)工廠都有多種變體設(shè)計(jì)，而且其中許多變體設(shè)計(jì)也不是最佳的,。隨著時(shí)間的推移,，不同的工程師和/或者承包商出于不的原因?yàn)椴煌捻?xiàng)目開發(fā)了這些變體設(shè)計(jì)。這樣復(fù)雜的情況可能會耗盡您的時(shí)間和精力,。每個(gè)系統(tǒng)都有不同的維護(hù)需求,，并且一旦出現(xiàn)問題，將存在許多可能性,。
       理想情況下,，所有的系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)按照一套統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì),，包括預(yù)算和容許的停機(jī)時(shí)間、維護(hù)和精確度,。結(jié)果將是高度標(biāo)準(zhǔn)化,。舉個(gè)例子，在標(biāo)準(zhǔn)化之前,，一家精煉廠可能擁有30種不同的流程儀表回路配置,。而在標(biāo)準(zhǔn)化之后，同一家工廠可能僅擁有5種配置,，并且每種配置均包含相同的基本部件：發(fā)射器安裝,、歧管系統(tǒng)和冗余壓力測量。發(fā)生變化可能是管道路徑和流程接口閥類型（基于溫度,、壓力和閥門位置而變化）,。
       通過標(biāo)準(zhǔn)化，許多事情將變得更加簡單,，包括維護(hù),、安裝、培訓(xùn)和診斷,。同時(shí),，錯(cuò)誤也減少了。另外,，工廠也可以減少更換備件存貨,，從而減少開支。
       基本構(gòu)建塊
       對于流程儀表回路中的每個(gè)基本構(gòu)建塊,，包括流程接口閥,、引壓管線和歧管，材料和設(shè)計(jì)的選擇至關(guān)重要,，否則可能會影響精確性,。關(guān)于材料，我們強(qiáng)烈建議在大多數(shù)應(yīng)用中選擇不銹鋼或其他耐腐蝕合金,。盡管如此,，許多工業(yè)工廠仍可能采用碳鋼材料的流程接口閥,、管道和歧管（或者歧管零部件）,。在某些低水分應(yīng)用中，如石油,，碳鋼是可以接受的,，但對于多數(shù)其他應(yīng)用而言，選擇碳鋼材料可能會面臨風(fēng)險(xiǎn),。通常積聚在碳鋼表面的結(jié)垢可能會脫落,，并向下游流動,，然后停留在閥座上，從而阻止閥門精確關(guān)閉,。其結(jié)果是導(dǎo)致發(fā)射器校準(zhǔn)不精確,，和/或者發(fā)射器讀數(shù)不精確（詳細(xì)的討論見下文）。如果您在儀表回路中采用碳鋼部件,，它們將需要非常密切的監(jiān)測,，以確保結(jié)垢不會響系統(tǒng)中閥門的操作。
       流程接口閥（PIV）
       流程接口閥是關(guān)閉流程回路的第一個(gè)閥門,。流程接口閥的選擇一直是單閘板式閘閥或球閥,。這兩種閥門目前仍在繼續(xù)使用，尤其是在美國,，但*是雙關(guān)雙斷閥（DBB）,，其包含兩個(gè)隔離閥，兩個(gè)隔離閥之間還有一個(gè)排放閥,。采用雙關(guān)雙斷閥的主要原因在于安全性,。如果您需要關(guān)閉流程儀表回路以進(jìn)行維護(hù)，您將需要關(guān)閉兩個(gè)隔斷閥,，并打開排放閥,。如果第一個(gè)隔斷閥出于任何原因發(fā)生泄漏，第個(gè)隔斷閥將會阻止壓力或液體積聚在流程儀表回路中,。
      雖然雙關(guān)雙斷閥的功能可以使用三個(gè)單獨(dú)的閥門來構(gòu)建,，但單一的獨(dú)立式裝置是更好的選擇，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：
●減少泄漏點(diǎn),；
●通過使用不同尺寸的孔口和法蘭連接,，靈活地配置產(chǎn)品；
●減少尺寸和重量,，從而減少了儀表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)支撐的需求及相關(guān)費(fèi)用（見圖3）,；
●降低成本；
●安裝更快速,、更容易,；
●可提供廣泛的壓力等級和材料范圍，確?？膳c特定的管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)相兼容,；以及消防安全評級。

       傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的雙關(guān)雙斷閥適用于所有流體,，使用球閥時(shí)特別適用于那些粘度較高的流體,。事實(shí)上，當(dāng)系統(tǒng)流體較臟或者含有蠟時(shí)，良好的雙關(guān)雙斷閥設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)是“可以通過閥桿旋轉(zhuǎn)的”,。“可以通過閥桿旋轉(zhuǎn)”意味著您可以繞著雙關(guān)雙斷閥的中間位置旋閥桿,，以清除堵塞物。
       引壓管線
       引壓管線將流程接口閥連接到歧管和發(fā)射器,。與所有流程儀表部件一樣,，它們的用途在于將流程狀況信息精確地傳遞給發(fā)射器。鋪設(shè)引壓管線時(shí),，需要考慮以下三個(gè)主要目標(biāo)：
●防止腐蝕或結(jié)垢
●減少泄漏點(diǎn)
●使溫度保持在一定范圍內(nèi)
       前兩個(gè)目標(biāo)可通過采用由適當(dāng)?shù)暮辖穑ㄖ辽偈遣讳P鋼）制造的管道和管道配件來實(shí)現(xiàn),，而不是碳鋼管道和螺紋連接。不銹鋼管道可以彎曲和成形,，從而減少了機(jī)械連接的數(shù)量,。當(dāng)需要機(jī)械連接時(shí)，不同于碳鋼材料和螺紋連接,，優(yōu)質(zhì)的雙套圈機(jī)械鎖緊環(huán)式管道配件不會因熱循環(huán)或振動而后退,。
       第三個(gè)目標(biāo)是使溫度保持在一定范圍內(nèi)，這可以通過加熱引壓管線來實(shí)現(xiàn),。您可以手動對引壓管線進(jìn)行隔熱處理——“現(xiàn)場跟蹤”,，或者購買出廠時(shí)預(yù)先經(jīng)過隔熱處理并采用聚合物護(hù)套包裹的管道。預(yù)先經(jīng)過隔熱處理的成束管道可以按照線卷長度隨時(shí)進(jìn)行安裝,。您可以根據(jù)應(yīng)用需求,，利用蒸汽將其加熱，或者不對其加熱,。如果選用預(yù)先經(jīng)過隔熱處理的成束管道,，很重要的一點(diǎn)是，當(dāng)您將管道拼接或切割成預(yù)先經(jīng)過隔熱處理的成束管道時(shí),，必須遵守生產(chǎn)商有關(guān)隔熱密封的操作指南,。
       歧管
       歧管由一組閥門組成，閥體采用單塊金屬（通常為不銹鋼）加工而成,。將歧管安裝到發(fā)射器的側(cè)面,，其提供關(guān)鍵的功能，可實(shí)現(xiàn)對發(fā)射器的校準(zhǔn)或維修,。
        歧管的質(zhì)量非常重要,。在校準(zhǔn)或正常運(yùn)行期間，歧管中至少有一個(gè)閥門處于關(guān)閉位置,。如果關(guān)閉不夠*,，將導(dǎo)致發(fā)射器讀數(shù)不準(zhǔn)確。
      舉個(gè)例子,，當(dāng)在標(biāo)準(zhǔn)壓差設(shè)置下校準(zhǔn)發(fā)射器時(shí),，技術(shù)員會關(guān)閉兩個(gè)隔離閥，并打開平衡閥（見圖4）,。此程序?qū)⑹拱l(fā)射器處于“歸零”狀態(tài),，以便進(jìn)行校準(zhǔn)。然而,，如果兩個(gè)隔離閥中有一個(gè)發(fā)生泄漏,，校準(zhǔn)將不會成功，所有后續(xù)的讀數(shù)都將不準(zhǔn)確,。

      此外,，校準(zhǔn)后，操作員將關(guān)閉平衡閥,，并打開兩個(gè)隔離閥,，以便使發(fā)射器返回到服務(wù)狀態(tài)。如果平衡閥未實(shí)現(xiàn)精確關(guān)閉,，那么,，高壓會通過整個(gè)閥座泄漏到低壓側(cè)，從而呈現(xiàn)不準(zhǔn)確的壓差讀數(shù),。
      這些閥門為什么會發(fā)生泄漏,？一個(gè)原因在于碎屑的存在，包括腐蝕產(chǎn)生的結(jié)垢（見上文）或其他碎屑,，如毛刺,。毛刺是生產(chǎn)過程中加工工藝的副產(chǎn)品。在生產(chǎn)和安裝過程中,，一個(gè)關(guān)鍵步驟應(yīng)當(dāng)是去除所有濕潤表面上的全部毛刺,。否則，當(dāng)歧管處于服務(wù)狀態(tài)時(shí),，這些毛刺可能會離開原位,，卡住或劃傷閥桿或閥座，從而阻止閥門精確關(guān)閉,。另外,，毛刺在單法蘭和其他球型針閥中也可能導(dǎo)致問題的發(fā)生。
       針閥閥座密封
       閥門發(fā)生泄漏的另一個(gè)原因在于設(shè)計(jì)不佳,。大多數(shù)針閥采用金屬對金屬密封,。閥桿金屬頭向下移動，密封住形狀相匹配的金屬閥座,。閥桿金屬頭的形狀可能是球形或V字形,。在任何一種情況下，很重要的一點(diǎn)是,，閥桿金屬頭不能隨著閥桿轉(zhuǎn)動,。如果轉(zhuǎn)動的話，閥桿金屬頭可能會磨損閥座，形成劃痕,，從而導(dǎo)致出現(xiàn)泄漏通道,。
       實(shí)現(xiàn)非旋轉(zhuǎn)式閥桿頭的設(shè)計(jì)方法主要有兩種。如果是V字形閥桿頭,，可以采用萬向接頭,，它使閥桿上部能夠轉(zhuǎn)向，而閥桿下部保持靜止不動,，軸向（上下）移動除外,。
        如果是球形閥桿頭，將一個(gè)球漂浮在閥桿頭,，就像圓珠筆一樣,。關(guān)于球形閥桿頭，一些設(shè)計(jì)使球能夠在所有平面上旋轉(zhuǎn),，而一些設(shè)計(jì)則限制球的活動,，這樣，它僅可在一個(gè)平面上旋轉(zhuǎn),。每當(dāng)球要密封住閥座時(shí),，將形成一條密封線，在這里,，閥座將與球相遇,。如果球可在所有平面上自由定位，它將形成多條縱橫交錯(cuò)的密封線,，從而導(dǎo)致產(chǎn)生泄漏點(diǎn),。如果球僅可在一個(gè)平面上旋轉(zhuǎn)，它將僅形成一條密封線,，通過這條密封線,，它可以反復(fù)密封閥座，確保無任何泄漏點(diǎn)產(chǎn)生,。
       球閥中的球通常密封含氟聚合物閥座,。液體流中的高壓會將球朝著閥座方向推動，從而形成密封,。然而,，在低壓情況下，則可能需要額外力量來確保有效密封,。這股力量有時(shí)也稱為“活動荷載”,，來自插入底端螺桿與閥座之間的彈簧或O形環(huán)。并非所有球閥都含有這些額外部件,，但在不太理想的情況下,，比如溫度和壓力出現(xiàn)波動,，這些部件將非常有助于實(shí)現(xiàn)精確的閥門關(guān)閉效果。在不含這些部件的閥門中,，通常依靠過盈配合來提供閥座與球之間的低壓密封,。對于幾次以上的驅(qū)動，過盈密封型閥座通常不提供低壓氣體密封功能,。

      結(jié)論
       如果您非常重視精確的測量，并使用發(fā)射器,，那么,，您的儀表回路將需要同等程度的關(guān)注,。測量精度取決于發(fā)射器精度,、儀表回路部件的質(zhì)量以及安裝和維護(hù)方法,。將您的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化,，包括一組核心的儀表回路元件,、優(yōu)質(zhì)部件和優(yōu)質(zhì)發(fā)射器,，有助于提高您的測量精度,。更精確的測量將產(chǎn)生極富吸引力的回報(bào),，包括時(shí)間,、效率和工廠盈利能力等方面,。