安全閥是一種超壓泄放裝置,對承壓設(shè)備起著重要的安全保障作用,校驗合格后才能安裝使用,對安全閥冷態(tài)離線校驗用壓力表精度、誤差、量程及影響因素等方面進行深層次論述,抓好技術(shù)環(huán)節(jié),對安全閥校驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性具有重要意義。
1.引言
壓力表作為安全閥冷態(tài)離線校驗設(shè)備的關(guān)鍵部件,其精度、量程等直接關(guān)系到整定壓力、密封試驗壓力等數(shù)據(jù)的判讀,也關(guān)系到最終校驗結(jié)論的依據(jù),
目前按國家頒布的安全閥安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程進行,
但是對壓力表的誤差、精度、準(zhǔn)確度、量程選用等之間關(guān)系理解存在偏差、混淆不清,因此,有必要進行分析理清概念,以合理選用。
2.誤差分析
2.1人員誤差
人員誤差主要是由于多方面所引起的,如不正確的方法引起的誤差、思想情緒變化導(dǎo)致的誤差(如精力不集中)、生理缺陷(如視力)引起的誤差等。
2.2錯誤的操作引起的誤差
操作人員對各項規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)理解不或主觀認(rèn)知,自行簡化操作程序,造成誤差;人員與設(shè)備的站位視角不當(dāng)造成的誤差,安全閥校驗整定壓力升壓速度過快,讀數(shù)的誤差壓力表安裝不當(dāng)造成視角誤差;設(shè)備運行維護不到位、氣源壓力調(diào)整不當(dāng)造成的誤差等。
2.3基本誤差、相對誤差與絕對誤差
基本誤差指壓力表在正常工作條件下,由于其本身結(jié)構(gòu)上和制作局限性所造成的誤差。如廠家出廠時,給定的誤差即為允許誤差,亦為基本誤差。
絕對誤差為指示值(被檢表的示值)與真值(指標(biāo)準(zhǔn)表的示值即檢定用表)的差值,有量綱。相對誤差等于絕對誤差/被檢表的示值或壓力表的量程,無量綱。也可以這樣理解,即絕對誤差就是和真實值的差別,相對誤差=絕對誤差/被檢表示值。如被檢表10MPa,檢定測得結(jié)果10.2MPa,絕對誤差是0.2MPa,相對誤差是2%。
3.精度(精確度)
3.1精密度
計量角度,精密度指在相同條件下,對被測量進行多次反復(fù)測量,測得值之間的一致符合性程度。從測量誤差角度來說,精密度所反映的是測得值的隨機誤差。如隨機誤差小,說明測量重復(fù)性好,測量精密度好。
3.2精確度
精確度指被測量的測得值之間的一致程度以及與其‘‘真值”的接近程度。從測量誤差的角度來說,精確度是測得值的隨機誤差和系統(tǒng)誤差的綜合反映。精確度是測量的準(zhǔn)確度與精密度的總稱,在實際測量中,影響精確度的可能主要是系統(tǒng)誤差,也可能主要是隨機誤差,當(dāng)然也可能兩者對測量精確度影響都不可忽略。
3.3精度
常用的一種精度定義是以滿量程的引用誤差(滿量程時的相對誤差)來代表精度。當(dāng)然包括了系統(tǒng)誤差與隨機誤差兩個方面,例如常用壓力表就常用精度劃分等級。
儀表精確度簡稱精度。精確度和誤差緊密相關(guān),因為有誤差才有精確度概念。儀表精確度簡單理解就是儀表測量值接近真值的準(zhǔn)確程度,通常用相對百分誤差(也稱相對折合誤差)表示。相對百分誤差公式如下:
引用誤差(精度)=示值誤差(即絕對誤差)/儀表量程x100%
如用一塊0~1.6MPa的壓力表整定安全閥的壓力,若要求測量值的絕對誤差不大于±0.02MPa,則壓力表的精度為r=0.02MPa/(1.6-0)MPax100%=1.25%,則選用1.0級壓力表即可。
公式表明:精度不僅和絕對誤差有關(guān),而且和儀表量程有關(guān)。絕對誤差大,引用誤差就大,精度就低。如果絕對誤差相同,其量程不同,那么量程大的儀表引用誤差就小,儀表精度就高。
4.壓力表合理選用
4.1選用原則
主要考慮安全閥整定壓力、工作介質(zhì)性質(zhì),兼顧準(zhǔn)確、經(jīng)濟、適用原則,同時應(yīng)按照《安全閥安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》有關(guān)技術(shù)要求選擇。
當(dāng)然,在經(jīng)濟允許情況下,可以選用消除對觀察視角造成讀數(shù)誤差的鏡面精密壓力表。也可選用雙指針的壓力表,當(dāng)兩針重合的視角為正面垂直視角,會得到最準(zhǔn)確的讀數(shù),避免讀數(shù)角度造成誤差。
4.2量程選擇
主要根據(jù)整定壓力大小,而且還要考慮整定過程控制速度,以留有足夠的余地。按照《安全閥安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定:壓力表量程為安全閥整定壓力的1.5~3.0倍,整定壓力在儀表量程的1/3至2/3范圍內(nèi)。
4.3精度選擇
按照《安全閥安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定:校驗用壓力表精度等級不應(yīng)低于1.0級。
以整定壓力為1.0MPa安全閥為例,假定量程相同,表盤直徑相同,按照《彈簧直接載荷式安全閥》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,整定壓力允許誤差為±0.015MPa,選擇不同精度壓力表,分析測定結(jié)果(表1)。
數(shù)據(jù)分析表明:從上表結(jié)果看,在量程相同條件下,精度等級越高,表明讀數(shù)越精準(zhǔn),所帶來的絕對誤差就越小,人員因素的影響也就越低,安全閥實際整定壓力越接近真值。因此,在明確安全閥整定壓力、確定壓力表量程及要求允許誤差小的情況下,精度越高越符合要求。
總之,精度等級1.0級,滿足國家技術(shù)規(guī)范要求,但較0.4級精度壓力表差,因此,結(jié)合選用原則,安全閥校驗用壓力表精度等級選0.4級及以上為好。
另外,從目前安全閥校驗所使用壓力表精度的分析和技術(shù)進步要求,做為特種設(shè)備重要安全附件之一的安全閥,其校驗所用壓力表精度等級越來越高是必然趨勢。這與我們分析的以0.4級為主,1.0級逐步淘汰的結(jié)果是一致的。相信這一結(jié)果在新版的《安全閥安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》關(guān)于安全閥校驗所使用的壓力表的要求會得到具體體現(xiàn)。
5.結(jié)語
(1)安全閥校驗用壓力表的量程按照國家技術(shù)規(guī)程執(zhí)行,但精度等級應(yīng)提高至0.4級及以上,具體選用應(yīng)綜合考慮量程、精度與整定壓力。
⑵校驗人員應(yīng)理清壓力表誤差起因及精度概念,合理選用壓力表,準(zhǔn)確讀數(shù)與判定。
⑶選用高等級的壓力表也能一定程度的減少由于校驗人員本身帶來的誤差。 |