Электромагнитные расходомеры часто устанавливают на трубопроводах из стали, однако в современных системах всё чаще используются полимерные материалы — полипропилен, полиэтилен и другие виды пластика. Отсюда возникает закономерный вопрос: можно ли установить ПРЭМ на пластиковую трубу и будет ли прибор корректно работать?
Да, преобразователь расхода ПРЭМ можно устанавливать на полимерные трубопроводы. Сам материал трубы не является препятствием для применения электромагнитного принципа измерения. Но пластиковая труба отличается от металлической тем, что не обеспечивает привычный электрический контакт измеряемой жидкости с корпусом прибора. Поэтому при таком монтаже необходимо уделить особое внимание выравниванию потенциалов.
Для ПРЭМ Теплоком предусмотрена отдельная схема установки на пластмассовые трубы, а также на металлические трубопроводы с внутренним изолирующим покрытием.
Можно ли устанавливать ПРЭМ на пластиковую трубу
Главное — не воспринимать полимерный трубопровод как ограничение для электромагнитного расходомера. ПРЭМ предназначен для измерения расхода электропроводящих жидкостей, поэтому основное значение имеют характеристики среды, параметры потока и правильное выполнение монтажных требований.
Полимерная труба сама по себе является электрическим изолятором. Именно это обстоятельство определяет основную особенность установки.
В металлическом трубопроводе без внутреннего покрытия измеряемая среда имеет электрическую связь с трубой. На пластиковой трубе такой связи нет. Поэтому при монтаже ПРЭМ необходимо создать предусмотренную производителем схему выравнивания потенциалов.
В руководстве ПРЭМ для пластмассовых труб указано подключение выравнивающих токопроводов между электронным блоком преобразователя и специальными выравнивающими кольцами. При этом кольца устанавливаются между расходомером и присоединительными фланцами.
Иными словами, поставить ПРЭМ на полипропиленовую или другую полимерную трубу можно, но просто соединить прибор с трубопроводом недостаточно.
Почему пластиковая труба требует отдельного решения
Принцип действия электромагнитного расходомера основан на измерении электрического сигнала, возникающего при движении проводящей жидкости в магнитном поле. Для получения стабильного измерительного сигнала необходимо обеспечить правильные электрические условия работы преобразователя.
У металлического трубопровода часть этой задачи решается за счёт самого материала трубы. Пластик такой возможности не даёт.
Поэтому при установке ПРЭМ на полимерный трубопровод необходимо обеспечить:
- электрическую связь измеряемой жидкости с системой выравнивания потенциалов;
- правильное подключение выравнивающих токопроводов;
- соответствующую монтажную схему;
- отсутствие случайных внешних электрических цепей на выравнивающем токопроводе ПРЭМ.
Это не формальность. Ошибки в электрической части могут проявляться нестабильностью показаний и затруднять поиск причины проблемы после запуска оборудования.
Теплоком отдельно отмечает, что некоторые полимерные трубы способны накапливать статическое электричество. Поэтому при проектировании и монтаже таких трубопроводов необходимо учитывать требования по заземлению и защите от статического электричества.
Выравнивание потенциалов: главное отличие от металлической трубы
При монтаже ПРЭМ на пластиковый трубопровод основное внимание следует уделить именно этой части работ.
Для нормальной работы расходомера потенциалы электронного блока и измеряемой жидкости должны быть выровнены. На полимерной трубе это выполняется не так, как на обычном металлическом трубопроводе.
Схема предусматривает использование выравнивающих колец. Они устанавливаются между датчиком ПРЭМ и фланцами трубопровода. После этого кольца соединяются с электронным блоком расходомера выравнивающими токопроводами. Такая схема обеспечивает необходимое электрическое взаимодействие прибора с измеряемой средой.
Важно учитывать, что выравнивающие кольца не входят в комплект поставки ПРЭМ, поэтому их наличие и соответствие монтажной схеме необходимо предусмотреть заранее.
Как выглядит узел в упрощённом виде
Последовательность элементов можно представить так:
полимерный трубопровод → фланец → прокладка → выравнивающее кольцо → прокладка → ПРЭМ → прокладка → выравнивающее кольцо → прокладка → фланец → полимерный трубопровод.
Конкретная конструкция узла зависит от исполнения расходомера, трубопровода и используемого монтажного комплекта. Поэтому при проектировании нельзя ориентироваться только на общий принцип — необходимо сверять схему с документацией на конкретное исполнение прибора.
Что будет, если установить ПРЭМ без выравнивающих колец
Это одна из наиболее распространённых ошибок при работе с пластиковыми трубами.
Если просто установить расходомер между пластиковыми фланцами и выполнить механическое соединение, электрическая связь измеряемой жидкости с системой выравнивания потенциалов может отсутствовать.
В результате специалист при запуске получает ситуацию, когда механически всё выглядит правильно: прибор установлен, фланцы затянуты, проток есть, питание подключено. Но электрическая часть измерительного контура выполнена неправильно.
Именно поэтому для полимерных труб важно проверять не только:
- диаметр;
- направление потока;
- герметичность;
- положение корпуса;
- затяжку крепежа,
но и схему выравнивания потенциалов.
При проектировании узла учёта эту особенность лучше учитывать заранее. Тогда не придётся дорабатывать уже собранный участок трубопровода после ввода оборудования в эксплуатацию.
Монтажные прокладки: почему здесь нельзя действовать наугад
При сборке узла с пластиковым трубопроводом появляются дополнительные элементы — выравнивающие кольца и прокладки. Их положение относительно измерительного канала имеет значение.
Прокладка не должна выступать внутрь прохода и изменять геометрию измерительного участка. Нельзя допускать перекрытия части сечения или неправильной установки элементов соединения.
Перед окончательной затяжкой рекомендуется проверить:
- соосность трубопровода и расходомера;
- правильность расположения выравнивающих колец;
- соответствие размеров прокладок;
- отсутствие выступающих частей внутри измерительного канала;
- равномерность прилегания фланцев.
Особенно внимательно следует выполнять монтаж при замене расходомера в уже работающей системе. Старое оборудование и новое устройство могут иметь отличия в конструкции монтажного узла, поэтому переносить схему «как было» без проверки документации не стоит.
Полимерная труба и статическое электричество
Есть ещё один нюанс, который нельзя оставлять без внимания. Некоторые полимерные материалы способны накапливать статический заряд.
Для обычной эксплуатации это может быть незаметно. Но рядом с чувствительной измерительной электроникой любые дополнительные электрические потенциалы требуют контроля.
Теплоком рекомендует при проектировании и монтаже полимерных трубопроводов учитывать соответствующие нормы и правила по заземлению, а также меры защиты от статического электричества.
Здесь важно разделять две задачи:
первая — выравнивание потенциалов ПРЭМ;
вторая — обеспечение общей электрической безопасности и защита трубопроводной системы от статического электричества.
Они связаны между собой, но не должны рассматриваться как полностью одинаковые процедуры.
Для ответственных объектов проектировщику необходимо учитывать требования действующих нормативных документов, особенности конкретного материала трубы и условия эксплуатации.
Кислородопроницаемость полимерных труб и образование магнетита
Для систем отопления и теплоснабжения при установке ПРЭМ на полимерные трубы необходимо учитывать ещё один фактор — кислородопроницаемость материала.
Особенно это актуально для полимерных и пластиковых труб, в конструкции которых отсутствует кислородозащитный барьерный слой, например алюминиевое армирование. Через стенки такой трубы кислород может проникать в теплоноситель. В системах отопления это может создавать условия для образования продуктов коррозии, в том числе магнетита.
Магнетит — один из оксидов железа. При высокой температуре и давлении и наличии свободного кислорода в воде условия для его образования могут складываться в источниках тепловой энергии, тепловых сетях и системах отопления.
Поэтому появление в трубопроводе постоянных чёрных осадочных отложений может быть связано именно с образованием магнетита. При этом причиной поступления свободного кислорода может быть не только сама полимерная труба. Необходимо также учитывать нарушения водно-химического режима, попадание или подмес необработанной воды в тепловую сеть или систему отопления и другие факторы.
Для ПРЭМ наличие таких отложений имеет практическое значение. Магнетитовый налёт может накапливаться в проточной части расходомера и существенно влиять на его работу и показания. Поэтому при эксплуатации ПРЭМ на полимерном трубопроводе недостаточно учитывать только правильность механического и электрического монтажа — необходимо также контролировать состояние рабочей среды и проточной части прибора.
Если после очистки ПРЭМ чёрные отложения появляются снова, следует искать причину их постоянного образования в самой системе. Регулярная очистка расходомера позволяет восстановить состояние проточной части, но не устраняет источник поступления кислорода и образования магнетита.
В некоторых системах для уменьшения количества магнитных примесей может применяться магнитный фильтр. Однако его установка не устраняет причину образования магнетита. При продолжающемся поступлении кислорода фильтр также потребуется регулярно очищать, иначе его эффективность будет снижаться.
Таким образом, для систем отопления полимерная труба без кислородозащитного барьерного слоя требует дополнительного внимания. При выборе материала трубопровода и эксплуатации узла учёта необходимо учитывать не только его гидравлические характеристики, но и риск поступления кислорода в теплоноситель.
Какие полимерные трубы подходят для установки ПРЭМ
На практике вопрос обычно формулируют как «можно ли поставить ПРЭМ на полипропиленовую трубу?» или «подойдёт ли ПРЭМ для полиэтиленового трубопровода?».
Ответ зависит не столько от названия полимера, сколько от всей системы.
При выборе оборудования и проектировании узла следует учитывать:
- материал трубопровода;
- внутренний диаметр;
- рабочую температуру;
- давление;
- свойства жидкости;
- диапазон расхода;
- способ соединения труб;
- конструкцию фланцевого участка;
- возможность корректного выполнения выравнивания потенциалов.
Для систем отопления дополнительно следует учитывать конструкцию самой полимерной трубы: наличие или отсутствие кислородозащитного барьерного слоя. Если такого слоя нет, необходимо принимать во внимание возможность проникновения кислорода через стенки трубы и последующего образования в трубопроводе и в проточной части расходомера коррозионных отложений магнетита.
Сам по себе переход с металлической трубы на пластик не означает, что электромагнитный расходомер использовать нельзя. Но монтажная схема должна быть адаптирована под непроводящий трубопровод.
Прямые участки и заполнение трубы остаются обязательными
Наличие полимерной трубы не отменяет стандартные требования к месту установки электромагнитного расходомера.
Даже если выравнивание потенциалов выполнено идеально, некорректно выбранный участок трубопровода способен ухудшить условия измерения.
Перед ПРЭМ не должно быть условий, которые приводят к выраженному искажению потока. Поэтому при выборе места необходимо учитывать расположенные рядом:
- насосы;
- колена;
- тройники;
- запорную арматуру;
- переходы диаметра;
- другие элементы, способные изменить структуру потока.
Не менее важно обеспечить заполнение измерительного канала жидкостью. Воздух внутри трубы способен стать причиной нестабильной работы и некорректных данных.
Таким образом, при монтаже на полимерном трубопроводе необходимо одновременно решить две разные задачи:
гидравлическую — обеспечить нормальные условия движения жидкости;
электрическую — правильно организовать выравнивание потенциалов.
Одна задача не заменяет другую.
Можно ли использовать ПРЭМ в узлах учёта на полимерных трубах
Да. Такой вариант вполне применим в инженерных системах, если проект и монтаж выполнены с учётом особенностей непроводящего трубопровода.
Полимерные трубы широко применяются при строительстве и реконструкции систем водоснабжения, теплоснабжения, технологических трубопроводов и других инженерных сетей. Поэтому возможность установки электромагнитного расходомера на пластиковый участок позволяет использовать ПРЭМ и в таких проектах.
В системах отопления при этом важно учитывать не только конструкцию монтажного узла, но и состояние теплоносителя. Если в системе постоянно образуются чёрные отложения, необходимо проверить возможное наличие магнетита и установить причину поступления кислорода в теплоноситель.
Особенно важно заранее определить место установки. Если на объекте уже смонтирована пластиковая труба, необходимо проверить, можно ли сформировать корректный фланцевый узел для размещения расходомера и выравнивающих колец.
При новом строительстве задачу решить проще: место установки ПРЭМ можно предусмотреть ещё на этапе проектирования.
Что проверить перед запуском ПРЭМ
Перед вводом расходомера на полимерном трубопроводе в работу полезно пройти короткий чек-лист.
Механический монтаж
- Диаметр ПРЭМ соответствует трубопроводу и проекту.
- Корпус установлен соосно с трубой.
- Направление потока соответствует требованиям конкретного исполнения.
- Измерительный канал заполнен жидкостью.
- Исключено накопление воздуха в зоне измерения.
- Соблюдены требования к прямым участкам.
- Прокладки не перекрывают проход.
- Фланцевые соединения затянуты равномерно.
- Выравнивающие кольца установлены в предусмотренном месте.
- При эксплуатации в системе отопления отсутствуют выраженные осадочные отложения в проточной части ПРЭМ.
Электрическая часть
- Выравнивающие токопроводы подключены по схеме производителя.
- Обеспечен контакт между электронным блоком и выравнивающими кольцами.
- К выравнивающему токопроводу не подключены сторонние внешние цепи.
- Учтены требования по защите полимерного трубопровода от статического электричества.
- Электрические соединения проверены до подачи питания.
- Если в системе отопления ранее наблюдались чёрные отложения, установлена причина их образования или предусмотрен контроль состояния проточной части ПРЭМ.
Если какой-либо пункт вызывает сомнения, запуск лучше отложить до проверки монтажной схемы.
Типовые ошибки при установке ПРЭМ на пластик
На практике проблемы чаще возникают не из-за самого расходомера, а из-за попытки упростить монтаж.
Ошибка №1. Установка без выравнивающих колец
Это принципиальное отличие пластикового трубопровода от металлического. Для полимерных труб схема предусматривает использование выравнивающих колец.
Ошибка №2. Подключение выравнивающего токопровода к сторонним цепям
Выравнивающий токопровод ПРЭМ нельзя использовать как обычную точку подключения заземления или подключать к нему произвольные внешние цепи. Схема должна соответствовать требованиям производителя.
Ошибка №3. Выбор места только по удобству монтажа
Доступность оборудования важна, но на первом месте должны оставаться условия измерения: заполнение трубы, гидравлика, прямые участки и отсутствие неблагоприятных режимов потока.
Ошибка №4. Игнорирование статического электричества
Полимерные материалы могут накапливать заряд. При проектировании необходимо учитывать защитные меры, предусмотренные для конкретного типа трубопровода.
Ошибка №5. Игнорирование магнетитовых отложений
При эксплуатации ПРЭМ в системе отопления нельзя оставлять без внимания постоянное появление чёрного осадка в проточной части. Такие отложения могут быть магнетитом и влиять на работу расходомера.
Очистка ПРЭМ в этом случае необходима, но если после неё отложения появляются снова, нужно искать причину поступления кислорода в теплоноситель. Особенно актуален этот вопрос для полимерных труб без кислородозащитного барьерного слоя.
Ошибка №6. Покупка расходомера только по диаметру
DN — важный параметр, но не единственный. Перед заказом необходимо сопоставить характеристики прибора с рабочими условиями объекта и будущей схемой подключения.
Как подобрать ПРЭМ для полимерного трубопровода
Выбор преобразователя расхода лучше начинать не с каталога, а с параметров объекта.
Специалисту понадобятся как минимум:
- диаметр трубопровода;
- минимальный, рабочий и максимальный расход;
- тип измеряемой жидкости;
- рабочая температура;
- давление;
- материал трубы;
- особенности участка монтажа;
- требования к передаче данных и интеграции в систему учёта.
Для пластикового трубопровода отдельно необходимо предусмотреть монтажную схему с выравнивающими кольцами.
Если ПРЭМ планируется установить в системе отопления, дополнительно стоит определить конструкцию полимерной трубы и наличие кислородозащитного барьерного слоя. Для труб без такого слоя необходимо учитывать возможность проникновения кислорода в теплоноситель и связанные с этим риски образования магнетитовых отложений.
Также при наличии в системе устойчивого чёрного осадка важно сообщить об этом специалисту при подборе и эксплуатации оборудования. Это поможет рассматривать не только параметры самого ПРЭМ, но и условия работы измерительного участка.
Компания Теплоком поставляет ПРЭМ для применения в системах учёта и контроля расхода электропроводящих жидкостей. При выборе оборудования важно учитывать не только технические характеристики преобразователя, но и реальные условия его установки.
Оборудование Теплоком можно заказать с доставкой по России. Перед покупкой специалисты помогут сопоставить параметры объекта с подходящим исполнением ПРЭМ и уточнить особенности монтажа.
Итог: ПРЭМ на пластике — можно, но с правильной электрической схемой
Установка электромагнитного расходомера ПРЭМ на полимерный трубопровод допустима. Полипропиленовая, полиэтиленовая или другая пластиковая труба не является препятствием для использования прибора.
Главная особенность заключается в том, что полимер не обеспечивает электрического контакта измеряемой жидкости с трубопроводом. Поэтому для ПРЭМ используется предусмотренная производителем схема с выравнивающими кольцами и токопроводами.
При грамотном проектировании необходимо одновременно учитывать:
- гидравлические условия;
- заполнение измерительного канала;
- прямые участки;
- соосность;
- правильность установки прокладок;
- выравнивание потенциалов;
- защиту от статического электричества;
- требования к электрическим соединениям.
Для систем отопления к этому перечню необходимо добавить состояние теплоносителя и конструкцию полимерной трубы. Трубы без кислородозащитного барьерного слоя могут пропускать кислород через стенки, что при определённых условиях способствует образованию магнетита. Чёрные магнетитовые отложения способны накапливаться в проточной части ПРЭМ и влиять на показания прибора.
Если такие отложения появляются постоянно, важно не ограничиваться очисткой расходомера. Необходимо установить и устранить причину поступления кислорода в теплоноситель. Только после этого можно рассчитывать на то, что проблема с повторным образованием отложений не будет возвращаться.
Если эти условия соблюдены, ПРЭМ можно использовать на полимерных трубопроводах без отказа от электромагнитного метода измерения. Главное — не пытаться переносить схему монтажа для металлической трубы на пластик без изменений.
При подборе ПРЭМ для конкретного объекта лучше заранее предоставить специалистам информацию о диаметре и материале трубопровода, диапазоне расхода, измеряемой среде и предполагаемом месте установки. Для систем отопления также стоит указать тип полимерной трубы, наличие барьерного слоя и информацию о возможных отложениях в теплоносителе. Это позволит подобрать исполнение прибора и заранее предусмотреть необходимые элементы монтажного узла.