Bently Nevada 146054-40-05-02-05 sonda s keramickým krytem

146054-40-05-02-05 je prémiová , bezkontaktní sonda na bázi vířivých proudů z řady Bently Nevada 3300, navržená pro nejnáročnější aplikace monitorování strojů, kde se setkáváme s agresivními chemikáliemi, vysokými tlaky a extrémními podmínkami pH. Tento model je sonda 3300 s keramickým krytem se standardním montážním závitem 3/8‑24 UNF , dodávaná bez pancéřování a konfigurovaná s maximální povolenou celkovou délkou pouzdra 4,0 palce , 5,0metrovým integrovaným koaxiálním kabelem , miniaturním koaxiálním konektorem ClickLoc se standardním kabelem a několika schváleními pro nebezpečné oblasti, AEC, ICSA.

Design s keramickým krytem je určujícím atributem této rodiny sond. Hrot je vyroben z vysoce čistého oxidu hlinitého (Al₂O₃), materiálu známého pro svou výjimečnou chemickou inertnost, vysokou dielektrickou pevnost a vynikající tvrdost. Tato keramická kompozice odolává korozi bezvodým čpavkem, sirovodíkem, žíravými roztoky, kyselými výpary a širokou škálou organických rozpouštědel, která by rychle degradovala konvenční sondy s polymerovými nebo kovovými hroty. Pouzdro sondy je vyrobeno z nerezové oceli AISI 304, která poskytuje robustní mechanickou ochranu a vynikající odolnost proti důlkové korozi, štěrbinové korozi a oxidaci ve vlhkém, slaném nebo chemicky aktivním prostředí. Přední rozhraní keramika-kov je hermeticky utěsněno a podrobeno přísným zkouškám těsnosti helia v továrně, což zajišťuje, že korozivní plyny a kapaliny nemohou proniknout dutinou snímací cívky – kritický požadavek pro dlouhodobou spolehlivost v drsném provozu.

146054-40-05-02-05 je navržen pro aplikace , kde je korozívnímu médiu vystavena pouze přední část sestavy pouzdra sondy. Na rozdíl od varianty 146056 tato sonda neobsahuje zadní armaturu nebo trubku z nerezové oceli. V důsledku toho zadní část sondy – kde koaxiální kabel vystupuje z pouzdra – není utěsněná a musí být chráněna před vodou, čpavkem, hydroxidem amonným, sirovodíkem nebo jakýmkoli korozivním prostředím. Tato konstrukční volba zjednodušuje konstrukci sondy, snižuje hmotnost a usnadňuje vedení kabelů trubkami nebo kabelovými žlaby za předpokladu, že zadní kabelový výstup zůstane v čisté, suché a nekorozivní zóně. Pro instalace, kde musí být celá sonda utěsněna proti procesnímu prostředí, je doporučenou alternativou model 146056 se zadní hadicí a NPT armaturou.

Délka pouzdra 4,0 palce (určená kódem -40) představuje maximální celkovou délku pouzdra dostupnou pro tuto řadu sond, měřenou od osazení montážního závitu ke špičce sondy. Tento rozšířený dosah je zvláště výhodný v aplikacích, kde je cílová hřídel hluboce zapuštěna ve skříni stroje, podstavci ložiska nebo tlusté stěně skříně. Délka 4,0 palce umožňuje umístění sondy v optimální vzdálenosti od povrchu hřídele při odstraňování překážek, jako jsou deflektory oleje, těsnění nebo vnitřní konstrukční žebra. Navzdory své délce si sonda zachovává mechanickou tuhost díky robustní konstrukci z nerezové oceli 304 a maximální délka pouzdra je pečlivě navržena, aby se zabránilo rezonanci v typickém frekvenčním rozsahu rotujících strojů. V kombinaci s proximitorovým snímačem 3300 a odpovídajícím prodlužovacím kabelem tvoří 146054-40-05-02-05 kompletní systém převodníků pro měření relativních vibrací hřídele, axiální polohy (tahu), excentricity a rychlosti otáčení.

Systém je z výroby kalibrován na ocelový terč AISI 4140 a vykazuje lineární rozsah 1,52 mm (60 mil) s nominálním měřítkem 7,87 V/mm (200 mV/mil). Chyba zaměnitelnosti ±6,5 % zajišťuje, že náhradní komponenty lze namontovat bez kompletní rekalibrace systému, čímž se zkracují prostoje při údržbě a zjednodušuje se servis v terénu.

Konstrukce a materiály

Mechanická konstrukce 146054-40-05-02-05 je navržena pro trvanlivost a chemickou odolnost v nejnáročnějších průmyslových prostředích. Špička sondy se skládá z přesně broušeného keramického krytu z oxidu hlinitého, který je připájen nebo spojen s pouzdrem z nerezové oceli pomocí vysokoteplotního procesu, který zajišťuje vakuově těsné utěsnění. Keramický materiál je neporézní, má velmi nízký koeficient tepelné roztažnosti a zachovává si své elektrické vlastnosti v celém rozsahu provozních teplot –51°C až +177°C. Geometrie hrotu je optimalizována tak, aby vytvářela stabilní pole vířivých proudů s minimálními efekty lemování, což zajišťuje lineární výstup ve specifikovaném rozsahu mezery.

Pouzdro sondy je vyrobeno z tyčového materiálu z nerezové oceli AISI 304. Tato austenitická třída je nemagnetická, což je nezbytné pro sondy s vířivými proudy, aby se zabránilo interferenci s magnetickým polem generovaným snímací cívkou. Slitina 304 také poskytuje vynikající odolnost vůči širokému spektru korozivních médií, včetně organických kyselin, alkálií a roztoků obsahujících chloridy (ačkoli je třeba se vyhnout dlouhodobému vystavení vysokoteplotním chloridům). Pouzdro obsahuje závit 3/8‑24 UNF 2A pro montáž s maximálním doporučeným záběrem závitu 0,563 palce (14,3 mm), aby se zabránilo uváznutí. Pro aplikaci krouticího momentu během instalace jsou k dispozici plošky pro klíče 5/16 palce; tyto plošky také slouží jako reference pro orientaci výstupu kabelu sondy.

Integrovaný koaxiální kabel je dlouhý 5,0 metru a používá konstrukci s impedancí 75 Ω s izolací z fluorovaného etylenu propylenu (FEP). FEP je vybrán pro své vynikající dielektrické vlastnosti, nízkou absorpci vlhkosti a odolnost vůči vysokým teplotám a chemikáliím. Kabel je zakončen miniaturním koaxiálním konektorem ClickLoc, který je pozlacený, aby odolal korozi a zajistil nízký přechodový odpor. Pozitivní uzamykací mechanismus konektoru slyšitelně 'cvakne' při utažení prsty, což eliminuje potřebu nářadí a zabraňuje náhodnému rozpojení v důsledku vibrací. Konektor je standardního typu s pevnou maticí (volba -02), což znamená, že matice je zajištěna a nelze ji vyjmout. Pro aplikace vyžadující odnímatelnou matici je u jiných modelů k dispozici volba -03, ale 146054-40-05-02-05 je specifikována se standardní konfigurací.

Zamýšlené aplikace

146054-40-05-02-05 : se ideálně hodí pro následující průmyslová prostředí a typy strojů, zejména tam, kde je vyžadován větší dosah

• Velké kompresory na bezvodý čpavek v chladicích cyklech, výrobě hnojiv a petrochemických závodech, kde je hřídel hluboce zapuštěna v odlitku z tlusté stěny a páry čpavku mohou kondenzovat a korodovat konvenční sondy.

• Míchadla a mixéry pro chemické reaktory se silnými stěnami pláště, manipulující s kyselými, alkalickými nebo solnými kaly, kde by extrémní hodnoty pH napadaly standardní materiály sondy a kde by sonda musela dosáhnout přes značnou vůli.

• Vysokotlaká odstředivá čerpadla v rafinériích a na moři, kde provozní kapaliny mohou obsahovat sirovodík nebo kyselý plyn a montážní výstupek je odsazen od povrchu hřídele.

• Ložiskové skříně plynových turbín a parních turbín s hlubokými přístupovými otvory, kde je hřídel umístěn daleko od vnějšího pláště, a je přítomna olejová mlha a vysoké teploty, ale korozivní plyny jsou omezeny na přední konec.

• Velké kompresory v úpravnách zemního plynu a potrubních stanicích, kde procesní plyn může obsahovat vodu a CO₂ tvořící kyselinu uhličitou, a tloušťka pláště vyžaduje prodlouženou sondu.

• Námořní pohon a pomocné stroje na lodích a pobřežních plošinách, kde převládá solná mlha a vlhký vzduch, ale zadní kabelový výstup může být veden do suchých řídicích místností a sonda musí zasahovat přes hlubokou ložiskovou skříň.

Ve všech těchto případech keramický uzávěr zajišťuje, že snímací plocha zůstane chemicky neporušená, zatímco pouzdro z nerezové oceli 304 poskytuje strukturální integritu proti tlaku a mechanickému namáhání. Délka pouzdra 4,0 palce je maximální dostupná délka, která umožňuje instalaci sondy do nejhlubších krytů, aniž by byly vyžadovány vlastní nestandardní délky, které nemusí být běžně dostupné.

Rozdělení kódu objednávky

Úplné číslo produktu 146054-40-05-02-05 je dekódováno následovně:

Při zadávání objednávky je nutné použít kompletní řetězec 146054-40-05-02-05 , aby byla zajištěna správná kombinace délky pouzdra, délky kabelu, stylu konektoru a certifikačního balíčku.

Doporučení pro instalaci a mezery

Správná instalace 146054-40-05-02-05 je nezbytná pro spolehlivý provoz a maximální životnost, zejména s ohledem na jeho prodlouženou délku pouzdra 4,0 palce. Sonda se montuje našroubováním závitu 3/8‑24 UNF do odpovídajícího otvoru se závitem v plášti stroje nebo montážní konzole. K aplikaci krouticího momentu by se měly používat 5/16palcové plošky pro klíč, ale je třeba dávat pozor, aby nedošlo k nadměrnému utažení. Doporučenou praxí je použití volitelné pojistné matice 04301007 s otvory pro bezpečnostní drát k zajištění sondy proti uvolnění vibracemi, zejména u vysokorychlostních strojů. Protože je sonda delší, může být náchylnější k bočním vibracím, pokud není upevnění tuhé; ujistěte se, že montážní otvor je kolmý k cílovému povrchu a že je sonda plně podepřena.

Kritickým krokem je odpojení sondy. Protože sondy s keramickým krytem mají posunutý lineární rozsah ve srovnání se standardními sondami 3300 XL, mechanické nastavování mezery pomocí spárových měrek se nedoporučuje. Místo toho by měla být sonda připojena k proximitorovému senzoru a napájecímu zdroji a mělo by být monitorováno výstupní stejnosměrné napětí. Sonda je poté umístěna tak, aby cíl (povrch hřídele) spadal do rozsahu lineárního napětí –4 Vss až -16 Vss. Optimální bod střední mezery je typicky kolem –10 V DC, což umožňuje maximální obousměrnou odchylku pro měření vibrací. Instalační technik musí zajistit, aby se hrot sondy nikdy nedotkl rotujícího hřídele, protože aluminová keramika je křehká a při nárazu se odštípne nebo zlomí. Na takové poškození se nevztahuje záruka. Vzhledem k prodloužené délce je třeba dbát zvýšené opatrnosti při zavádění, aby nedošlo k náhodnému kontaktu s vnitřními součástmi.

5,0metrový integrovaný kabel musí být veden s poloměrem ohybu nejméně 25,4 mm (1,0 palce) v každém bodě. Ostré ohyby nebo zlomy mohou deformovat koaxiální dielektrikum, změnit kapacitu a způsobit chyby měření nebo výpadky signálu. Kabel by měl být v pravidelných intervalech zajištěn kabelovými sponami nebo svorkami, aby se zabránilo namáhání spoje mezi sondou a kabelem. Tam, kde kabel prochází trubicí, zajistěte, aby konce trubek byly řádně utěsněny, aby se zabránilo vnikání vlhkosti, která by mohla vést podél kabelu a dostat se k neutěsněné zadní části sondy.

Protože zadní část 146054-40-05-02-05 není utěsněná, je třeba věnovat zvláštní pozornost prostředí kolem výstupu kabelu. Pokud je v oblasti stroje vysoká vlhkost, příležitostné smývání nebo chemické výpary, kabel by měl být veden nahoru a do utěsněné rozvodné krabice nebo krytu přístroje. Měla by být vytvořena odkapávací smyčka, aby se zabránilo proudění kondenzovaných kapalin podél kabelu a vniknutí do zadní části sondy. Pro aplikace, kde to nelze zaručit, je vhodnou volbou plně utěsněná varianta 146056 se zadní hadicí a NPT armaturou.

Kalibrace systému a úvahy o cílovém materiálu

Systém 3300, včetně 146054-40-05-02-05 , je z výroby kalibrován pomocí ocelového terče AISI 4140. Tento materiál je vybrán jako referenční, protože poskytuje konzistentní a opakovatelnou odezvu na vířivé proudy. Mnoho hřídelí strojů je však vyrobeno z různých slitin, jako je nerezová ocel 304, nerezová ocel 316, Inconel, titan nebo chromované povrchy. Každý z těchto materiálů má jinou elektrickou vodivost a propustnost, což posune faktor měřítka a linearitu systému. Bentley Nevada nabízí služby vlastní kalibrace pro nestandardní cílové materiály – konkrétní materiál musí být specifikován v době objednávky, aby byly zajištěny přesné údaje.

Chyba zaměnitelnosti ±6,5 % umožňuje výměnu sondy, prodlužovacího kabelu nebo proximitorového senzoru na místě bez úplné rekalibrace za předpokladu, že všechny komponenty jsou ze stejné systémové rodiny a cílový materiál zůstane nezměněn. Pro kritické ochranné aplikace (např. vypnutí při překročení rychlosti, alarmy polohy tahu) se však důrazně doporučuje po instalaci provést in-situ ověření vztahu mezera-napětí pomocí kalibrovaného mikrometru nebo číselníku. Tím je zajištěno, že měření absolutní mezery je správné a že jsou nastaveny hodnoty alarmu a vypnutí správně.

Schválení pro nebezpečné oblasti a podmínky bezpečného použití

146054-40-05-02-05 s možností schválení -05 je certifikován pro použití ve výbušném prostředí podle mnoha mezinárodních norem. Platí následující certifikace:

• CSA (cNRTLus): Vlastní bezpečnost (ia) pro třídu I, zónu 0; AEx/Ex ia IIC T4/T5 Ga; také třída I, skupiny A, B, C, D; třída II, skupiny E, F, G; Třída III. Pro zónu 2 jsou uvedeny nezápalné (nA/ec) hodnocení. Teplotní klasifikace T5 pro okolní -55°C až +40°C a T4 pro -55°C až +80°C.

• ATEX: II 1 G; Ex ia IIC T5…T1 Ga; také Ex ia IIIC T90°C … T280°C Dc pro prašnou atmosféru (EPL Dc).

• IECEx: Ex ia IIC T5…T1 Ga; Ex nA/ec IIC T5…T1 Gc.

Parametry entity pro jiskrovou bezpečnost (ia) jsou shrnuty níže:

Tyto parametry platí, když je sonda připojena pomocí prodlužovacích kabelů Bently Nevada k proximitorovému senzoru Bently Nevada s kompatibilními hodnoceními entity.

Podmínky bezpečného používání, jak je uvedeno v certifikátech, jsou následující:

• Pro instalace mj. musí být sonda instalována v souladu s výkresem Bently Nevada 141092.

• Pro instalace nA / ec (zóna 2) musí být Proximitor instalován tak, aby jeho svorky dosahovaly stupně ochrany alespoň IP54, podle výkresu 140979.

• Teplotní plán (viz tabulka níže) musí být dodržen, aby se zajistilo, že povrchová teplota sondy nepřekročí zápalnou teplotu okolní plynové nebo prašné atmosféry.

Teplotní plán pro nebezpečné oblasti (pouze sonda)

negeneruje Samotný 146054-40-05-02-05 významné samozahřívání; teplotní třída je primárně určena maximální okolní teplotou v místě instalace.

Důležitá omezení a kritická varování

Uživatelé 146054-40-05-02-05 musí přísně dodržovat následující omezení, aby zajistili bezpečný a spolehlivý provoz.

Zadní strana sondy není hermeticky uzavřena . Vystavení výstupu kabelu nebo zadní části pouzdra sondy jakékoli kapalině (voda, čpavek, kondenzát), korozivním plynu (sirovodík, chlór) nebo žíravým výparům povede k rychlé degradaci izolace FEP, korozi středního vodiče a případnému elektrickému selhání. Toto je jediné nejdůležitější provozní omezení pro tento model. Zadní kabelový výstup musí být vždy veden čistým, suchým a nekorodujícím místem.

Keramický hrot je chemicky odolný, ale mechanicky křehký. Jakýkoli přímý kontakt s rotujícím hřídelem během instalace, údržby nebo přechodných podmínek stroje může způsobit odštípnutí, prasknutí nebo úplné zlomení krytu z oxidu hlinitého. Takové poškození je z hlediska přesnosti měření katastrofální a nevztahuje se na něj záruka na produkt. Sonda musí být elektricky oddělena a fyzické zarážky musí být používány s extrémní opatrností. Vzhledem k prodloužené délce 4,0 palce je riziko náhodného kontaktu během instalace vyšší; k ověření vůle vždy používejte nástroj pro nastavení mezery nebo maketu hřídele.

Jmenovitý tlak 34 barů (500 psi) platí pouze pro přední těsnění z keramiky na kov. Neznamená to, že celé tělo sondy může odolat rozdílovému tlaku napříč montážním závitem. Pokud procesní tlak překročí tuto hodnotu, jsou nutné vlastní technické úpravy – požádejte o pomoc Bentley Nevada.

Zapojení závitu nesmí přesáhnout 0,563 palce (14,3 mm). Vnitřní závity montážního otvoru musí odpovídat příslušné třídě lícování. Pokud je montážní otvor hlubší než tato, je nutné použít rozpěrku závitu nebo pojistnou matici k omezení hloubky zasunutí. Bentley Nevada nevyměňuje sondy v rámci záruky za poškození způsobené nadměrným záběrem závitu. U delšího pouzdra je značné riziko nadměrného vložení; před instalací vždy změřte hloubku montážního otvoru.

Poloměr ohybu kabelu musí být udržován na nebo větší než 25,4 mm (1,0 palce). Menší poloměry deformují dielektrikum a mění charakteristickou impedanci, což způsobuje chyby měření a potenciálně způsobí občasné výpadky signálu.

U instalací v prostředí s nebezpečím výbuchu musí být dodrženy teplotní limity a parametry entity. Sonda musí být používána pouze se schválenými jiskrově bezpečnými bariérami nebo izolovanými napájecími zdroji, které omezují napětí, proud a výkon na specifikované hodnoty.

Příslušenství a doplňkové produkty

146054-40-05-02-05 . se dodává bez chráničů konektorů nebo pancéřování, ale lze je přidat jako příslušenství pro zvýšení ochrany životního prostředí a mechanické odolnosti Následující tabulka uvádí běžně objednávané příslušenství.

Pro aplikace vyžadující pancéřování kabelů (mechanická ochrana proti oděru nebo rozdrcení) lze základní model 146054 objednat s modifikací 164523, která však není součástí konfigurace 146054-40-05-02-05 . Pokud je nezbytné brnění, musí být specifikován jiný objednací kód.

Srovnání se souvisejícími modely

146054-40-05-02-05 . představuje nejdelší variantu délky pouzdra v rámci rodiny sond 3300 s keramickým krytem Délka -40 4,0 palce je maximální přípustná, a proto je vhodnou volbou pro instalace s hlubokými výklenky. Pro mělčí pouzdra jsou k dispozici kratší možnosti, například -08 (0,8 palce), -12 (1,2 palce) a -20 (2,0 palce). Délka -40 poskytuje největší dosah, ale také vyžaduje pečlivou manipulaci, aby se předešlo problémům s ohýbáním nebo vibracemi – vlastní frekvence sondy je nižší než u kratších variant, takže by se neměla používat v aplikacích s nadměrným bočním buzením bez odpovídající podpory.

Ve srovnání s variantou 146056, která obsahuje zadní nerezové trubky a armatury NPT, 146054-40-05-02-05 postrádá zadní těsnění, a proto je levnější a snadněji se instaluje, ale vyžaduje čisté a suché zadní prostředí. 146056 je na obou koncích plně utěsněný a je vhodný pro mokré nebo korozivní podmínky na zadní části, například když je sonda namontována v plášti čerpadla, kde je výstup kabelu ponořen v procesní kapalině.

Pro požadavky na metrický závit (M10 x 1) by měl být použit model 164517 namísto 146054. Současný model používá imperiální závit 3/8‑24, který zůstává nejběžnějším standardem v severoamerických a mnoha mezinárodních aplikacích v oblasti turbomachinery.