Bently Nevada 146054-40-05-02-05 Sonda z ceramiczną osłoną

146054-40-05-02-05 . to wysokiej jakości bezdotykowa sonda zbliżeniowa prądu wirowego z serii Bently Nevada 3300, zaprojektowana z myślą o najbardziej wymagających zastosowaniach monitorowania maszyn, w których występują agresywne chemikalia, wysokie ciśnienia i ekstremalne warunki pH Ten model to sonda 3300 z ceramiczną osłoną, wyposażona w standardowy gwint montażowy 3/8-24 UNF , dostarczana bez pancerza i skonfigurowana z maksymalną dopuszczalną całkowitą długością obudowy wynoszącą 4,0 cala , zintegrowanym kablem koncentrycznym o długości 5,0 m , miniaturowym koncentrycznym złączem ClickLoc ze standardowym kablem oraz wieloma atestami do stosowania w obszarach niebezpiecznych (CSA, ATEX, IECEx)..

Konstrukcja z ceramiczną osłoną jest cechą charakterystyczną tej rodziny sond. Końcówka jest wykonana z czystego tlenku glinu (Al₂O₃), materiału znanego z wyjątkowej obojętności chemicznej, wysokiej wytrzymałości dielektrycznej i doskonałej twardości. Ta kompozycja ceramiczna jest odporna na korozję powodowaną przez bezwodny amoniak, siarkowodór, roztwory żrące, kwaśne opary i szeroką gamę rozpuszczalników organicznych, które szybko niszczą konwencjonalne sondy z końcówkami polimerowymi lub metalowymi. Obudowa sondy wykonana jest ze stali nierdzewnej AISI 304, zapewniającej solidną ochronę mechaniczną i wyjątkową odporność na wżery, korozję szczelinową i utlenianie w atmosferze wilgotnej, zasolonej lub aktywnej chemicznie. Przedni interfejs ceramika-metal jest hermetycznie uszczelniony i poddawany w fabryce rygorystycznym testom szczelności helem, co gwarantuje, że korozyjne gazy i ciecze nie przedostaną się do wnęki cewki czujnikowej, co jest krytycznym wymogiem długoterminowej niezawodności w trudnych warunkach.

Model 146054-40-05-02-05 jest przeznaczony do zastosowań, w których tylko przednia część zespołu obudowy sondy jest narażona na działanie mediów korozyjnych. W przeciwieństwie do wariantu 146056, ta sonda nie zawiera tylnego złącza ani rurki ze stali nierdzewnej. W związku z tym tylna część sondy – tam, gdzie kabel koncentryczny wychodzi z obudowy – nie jest uszczelniona i musi być chroniona przed wodą, amoniakiem, wodorotlenkiem amonu, siarkowodorem i jakimkolwiek środowiskiem korozyjnym. Ten wybór projektu upraszcza konstrukcję sondy, zmniejsza wagę i ułatwia prowadzenie kabli w kanałach kablowych lub korytkach kablowych, pod warunkiem, że tylne wyjście kabla znajduje się w czystej, suchej i niekorozyjnej strefie. W przypadku instalacji, w których cała sonda musi być uszczelniona przed środowiskiem procesowym, zalecaną alternatywą jest model 146056 z rurką z tyłu i złączami NPT.

Długość obudowy 4,0 cala (określona kodem -40) reprezentuje maksymalną całkowitą długość obudowy dostępną dla tej rodziny sond, mierzoną od występu gwintu montażowego do końcówki sondy. Ten zwiększony zasięg jest szczególnie korzystny w zastosowaniach, w których wał docelowy jest głęboko zagłębiony w obudowie maszyny, cokole łożyska lub grubej ścianie obudowy. Długość 4,0 cali umożliwia umieszczenie sondy w optymalnej odległości od powierzchni wału podczas usuwania przeszkód, takich jak deflektory oleju, uszczelki lub wewnętrzne żebra konstrukcyjne. Pomimo swojej długości sonda zachowuje sztywność mechaniczną dzięki solidnej konstrukcji ze stali nierdzewnej 304, a maksymalna długość obudowy została starannie zaprojektowana, aby uniknąć rezonansu w typowym zakresie częstotliwości maszyn wirujących. W połączeniu z czujnikiem zbliżeniowym 3300 i pasującym kablem przedłużającym, 146054-40-05-02-05 tworzy kompletny system przetworników do pomiaru drgań względnych wału, położenia osiowego (ciągu), mimośrodu i prędkości obrotowej.

System jest fabrycznie skalibrowany do tarczy stalowej AISI 4140 i wykazuje zakres liniowy 1,52 mm (60 milicali) przy nominalnym współczynniku skali 7,87 V/mm (200 mV/mil). Błąd wymienności wynoszący ±6,5% gwarantuje, że komponenty zamienne można zamontować bez pełnej ponownej kalibracji systemu, co skraca przestoje konserwacyjne i upraszcza serwis w terenie.

Konstrukcja i materiały

Konstrukcja mechaniczna 146054-40-05-02-05 została zaprojektowana z myślą o trwałości i odporności chemicznej w najcięższych warunkach przemysłowych. Końcówka sondy składa się z precyzyjnie oszlifowanej ceramicznej nasadki z tlenku glinu, która jest lutowana lub łączona z obudową ze stali nierdzewnej w procesie wysokotemperaturowym, zapewniającym szczelność próżniową. Materiał ceramiczny jest nieporowaty, ma bardzo niski współczynnik rozszerzalności cieplnej i zachowuje swoje właściwości elektryczne w całym zakresie temperatur pracy od –51°C do +177°C. Geometria końcówki jest zoptymalizowana pod kątem wytwarzania stabilnego pola prądu wirowego z minimalnymi efektami prążków, zapewniając liniowy sygnał wyjściowy w określonym zakresie szczeliny.

Obudowa sondy jest wykonana z pręta ze stali nierdzewnej AISI 304. Ten gatunek austenitu jest niemagnetyczny, co jest niezbędne w przypadku sond wiroprądowych, aby uniknąć zakłócania pola magnetycznego generowanego przez cewkę czujnikową. Stop 304 zapewnia również doskonałą odporność na szeroką gamę mediów korozyjnych, w tym kwasy organiczne, zasady i roztwory zawierające chlorki (należy jednak unikać długotrwałego narażenia na działanie chlorków w wysokiej temperaturze). Obudowa posiada gwint 3/8-24 UNF 2A do montażu, z maksymalnym zalecanym gwintem wynoszącym 0,563 cala (14,3 mm), aby zapobiec zakleszczaniu. Do przyłożenia momentu obrotowego podczas montażu służą płaskie klucze 5/16 cala; te płaskie powierzchnie służą również jako punkt odniesienia przy orientacji wyjścia kabla sondy.

Zintegrowany kabel koncentryczny ma długość 5,0 m i ma impedancję 75 Ω z izolacją z fluorowanego etylenu i propylenu (FEP). FEP wybiera się ze względu na doskonałe właściwości dielektryczne, niską absorpcję wilgoci oraz odporność na wysokie temperatury i chemikalia. Kabel zakończony jest miniaturowym złączem koncentrycznym ClickLoc, które jest pozłacane, co zapewnia odporność na korozję i zapewnia niską rezystancję styku. Wymuszony mechanizm blokujący złącza słyszalnie „klika” po dokręceniu palcem, co eliminuje potrzebę stosowania narzędzi i zapobiega przypadkowemu rozłączeniu na skutek wibracji. Złącze jest standardowym typem z nakrętką stałą (opcja -02), co oznacza, że ​​nakrętka jest uwięziona i nie można jej zdjąć. W przypadku zastosowań wymagających zdejmowanej nakrętki w innych modelach dostępna jest opcja -03, ale 146054-40-05-02-05 jest określony w konfiguracji standardowej.

Zamierzone zastosowania

Model 146054-40-05-02-05 idealnie nadaje się do następujących środowisk przemysłowych i typów maszyn, szczególnie tam, gdzie wymagany jest większy zasięg:

• Duże sprężarki bezwodnego amoniaku stosowane w obiegach chłodniczych, przy produkcji nawozów i w zakładach petrochemicznych, gdzie wał jest głęboko zagłębiony w grubościennym odlewie, a opary amoniaku mogą skroplić się i spowodować korozję konwencjonalnych sond.

• Mieszadła i mieszadła do reaktorów chemicznych z grubymi ściankami obudowy, do obsługi zawiesin kwaśnych, zasadowych lub solnych, gdzie ekstremalne wartości pH mogłyby zaszkodzić standardowym materiałom sondy i gdzie sonda musi sięgać przez znaczny prześwit.

• Wysokociśnieniowe pompy odśrodkowe stosowane w rafineriach i na morzu, gdzie płyny procesowe mogą zawierać siarkowodór lub kwaśny gaz, a występ montażowy jest cofnięty od powierzchni wału.

• Obudowy łożysk turbin gazowych i parowych z głębokimi otworami dostępowymi, w których wał jest umieszczony daleko od obudowy zewnętrznej, występuje mgła olejowa i wysokie temperatury, ale w przedniej części znajdują się gazy korozyjne.

• Duże sprężarki w stacjach przeróbki gazu ziemnego i stacjach rurociągów, gdzie gaz procesowy może zawierać wodę i CO₂ tworząc kwas węglowy, a grubość obudowy wymaga wydłużonej sondy.

• Napęd morski i maszyny pomocnicze na statkach i platformach przybrzeżnych, gdzie przeważa mgła solna i wilgotne powietrze, ale tylne wyjście kabla można poprowadzić do suchych sterowni, a sonda musi sięgać przez głęboką obudowę łożyska.

We wszystkich tych przypadkach ceramiczna nakładka zapewnia, że ​​powierzchnia czujnika pozostaje nienaruszona chemicznie, podczas gdy obudowa ze stali nierdzewnej 304 zapewnia integralność strukturalną przed ciśnieniem i naprężeniami mechanicznymi. Maksymalna dostępna długość obudowy wynosi 4,0 cale, co pozwala na instalację sondy w najgłębszych obudowach bez konieczności stosowania niestandardowych długości, które mogą nie być dostępne od ręki.

Podział kodu zamówienia

Pełny numer produktu 146054-40-05-02-05 jest dekodowany w następujący sposób:

Przy składaniu zamówienia należy użyć całego łańcucha 146054-40-05-02-05 , aby zapewnić dostawę prawidłowej kombinacji długości obudowy, długości kabla, rodzaju złącza i pakietu certyfikacyjnego.

Zalecenia dotyczące instalacji i przerw

Prawidłowa instalacja 146054-40-05-02-05 jest niezbędna do niezawodnego działania i maksymalnej żywotności, szczególnie biorąc pod uwagę jego wydłużoną obudowę o długości 4,0 cali. Sonda jest montowana poprzez wkręcenie gwintu 3/8-24 UNF w pasujący otwór gwintowany w obudowie maszyny lub wsporniku montażowym. Do przykładania momentu obrotowego należy używać kluczy płaskich 5/16 cala, należy jednak uważać, aby nie dokręcić ich zbyt mocno. Zalecaną praktyką jest użycie opcjonalnej nakrętki zabezpieczającej 04301007 z otworami na drut zabezpieczający, aby zabezpieczyć sondę przed poluzowaniem wibracyjnym, zwłaszcza w maszynach szybkoobrotowych. Ponieważ sonda jest dłuższa, może być bardziej podatna na wibracje boczne, jeśli mocowanie nie jest sztywne; upewnij się, że otwór montażowy jest prostopadły do ​​powierzchni docelowej i że sonda jest całkowicie podparta.

Krytycznym krokiem jest przerwanie sondy. Ponieważ sondy z osłoną ceramiczną mają przesunięty zakres liniowy w porównaniu ze standardowymi sondami 3300 XL, nie zaleca się mechanicznego ustawiania szczeliny za pomocą szczelinomierzy. Zamiast tego należy podłączyć sondę do czujnika zbliżeniowego i źródła zasilania oraz monitorować wyjściowe napięcie stałe. Sonda jest następnie ustawiana w taki sposób, aby cel (powierzchnia wału) mieścił się w liniowym zakresie napięcia od –4 Vdc do –16 Vdc. Optymalny punkt środkowej przerwy wynosi zazwyczaj około –10 V prądu stałego, co pozwala na maksymalny dwukierunkowy wychylenie przy pomiarze drgań. Instalator musi upewnić się, że końcówka sondy nigdy nie styka się z obracającym się wałem, ponieważ ceramika z tlenku glinu jest krucha i pod wpływem uderzenia będzie się odpryskiwać lub pękać. Uszkodzenia takie nie są objęte gwarancją. Biorąc pod uwagę większą długość, należy zachować szczególną ostrożność podczas wkładania, aby uniknąć przypadkowego kontaktu z elementami wewnętrznymi.

Zintegrowany kabel o długości 5,0 m należy poprowadzić w każdym punkcie z promieniem zgięcia wynoszącym co najmniej 25,4 mm (1,0 cala). Ostre zagięcia lub załamania mogą odkształcić współosiowy dielektryk, zmieniając pojemność i powodując błędy pomiaru lub zaniki sygnału. Kabel należy zabezpieczyć opaskami kablowymi lub zaciskami w regularnych odstępach, aby zapobiec naprężeniom złącza sonda-kabel. Jeżeli kabel przechodzi przez kanał kablowy, należy upewnić się, że końce kanału są odpowiednio uszczelnione, aby zapobiec przedostawaniu się wilgoci, która mogłaby rozprzestrzenić się wzdłuż kabla i dotrzeć do nieuszczelnionej tylnej części sondy.

Ponieważ tył 146054-40-05-02-05 nie jest uszczelniony, należy zwrócić szczególną uwagę na otoczenie wokół wyjścia kabla. Jeśli w obszarze maszyny panuje duża wilgotność, sporadyczne zalanie lub opary chemiczne, kabel należy poprowadzić w górę i do szczelnej skrzynki przyłączeniowej lub obudowy przyrządu. Należy utworzyć pętlę kroplową, aby zapobiec przepływowi skroplonych cieczy wzdłuż kabla i przedostawaniu się ich do tyłu sondy. W przypadku zastosowań, w których nie można tego zagwarantować, właściwym wyborem będzie w pełni uszczelniony wariant 146056 z tylną rurką i złączami NPT.

Kalibracja systemu i kwestie dotyczące materiału docelowego

System 3300, w tym 146054-40-05-02-05 , jest fabrycznie skalibrowany przy użyciu tarczy stalowej AISI 4140. Materiał ten wybrano jako odniesienie, ponieważ zapewnia stałą i powtarzalną reakcję na prądy wirowe. Jednakże wiele wałów maszyn jest wykonanych z różnych stopów, takich jak stal nierdzewna 304, stal nierdzewna 316, Inconel, tytan lub powierzchnie chromowane. Każdy z tych materiałów ma inną przewodność elektryczną i przepuszczalność, co powoduje przesunięcie współczynnika skali i liniowości układu. Bentley Nevada oferuje niestandardowe usługi kalibracji dla niestandardowych materiałów docelowych — w momencie składania zamówienia należy określić konkretny materiał, aby zapewnić dokładne odczyty.

Błąd wymienności wynoszący ±6,5% umożliwia wymianę sondy, przedłużacza lub czujnika zbliżeniowego w terenie bez pełnej ponownej kalibracji, pod warunkiem, że wszystkie komponenty pochodzą z tej samej rodziny systemów, a materiał docelowy pozostaje niezmieniony. Jednakże w przypadku krytycznych zastosowań zabezpieczających (np. wyłączenie spowodowane przekroczeniem prędkości, alarmy położenia ciągu) zdecydowanie zaleca się przeprowadzenie po instalacji weryfikacji na miejscu zależności przerwy od napięcia przy użyciu skalibrowanego mikrometru lub czujnika zegarowego. Zapewnia to poprawność pomiaru odstępu bezwzględnego oraz prawidłowe odniesienie wartości zadanych alarmów i wyłączeń.

Zatwierdzenia i warunki bezpiecznego użytkowania w obszarach niebezpiecznych

Model 146054-40-05-02-05 z opcją homologacji -05 posiada certyfikat do stosowania w atmosferach wybuchowych zgodnie z wieloma międzynarodowymi normami. Obowiązują następujące certyfikaty:

• CSA (cNRTLus): Iskrobezpieczeństwo (ia) dla klasy I, strefa 0; AEx/Ex ia IIC T4/T5 Ga; także klasa I, grupy A, B, C, D; Klasa II, Grupy E, F, G; Klasa III. Dla Strefy 2 podano parametry niepalności (nA/ec). Klasyfikacja temperaturowa T5 dla otoczenia –55°C do +40°C i T4 dla –55°C do +80°C.

• ATEX: II 1G; Ex ia IIC T5…T1 Ga; również Ex ia IIIC T90°C … T280°C Dc dla atmosfer zapylonych (EPL Dc).

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

Parametry jednostki w zakresie iskrobezpieczeństwa (ia) podsumowano poniżej:

Parametry te mają zastosowanie, gdy sonda jest podłączona za pomocą kabli przedłużających firmy Bently Nevada do czujnika zbliżeniowego firmy Bently Nevada o zgodnych parametrach znamionowych.

Warunki bezpiecznego stosowania określone w certyfikatach są następujące:

• W przypadku m.in. instalacji sonda musi być zainstalowana zgodnie z rysunkiem firmy Bently Nevada 141092.

• W przypadku instalacji nA/ec (strefa 2) Proximitor należy zainstalować w taki sposób, aby jego zaciski osiągnęły stopień ochrony co najmniej IP54, zgodnie z rysunkiem 140979.

• Należy przestrzegać harmonogramu temperatur (patrz tabela poniżej), aby temperatura powierzchni sondy nie przekroczyła temperatury zapłonu otaczającej atmosfery gazowej lub pyłowej.

Harmonogram temperatur dla obszarów niebezpiecznych (tylko sonda)

nie Sam 146054-40-05-02-05 generuje znacznego samonagrzewania; o klasie temperaturowej decyduje przede wszystkim maksymalna temperatura otoczenia w miejscu montażu.

Ważne ograniczenia i krytyczne ostrzeżenia

Użytkownicy 146054-40-05-02-05 muszą ściśle przestrzegać poniższych ograniczeń, aby zapewnić bezpieczne i niezawodne działanie.

Tył sondy nie jest hermetycznie zamknięty . Narażenie wyjścia kabla lub tylnej części obudowy sondy na działanie jakiejkolwiek cieczy (wody, amoniaku, kondensatu), żrącego gazu (siarkowodór, chlor) lub oparów żrących doprowadzi do szybkiej degradacji izolacji FEP, korozji środkowego przewodu i ewentualnej awarii elektrycznej. Jest to najważniejsze ograniczenie operacyjne tego modelu. Tylne wyjście kabla należy zawsze poprowadzić przez czyste, suche i niekorozyjne miejsce.

Ceramiczna końcówka jest odporna chemicznie, ale mechanicznie delikatna. Jakikolwiek bezpośredni kontakt z obracającym się wałem podczas instalacji, konserwacji lub przejściowych warunków pracy maszyny może spowodować odpryski, pęknięcia lub całkowite pęknięcie osłony z tlenku glinu. Uszkodzenia takie mają katastrofalny wpływ na dokładność pomiaru i nie są objęte gwarancją produktu. Sonda musi mieć przerwę elektryczną, a fizyczne ograniczniki muszą być używane ze szczególną ostrożnością. Biorąc pod uwagę dłuższą długość wynoszącą 4,0 cala, ryzyko przypadkowego kontaktu podczas instalacji jest wyższe; w celu sprawdzenia luzu należy zawsze używać narzędzia do ustawiania szczeliny lub fikcyjnego wałka.

Ciśnienie znamionowe 34 barów (500 psi) dotyczy wyłącznie uszczelnienia ceramiczno-metalowego przedniej części. Nie oznacza to, że cały korpus sondy może wytrzymać różnicę ciśnień na gwincie montażowym. Jeśli ciśnienie procesowe przekracza tę wartość, wymagane są niestandardowe modyfikacje techniczne – skontaktuj się z firmą Bentley Nevada w celu uzyskania pomocy.

Zazębienie gwintu nie może przekraczać 0,563 cala (14,3 mm). Gwinty wewnętrzne otworu montażowego muszą odpowiadać odpowiedniej klasie dopasowania. Jeśli otwór montażowy jest głębszy, należy zastosować element dystansowy gwintu lub nakrętkę zabezpieczającą, aby ograniczyć głębokość wsunięcia. Firma Bentley Nevada nie wymienia sond w ramach gwarancji w przypadku uszkodzeń spowodowanych nadmiernym zaangażowaniem gwintu. W przypadku dłuższej obudowy ryzyko nadmiernego włożenia jest zauważalne; zawsze przed instalacją należy zmierzyć głębokość otworu montażowego.

Promień zgięcia kabla musi wynosić co najmniej 25,4 mm (1,0 cala). Mniejsze promienie odkształcą dielektryk i zmienią impedancję charakterystyczną, wprowadzając błędy pomiarowe i potencjalnie powodując okresowe zaniki sygnału.

W przypadku instalacji w obszarach niebezpiecznych należy przestrzegać ograniczeń temperaturowych i parametrów urządzenia. Sondy należy używać wyłącznie z zatwierdzonymi iskrobezpiecznymi barierami lub izolowanymi zasilaczami, które ograniczają napięcie, prąd i moc do określonych wartości.

Akcesoria i produkty uzupełniające

Model 146054-40-05-02-05 jest dostarczany bez osłon złączy i pancerza, ale można je dodać jako akcesoria w celu zwiększenia ochrony środowiska i wytrzymałości mechanicznej. W poniższej tabeli wymieniono często zamawiane akcesoria.

Do zastosowań wymagających pancerza kabla (mechaniczna ochrona przed ścieraniem lub zgnieceniem) można zamówić model podstawowy 146054 z modyfikacją 164523, ale nie jest on częścią konfiguracji 146054-40-05-02-05 . Jeśli zbroja jest niezbędna, należy podać inny kod zamówienia.

Porównanie z powiązanymi modelami

Model 146054-40-05-02-05 to opcja o najdłuższej obudowie w rodzinie sond 3300 z osłoną ceramiczną. Długość -40 wynosząca 4,0 cala to maksymalna dopuszczalna długość, co czyni ją idealnym wyborem w przypadku instalacji w głębokich wnękach. Krótsze opcje, takie jak -08 (0,8 cala), -12 (1,2 cala) i -20 (2,0 cala), są dostępne dla płytszych obudów. Długość -40 zapewnia największy zasięg, ale wymaga również ostrożnego obchodzenia się, aby uniknąć problemów ze zginaniem lub wibracjami – częstotliwość drgań własnych sondy jest niższa niż w przypadku krótszych wariantów, dlatego nie należy jej używać w zastosowaniach z nadmiernym wzbudzeniem bocznym bez odpowiedniego wsparcia.

W porównaniu z wariantem 146056, który obejmuje tylne rurki ze stali nierdzewnej i złączki NPT, model 146054-40-05-02-05 nie ma tylnego uszczelnienia i dlatego jest tańszy i łatwiejszy w montażu, ale wymaga czystego i suchego środowiska z tyłu. Model 146056 jest całkowicie uszczelniony na obu końcach i nadaje się do pracy w mokrych lub korozyjnych warunkach tylnej części pompy, np. gdy sonda jest zamontowana w obudowie pompy, gdzie wyjście kabla jest zanurzone w płynie procesowym.

W przypadku wymagań dotyczących gwintu metrycznego (M10 x 1) zamiast 146054 należy zastosować model 164517. W niniejszym modelu zastosowano gwint imperialny 3/8-24, który pozostaje najpopularniejszym standardem w Ameryce Północnej i wielu międzynarodowych zastosowaniach w maszynach przepływowych.