仪表小知识15丨每周掌握5个仪表知识点，菜鸟变大神
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什么是公称压力、工作压力与设计压力？
膨胀螺丝为何能固定得那么牢？
压力容器补强圈能否拼接？
什么是开关量，模拟量和数字量？
应力腐蚀是个什么东西？
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01
什么是公称压力、工作压力与设计压力？
1、什么叫公称压力PN (MPa)？
与管道系统部件耐压能力有关的参考数值，是指与管道元件的机械强度有关的设计给定压力。公称压力一般用PN表示。
（1）公称压力——制品在基准温度下的耐压强度，用PN表示，单位：M Pa 。
（2）基准温度：材料不同，其基准温度也不同。如，钢的基准温度为250°C。
（3）公称压力1.0Mpa，记为：PN 1.0 Mpa。
2、什么是工作压力？
是指为了管道系统的运行安全，根据管道输送介质的各级最高工作温度所规定的最大压力。工作压力一般用Pt表示。
3、什么设计压力？
是指给水管道系统作用在管内壁上的最大瞬时压力。一般采用工作压力及残余水锤压力之和。 设计压力一般用Pe表示。
4、试验压力
管道、容器或设备进行耐压强度和气密性试验规定所要达到的压力。试验压力一般用Ps表示。
5、公称压力、工作压力、设计压力之间的关系
公称压力是为了设计、制造和使用方便,而人为地规定的一种名义压力。这种名义上的压力的单位实际是压强，压力则是中文的俗称,单位是“Pa”而不是“N”。公称压力英文是nominal pres-surenomina:l in name or form butnot in reality(名义上的,有名无实的)。压力容器的公称压力指的是压力容器法兰的公称压力。压力容器法兰的公称压力一般分成7个等级,即0.25、0.60、1.00、1.60、2.50、4.00、6.40MPa。 设计压力=1.5×工作压力。
工作压力由管网水力计算而得出。1MPa ＝10bar （巴）＝ 10.2kg/cm2=100N/cm2
6、关系
试验压力＞公称压力＞设计压力＞工作压力
设计压力=1.5×工作压力（通常）
02
膨胀螺丝为何能固定得那么牢？
膨胀螺丝由螺杆和膨胀管等部件组成，螺杆尾部为圆锥状，圆锥的内径大于膨胀管内径。当螺母拧紧的时候，螺杆向外移动，通过螺纹的轴向移动使圆锥部分移动，进而在膨胀管的外周面形成很大的正压力，加之圆锥的角度很小，从而使墙体、膨胀管及圆锥间形成摩擦自锁，进而达到固定作用。
膨胀螺丝上的弹簧垫是标准零件，因为它的开口错开并具有弹性，所以叫做弹簧垫圈，弹簧垫圈的作用是利用错口的锐利尖角刺入螺母和平垫中，防止螺母松动。
平垫也是标准件，它的作用是把螺母的压力均匀分布于被连接的零件上。
膨胀螺丝规格：
膨胀螺栓的等级分为:45、50、60、70、80；
膨胀螺丝的材料:主要分奥氏体A1、A2、A4；
马氏体和铁素体C1、C2、C4；
其表示方法例如A2-70，
'--'前后分别表示螺栓材料和强度等级,以下是完整的膨胀螺栓规格表。
45号钢，对于重要的或特殊用途的螺纹联接件，可选用15Cr ，20Cr，40Cr，15MnVB，30CrMrSi等机械性能较高的合金钢。
根据墙体实际情况选用不同膨胀螺丝。一般有以下几种6×60、6×80、6×120、6×150。
6×60:总长60 mm，套管长45 mm、直径8 mm、壁厚0.7 mm、表面是镀彩锌;螺杆长60 mm、直径6 mm、螺纹的部分35 mm、底部杆锤8mm的圆锥形，表面是镀彩锌;螺母外径10 mm的八角形、厚度5 mm、表面是镀白锌;垫片外径13 mm、厚度 1mm、内径6 mm、表面镀白锌；弹片是外径9 mm、内径6 mm、厚度1.6 mm圆环。
6×80:总长80 mm，套管长65 mm、直径8mm、壁厚0.7 mm、表面是镀彩锌；螺杆长、螺母、垫片、弹片同上。
6×120:总长120mm，套管长105mm、直径8mm、壁厚0.7 mm、表面是镀彩锌；螺杆长、螺母、垫片、弹片同上。
6×150:总长150mm，套管长135mm、直径8mm、壁厚0.7 mm、表面是镀彩锌；螺杆长、螺母、垫片、弹片同上。
03
压力容器补强圈能否拼接？
压力容器关于补强圈的要求，在这里主要涉及到两个参考标准，大家一定要了解：
1. GB150-2011
2. JB/T 4736-2002
补强圈必须要是整体的吗？可以不可以拼接？
答案：可以的。
如何做？
满足以下要求即可拼接：
1、径向分块拼接并安装；不允许分片下料，拼成整体后安装。
2、必须是整体补强圈无法安装的场合；
3、拼接后的焊缝要修磨齐平；
4、焊缝进行UT检测，Ⅱ级合格。
5、由于拼接的几块板之间是互相独立的腔室，每块板上都要开M10螺纹孔，通入04-0.5mpa的压缩空气，检查焊缝质量。
04
什么是开关量，模拟量和数字量？
开关量：为通断信号，无源信号，电阻测试法为电阻0或无穷大；主要指开入量和开出量，是指一个装置所带的辅助触点，譬如电机的温控器所带的继电器的辅助触点（电机超温后变位）、阀门凸轮开关所带的辅助触点（阀门开关后变位），接触器所带的辅助触点（接触器动作后变位）、热继电器（热继电器动作后变位），这些点一般都传给PLC，电源一般是由PLC或综保装置提供的，自己本身不带电源，所以叫无源开关量接点，也叫PLC的开关量。
也可以是有源信号，专业叫法是阶跃信号，就是0或1，可以理解成脉冲量，多个开关量可以组成数字量。
模拟量：是指一些连续变化的物理量，如电压、电流、压力、速度、流量等信号量，模拟信号是幅度随时间连续变化的信号，通常电压信号为0~10V，电流信号为4~20mA，可以用PLC的模拟量模块进行数据采集，其经过抽样和量化后可以转换为数字量。
数字量：通常所说的数字量是“0”和“1”组成的信号类型，通常是经过编码后的有规律的信号。对于开关量来说，触点闭合可以认为是“1”，触点断开是“0”，作为数字量采集信号。模拟量可以设置临界值量化，小于临界值为“0”，大于等于临界值为“1”。
区别：
数字量定义为：在时间和数值上都是断续变化的离散信号。
模拟量定义为：在时间和数值上都是连续变化的信号。
开关量：反映的是状态信号（如开关开、合）。
模拟量：反映的是电量测量数值（如电流、电压）。
05
应力腐蚀是个什么东西？
材料或零件在应力和腐蚀环境的共同作用下引起的开裂称为应力腐蚀开裂，这是应力与腐蚀联合作用的结果。如果只有一个方面，应力或者介质的作用，破坏不会发生，但当二者联合作用时，却能很快发生开裂。因此，发生应力腐蚀时，应力是很低的，介质的腐蚀性也是很弱的，也正由于此，应力腐蚀经常受到忽视，导致“意外”事故不断发生，造成巨大危害和损失。
分类
1、点腐蚀
是一种导致腐蚀的局部腐蚀形式。
2、晶间腐蚀
晶粒间界是结晶学取向不同的晶粒间紊乱错合的边界，因而，它们是钢中各种溶质元素偏析或金属化合物（如碳化物和δ相）沉淀析出的有利区域。因此，在某些腐蚀介质中，晶粒间界可能先行被腐蚀乃是不足为奇的。这种类型的腐蚀被称为晶间腐蚀，大多数的金属和合金在特定的腐蚀介质中都可能呈现晶间腐蚀。
3、缝隙腐蚀
是局部腐蚀的一种形式，它可能发生于溶液停滞的缝隙之中或屏蔽的表面内。这样的缝隙可以在金属与金属或金属与非金属的接合处形成，例如，在与铆钉、螺栓、垫片、阀座、松动的表面沉积物以及海生物相接触之处形成。
4、全面腐蚀
是用来描述在整个合金表面上以比较均匀的方式所发生的腐蚀现象的术语。当发生全面腐蚀时，材料由于腐蚀而逐渐变薄，甚至材料腐蚀失效。不锈钢在强酸和强碱中可能呈现全面腐蚀。全面腐蚀所引起的失效问题并不怎么令人担心，因为，这种腐蚀通常可以通过简单的浸泡试验或查阅腐蚀方面的文献资料而预测它。
特点
1、造成应力腐蚀破坏的是静应力，远低于材料的屈服强度，而且一般是拉伸应力。
2、应力腐蚀造成的破坏，是脆性断裂，没有明显的塑性变形。
3、只有在特定的合金成分与特定的介质相组合时才会造成应力腐蚀。
4、应力腐蚀的裂纹扩展速率—般在10-9~10-6m/s，有点象疲劳，是渐进缓慢的，这种亚临界的扩展状况一直达到某一临界尺寸，使剩余下的断面不能承受外载时，就突然发生断裂。
5、应力腐蚀的裂纹多起源于表面蚀坑处，而裂纹的传播途径常垂直于拉力轴。
6、应力腐蚀破坏的断口，其颜色灰暗，表面常有腐蚀产物。
7、应力腐蚀的主裂纹扩展时常有分枝。
8、应力腐蚀引起的断裂可以是穿晶断裂，也可以是晶间断裂。
措施
1、合理选择材料
针对零件所受的应力和使用条件选用耐应力腐蚀的材料，这是一个基本原则。如铜对氨的应力腐蚀敏感性很高，因此，接触氨的零件应避免使用铜合金；又如在高浓度氯化物介质中，一般可选用不含镍、铜或仅含微量镍、铜的低碳高铬铁素体不锈钢，或含硅较高的铬镍不锈钢，也可选用镍基和铁一镍基耐蚀合金。
在压力管道工程中，下列介质组合容易发生应力腐蚀，应着力避免：
2、减少或消除零件中的残余拉应力
残余拉应力是产生应力腐蚀的重要条件。为此，设计上应尽量减小零件上的应力集中。从工艺上说，加热和冷却要均匀，必要时采用退火工艺以消除内应力。或者采用喷丸或表面热处理，使零件表层产生一定的残余压应力对防止应力腐蚀也是有效的。
3、改善介质条件
这可从两个方面考虑：一方面设法减少或消除促进应力腐蚀开裂的有害化学离子，如通过水净化处理，降低冷却水与蒸汽中的氯离子含量对预防奥氏体不锈钢的氯脆十分有效；另一方面，也可以在腐蚀介质中添加缓蚀剂，如在高温水中加入300×10-6mol/L的磷酸盐，可使铬镍奥氏体不锈钢抗应力腐蚀性能大大提高。
4、采用电化学保护
由于金属在介质中只有在一定的电极电位范围内才会产生应力腐蚀，因此采用外加电位的方法，使金属在介质中的电位远离应力腐蚀敏感电位区域，这也是防止应力腐蚀的一种措施，一般采用阴极保护法。不过，对高强度钢和其他氢脆敏感的材料，不能采用这种保护方法。有时采用牺牲阳极法进行电化学保护也是很有效的。