KWALIFIKACJA CHM2 - STYCZEŃ 2023

PYTANIE NR 7.
Który parametr można kontrolować w trakcie monitorowania działania systemów rurociągowych zasilających reaktor za pomocą przyrządu przedstawionego na rysunku?
Ilustracja przedstawia schemat techniczny, który jest związany z monitorowaniem systemów rurociągowych w kontekście
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Układ z kryzą (zwężką) i manometrem różnicowym U-rurkowym służy do wyznaczania natężenia przepływu.
Zwężenie powoduje spadek ciśnienia, a manometr mierzy różnicę ciśnień przed i za kryzą. Zależność Δp od przepływu (w przybliżeniu Δp ∝ Q²) pozwala kontrolować przepływ medium w rurociągu.

Pełne wyjaśnienie:

Przedstawiony przyrząd to przepływomierz zwężkowy: w rurociągu znajduje się kryza (zwężka), a do punktów przed i za zwężką doprowadzone są przewody impulsowe do manometru różnicowego U-rurkowego. Taki zestaw nie służy do odczytu temperatury ani lepkości, lecz do oceny warunków przepływu.

W zwężeniu rośnie prędkość strugi, a ciśnienie statyczne maleje. W efekcie na kryzie powstaje spadek ciśnienia (różnica ciśnień) pomiędzy odcinkiem przed i za kryzą. Manometr U-rurkowy pokazuje tę różnicę jako różnicę poziomów cieczy manometrycznej. Jest to pomiar bezpośredni: urządzenie "widzi" Δp.

Dlaczego poprawna jest odpowiedź "Natężenie przepływu cieczy w rurociągu."? Ponieważ w przepływomierzach różnicy ciśnień Δp jest wykorzystywane do wyznaczenia natężenia przepływu Q (w typowym ujęciu zależność ma charakter zbliżony do kwadratowego: Δp ∝ Q²). W praktyce operator odczytuje wskazanie (lub przelicza je z tabeli/skalowania po kalibracji) i dzięki temu kontroluje, czy do reaktora dopływa właściwa ilość medium.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "Temperaturę panującą w rurociągu." – do tego potrzebny jest czujnik temperatury (np. termopara/rezystancyjny). Kryza i U-rurka nie reagują selektywnie na temperaturę w sposób umożliwiający jej odczyt.
  • "Ciśnienie panujące w rurociągu." – układ różnicowy mierzy spadek ciśnienia na kryzie (Δp), a nie ciśnienie statyczne/absolutne w jednym punkcie. Do pomiaru ciśnienia statycznego stosuje się pojedynczy manometr/przetwornik ciśnienia wpięty w rurociąg.
  • "Lepkość cieczy przepływającej rurociągiem." – lepkość mierzy się wiskozymetrami lub metodami pośrednimi, ale nie wynika ona jednoznacznie z samego wskazania U-rurki bez dodatkowych danych i modelu.

Na egzaminie warto zapamiętać: manometr różnicowy + element dławiący = typowy tor do pomiaru przepływu w instalacjach procesowych.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To układ pomiarowy, w którym w rurociągu montuje się kryzę (zwężkę), aby wywołać kontrolowany spadek ciśnienia, a następnie mierzy się różnicę ciśnień przed i za zwężką. Na tej podstawie wyznacza się natężenie przepływu medium w instalacji procesowej.
Manometr U-rurkowy porównuje ciśnienia doprowadzone do dwóch ramion z dwóch punktów rurociągu (przed i za kryzą). Różnica poziomów cieczy manometrycznej odpowiada różnicy ciśnień Δp. To Δp jest później przeliczane (skalowane) na wartość przepływu.
Bo układ ma dwa pobory ciśnienia i mierzy wyłącznie różnicę pomiędzy nimi (spadek na zwężce). Ciśnienie statyczne w jednym punkcie wymaga pojedynczego przyrządu odniesionego do atmosfery lub próżni. Tutaj celem jest uzyskanie Δp zależnego od prędkości strugi.
Oznacza, że gdy natężenie przepływu Q rośnie, to spadek ciśnienia Δp na kryzie rośnie szybciej (w przybliżeniu z kwadratem). W praktyce nie liczy się tego "z głowy" w trakcie pracy, tylko korzysta ze skalowania/kalibracji przetwornika lub wykresu.
Najczęściej myli się to, że manometr mierzy Δp, z tym, że cały układ służy do pomiaru przepływu. Drugi błąd to uznanie U-rurki za termometr lub lepkościomierz. Na schemacie kluczowe są: kryza w rurze i dwa przewody impulsowe.
W wersji z manometrem cieczowym U-rurkowym pomiar jest czysto mechaniczny i nie wymaga zasilania. W praktyce przemysłowej często stosuje się jednak przetwornik różnicy ciśnień z sygnałem (np. do systemu sterowania), który może wymagać zasilania, ale zasada wyznaczania przepływu pozostaje ta sama.
Kryzę montuje się w rurociągu na odcinku, gdzie przepływ jest możliwie ustabilizowany, a przewody impulsowe można bezpiecznie poprowadzić do manometru/przetwornika. W układach zasilania reaktora umieszcza się ją tak, aby wiarygodnie kontrolować dopływ medium i ułatwić obsługę oraz przeglądy.
Manometr różnicowy ma dwa przyłącza (dwa przewody impulsowe) prowadzące z dwóch miejsc instalacji. Na schemacie często jest pokazany jako U-rurka z różnymi poziomami cieczy w ramionach. Zwykły manometr ma zazwyczaj jedno przyłącze do rurociągu i wskazuje ciśnienie w jednym punkcie.
Nie. Układ kryza + manometr różnicowy jest przeznaczony do wyznaczania przepływu na podstawie Δp. Lepkość wpływa na charakter przepływu i straty, ale nie jest parametrem możliwym do prostego, jednoznacznego odczytu z samej U-rurki. Do lepkości stosuje się dedykowane metody i przyrządy.
Ćwicz rozpoznawanie schematów: kryza w rurociągu + dwa pobory ciśnienia + manometr różnicowy oznaczają pomiar przepływu. Powtórz też, czym różni się ciśnienie statyczne od spadku ciśnienia, oraz jakie parametry mierzą termometry i manometry.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 40% zdających egzamin. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Układ z kryzą (zwężką) i manometrem różnicowym U-rurkowym służy do wyznaczania natężenia przepływu.Zwężenie powoduje spadek ciśnienia, a manometr mierzy różnicę ciśnień przed i za kryzą."

Źródła:

  • ISO 5167 (seria): Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full (w szczególności część ogólna i część dot. kryz/orifice plates)
  • Polska Norma wdrażająca ISO 5167: PN-EN ISO 5167 (seria) – pomiar natężenia przepływu metodą zwężkową (kryza, różnica ciśnień)

Materiały:

  • Notatki/rozdziały z mechaniki płynów: równanie Bernoulliego i straty ciśnienia
  • Materiały AKPiA: przepływomierze różnicy ciśnień (kryza, dysza, zwężka Venturiego)
  • Instrukcje zakładowe dotyczące odcinków uspokojenia i montażu przewodów impulsowych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego