Одним з основних параметрів, що характеризують роботу нафтових свердловин, насосних агрегатів, сепараційних установок, установок з підготовки нафти, газу і води є тиск.
Тиском називають відношення сили, що діє перпендикулярно поверхні, до площі цієї поверхні. Розрізняють такі види тиску: атмосферний, абсолютне, надмірне і вакуум (розрідження).
Атмосферний (барометричний) - тиск, що створюється масою повітряного стовпа земної атмосфери.
Абсолютна - тиск, відраховані від абсолютного нуля. За початок відліку абсолютного тиску приймають тиск усередині судини, з якого повністю відкачано повітря.
Надмірний тиск - різниця між абсолютним і барометричним тисками.
Вакуум (розрідження) - різниця між абсолютним і барометричним тисками.
У Міжнародній системі одиниць за одиницю тиску прийнятий Паскаль (Па) - тиск, що створюється силою в 1 ньютон (Н), рівномірно розподіленим по поверхні площею 1 м 2. спрямованої перпендикулярно до неї. Позасистемна одиниця вимірювання тиску - кгс / см 2. мм вод. Ст. мм рт. Ст. (1 кгс / см 2 = 9.8 × 104 Па)
Прилади для вимірювання тиску можна розділити на наступні групи:
1. За родом вимірюваної величини:
· Манометри - служать для вимірювання надлишкового тиску. За допомогою манометрів вимірюють тиск в нафтопроводах, газових лініях, водоводах, ЗУ, котельних установках, на ДНС, УПСВ, компресорних і т.д .;
· Барометри - призначені для вимірювання атмосферного тиску;
· Тягоміри і напоромери - для вимірювання невеликих розрядження або надлишкових тисків до 2500 мм вод. ст. Тягоміри широко використовуються для вимірювання тяги в печах, біля основи димових труб, а напоромери - при вимірюванні невеликих тисків повітря і газу в повітря-і газопроводах;
· Вакуумметри - використовуються для вимірювання розрядження (вакууму) до 760 мм рт. ст. Застосовуються в конденсаторах, вакуум-насосних установках, вакуум-апаратах;
· Мановакууметри - для вимірювання надлишкових тисків від 0,5 до 50 кгс / см 2 і вакууму до 760 мм рт. ст .;
· Диференціальні манометри - для вимірювання різниці тисків.
2. За принципом дії:
· Рідинні - вимірюваний тиск врівноважується тиском стовпа рідини, що заливається в прилад, висота якого і є величиною, що визначає тиск.
· Пружинні - вимірюваний тиск врівноважується пружними силами пружинних елементів (трубчастої пружини, мембрани, сильфони і ін.) - величиною, що визначає тиск.
· Поршневі - вимірюваний тиск врівноважується вагою вантажу, що діє на поршень певної площі, що переміщається в циліндрі, заповненому маслом.
· Електричні - використовують для вимірювання тиску різні електричні явища, пов'язані зі зміною тиску (п'єзоелектрику, зміна опору провідників, ємності та ін.).
· Комбіновані - засновані на використанні декількох принципів.
3. За способом видачі сигналів вимірювання:
· Реєструють з місцевою записом;
· Реєструють з дистанційним передаванням показань.
4. За призначенням:
· Технічні - служать для установки на об'єктах.
· Контрольні - призначені для перевірки технічних приладів на місці їх установки.
· Зразкові - використовуються для перевірки технічних і контрольних приладів, а також для точних вимірювань.
У нафтовидобутку найбільш поширені пружинні манометри (рис.1.), Де в якості чутливого елемента застосовують трубчасті пружини, як одногвинтові, так і многовінтовие, мембрани і сильфони.
Технічні манометри мають клас точності 1,5; 2,5; 4,0; контрольні - 0,6; 1,0; зразкові - 0,16; 0,25; 0,4.
Верхні межі вимірювань манометрів в залежності від їх типів становлять: 0,16; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6; 10; 16; 25; 40; 60; 100; 160; 250; 400; 600; 1000 кгс / см 2.
Приклад позначення манометра:
манометр показує (МП) з діаметром корпусу 63 мм (63), радіальним штуцером (Р), діапазоном вимірювання від 0 до 4 МПа, класом точності 2,5
МП 63 - Р (0. 4) МПа - 2,5.
Принцип дії манометра заснований на зрівноважуванні сили, що виникає під впливом вимірюваного тиску, силою пружності, чутливого елемента приладу.
Манометр (див. Рис.2.) Має різьбовий штуцер 7 для підключення, трубчасту пружину 5,
з'єднану зі штуцером, стрілку 1 і кінематичний вузол, що складається з повідця 6, зубчастого сектора 4 і зубчастої шестерні 2, закріпленої зі стрілкою, і протидіє спіральної пружини. Під впливом надмірного вимірюваного тиску трубчаста пружина деформується (в межах пружних деформацій), прагнучи розпрямитися. При цьому вільний кінець пружини, переміщаючись разом з повідцем 6, розгортається. При цьому вільний кінець пружини, переміщаючись разом з повідцем 6, розгортає щодо осі зубчастий сектор, який, в свою чергу,
повертає на певний кут зубчасту шестірню 2 і стрілку приладу.
Трубчаста пружина 5 в перерізі має елліпсовіднимі або овальну форму, яка під впливом вимірюваного тиску газу або рідини прагне до кола. У металі виникають механічні напруги, що призводять до деформації пружини, і перетин трубки буде прагнути до кола.
При подачі на вхід манометра надлишкового тиску трубка розтискається, а при подачі розрядження - стискається.