ابزار اندازه گیری گاز: انواع، انتخاب و ملاحظات ایمنی

ایستگاه کمپرسور گاز طبیعی را تصور کنید که در آن فشار تخلیه 1.05 مگاپاسکال در گیج محلی و 1.12 مگاپاسکال در فرستنده پنل کنترل نشان می دهد. اختلاف 0.07 مگاپاسکال برای شروع خاموش شدن یا بدتر از آن، پوشاندن نشت واقعی کافی است. در هر تأسیسات صنعتی، ابزار اندازه گیری گاز صرفاً لوازم جانبی نیستند. آنها پایه و اساس ایمنی فرآیند، کیفیت محصول و بهره وری انرژی هستند. انتخاب صحیح با تعیین آنچه باید اندازه گیری کنید، رفتار گاز و شرایط نصب شروع می شود. با ارزیابی سیستماتیک این سه عامل، می توانید از قرائت های نادرست، گواهینامه های ناموفق و از کار افتادن غیر ضروری جلوگیری کنید.

این مقاله پارامترهای اصلی درگیر در اندازه‌گیری گاز را بررسی می‌کند، تفاوت‌های عملی بین خانواده‌های ابزار را توضیح می‌دهد، و معیارهایی را که تعیین می‌کنند یک دستگاه در فرآیند خاص شما زنده می‌ماند را برجسته می‌کند.

چهار پارامتر اصلی در اندازه گیری گاز

اندازه گیری گاز اغلب به عنوان یک رشته واحد در نظر گرفته می شود، اما در عمل چهار متغیر متمایز را پوشش می دهد. هر متغیر مجموعه ای از فناوری ها، الزامات دقت و حالت های خرابی خاص خود را دارد. چهار پارامتر اصلی عبارتند از:

• فشار - فشار مطلق، گیج یا فشار تفاضلی، از خطوط گاز خلاء تا فشار بالا.
• دما - حالت حرارتی گاز که بر سرعت واکنش، چگالی و عملکرد کمپرسور تأثیر می گذارد.
• جریان - جریان حجمی یا جرمی که برای انتقال نگهدارنده، کنترل مشعل و نسبت های اختلاط استفاده می شود.
• خلوص و ترکیب - تجزیه و تحلیل اجزای گاز، رطوبت، یا آلاینده هایی مانند اکسیژن در گازهای بی اثر.

بسیاری از مهندسان تصور می کنند که یک ابزار واحد می تواند چندین پارامتر را پوشش دهد. برخی از فرستنده ها می توانند فشار و دما را به طور همزمان گزارش کنند، اما نمی توانند جایگزین یک آنالایزر گاز اختصاصی شوند. دانستن هدف اولیه اندازه گیری به شما کمک می کند تا گزینه ها را محدود کنید و از پرداخت اضافی برای ویژگی های غیر ضروری اجتناب کنید.

اندازه گیری فشار: پایه کنترل گاز

فشار متداول‌ترین متغیر گازی است که اندازه‌گیری می‌شود زیرا مستقیماً نشان می‌دهد که آیا یک خط تحت فشار بیش از حد است، فیلتر مسدود شده است یا یک رگولاتور به درستی کار می‌کند. برای گازهای تمیز و خشک در سرویس محیطی، یک لوله سنج استاندارد بوردون کافی است. برای گازهای کم فشار زیر چند صد میلی بار، یک کپسول گیج حساسیت مورد نیاز را فراهم می کند. هنگامی که گاز خورنده است، یک گیج دیافراگمی تمام فولاد ضد زنگ یا PTFE از قطعات خیس شده محافظت می کند. اگر فرآیند نیاز به انتقال از راه دور یا یک سیگنال 4-20 میلی آمپر به یک DCS داشته باشد، یک فرستنده فشار انتخاب مناسبی است.

انتخاب یک گاز ابزار فشار به محدوده فشار، سازگاری محیط با مواد خیس شده و خطرناک بودن مکان بستگی دارد. به عنوان مثال، اندازه گیری افت فشار در یک فیلتر در یک خط انتقال پنوماتیک ممکن است به جای دو گیج جداگانه، شامل یک فرستنده فشار دیفرانسیل باشد. این به طور مستقیم بر تلاش تعمیر و نگهداری تأثیر می گذارد: یک فرستنده واحد جایگزین دو گیج می شود و تعداد نقاط نشت احتمالی را کاهش می دهد.

فرستنده فشار باد سری YSZC-6 با حساسیت و پایداری بالا این فرستنده فشار باد حساسیت و دقت بالایی را با محافظت در برابر اضافه بار و پایداری طولانی مدت ارائه می دهد. سنسور وارداتی و طراحی پل وتستون آن خروجی 4-20 میلی آمپر قابل اعتماد را ارائه می دهد و آن را برای اندازه گیری فشار گاز در سیستم های احتراق و HVAC مناسب می کند. مشاهده محصول →

در سیستم های کنترل مشعل گاز، سیگنال فشار باید سریع و قابل تکرار باشد. را گیج سرویس گاز و هوا به ویژه برای کاربردهای احتراق و تهویه مطبوع طراحی شده اند، با قطعات خیس شده که گازهای معمولی موجود در این خدمات را تحمل می کنند. کلاس دقت را با فرآیند مطابقت دهید و اطمینان حاصل کنید که محدوده به گونه ای انتخاب شده است که فشار عملیاتی معمولی بین 30٪ تا 75٪ از مقیاس کامل باشد. این امر خطر فراتر رفتن از حد الاستیک را کاهش می دهد و وضوح خواندن را بهبود می بخشد.

دما: همراه نادیده گرفته شده در اندازه گیری گاز

دما با فشار گاز ارتباط نزدیکی دارد. قانون چارلز به ما می گوید که گاز را می توان گرم کرد و در صورت محدود شدن فشار افزایش می یابد. در عمل، کمپرسورها گرما تولید می کنند و گاز در دماهای بالا وارد جداکننده می شود. یک دماسنج دو فلزی نصب شده در تخلیه کمپرسور می تواند تأیید سریع بصری را ارائه دهد که دمای خروجی در محدوده طراحی است. برای دماهای بالاتر بالای 500 درجه سانتی گراد، ترموکوپل ها محدوده وسیع تری را ارائه می دهند، در حالی که آشکارسازهای دمای مقاومتی PT100 (RTD) دقت بهتری در زیر 400 درجه سانتی گراد ارائه می دهند.

هنگام انتخاب یک ابزار دما برای گاز، به زمان پاسخ و طول نصب توجه کنید. دماسنج خیلی کوتاه به مرکز جریان نمی رسد و دمای دیوار را می خواند و خطای قابل توجهی ایجاد می کند. برای خطوط لوله کوچک، معمولاً یک ساقه کوتاه‌تر برای جلوگیری از خم شدن لازم است، اما عمق درج باید مطابق با توصیه سازنده باشد. در مناطق خطرناک، یک دماسنج تماسی الکتریکی ضد انفجار می‌تواند هم نشانگر و هم سوئیچ هشدار را در یک دستگاه ارائه دهد.

خلوص و ترکیب: زمانی که اندازه گیری فراتر از فشار و دما حرکت می کند

کاربردهای گازی وجود دارد که خوانش فشار و دما کافی نیست. در ساخت نیمه هادی، سطح اکسیژن در خط نیتروژن باید زیر چند قسمت در میلیون باقی بماند تا از مسمومیت فرآیند جلوگیری شود. در بسته بندی مواد غذایی، خلوص جو اصلاح شده زمان ماندگاری را تعیین می کند. این کاربردها به ابزارهای خلوص گاز مانند آنالایزرهای اکسیژن، سنج های نقطه شبنم یا سیستم های کروماتوگرافی گازی به جای فشارسنج های ساده نیاز دارند.

سمت بالادست اندازه گیری خلوص اغلب با آماده سازی خود ابزار شروع می شود. سرویس اکسیژن به یک گیج کاملاً بدون روغن و قابل تمیز کردن نیاز دارد تا از واکنش بین اکسیژن پرفشار و هیدروکربن ها جلوگیری کند. اختصاص داده شده خلوص گاز و ابزار تحلیلی بخش می تواند به شما در شناسایی محصولات توصیه شده و کاربردهای آنها کمک کند. حتی اگر به آنالایزر نیاز ندارید، یک گیج خلوص گاز که به درستی انتخاب شده است در بالادست یک آنالایزر استفاده می‌شود، می‌تواند از ورود آلودگی به سیستم اندازه‌گیری جلوگیری کند.

سیستم های نظارت و هشدار ایمنی گاز

ایمنی مقوله جداگانه ای از اندازه گیری گاز است که شایسته توجه خاص خود است. نشت گازهای قابل احتراق می تواند خطر انفجار را مدت ها قبل از اینکه فشارسنج ها ناهنجاری را نشان دهند ایجاد کند. سیستم هشدار نظارت بر گاز معمولاً از حسگرهای الکتروشیمیایی، کاتالیزوری یا مادون قرمز برای تشخیص غلظت گاز در نقاط مختلف یک نیروگاه استفاده می کند. این سیستم ها در پالایشگاه ها، پایانه های LNG و موتورخانه کشتی ها مورد نیاز است. خروجی آشکارساز گاز معمولاً به سیستم کنترل متصل می شود تا شیرهای خاموش یا آلارم را فعال کند.

هنگامی که یک سیستم نظارت بر گاز را انتخاب می کنید، گواهینامه منطقه خطرناک، زمان پاسخ سنسور و عمر مورد انتظار در محیط خود را تأیید کنید. به عنوان مثال، یک سنسور مهره کاتالیزوری می تواند توسط ترکیبات گوگرد مسموم شود، در حالی که یک سنسور مادون قرمز قوی تر اما گران تر است. ابزارهای اندازه گیری گاز در سیستم هشدار باید به صورت دوره ای با گاز کالیبراسیون آزمایش شوند تا قابلیت اطمینان آنها حفظ شود.

سیستم هشدار مانیتورینگ گاز با هشدارهای صوتی و تصویری این سیستم هشدار نظارت بر گاز دارای یک محفظه آلومینیومی بادوام، طراحی ضد انفجار و صفحه نمایش LCD شفاف است. نظارت مستمر برای گازهای قابل احتراق، سمی و اکسیژن همراه با آلارم‌های صوتی و نوری مستقل برای هشدار اولیه و رعایت ایمنی را فراهم می‌کند. مشاهده محصول →

مکان فیزیکی آشکارسازهای گاز به اندازه فناوری حسگر حیاتی است. برای گازهای سنگین تر از هوا، حسگرها باید در نزدیکی کف قرار گیرند. برای گازهای سبک تر، نزدیک سقف. نقطه تنظیم هشدار باید بر اساس حد پایین انفجار باشد که به صورت درصدی از LEL بیان می شود. این یک رویکرد استاندارد است که از هشدارهای نادرست پرهزینه جلوگیری می کند و در عین حال زمان پاسخگویی کافی را ارائه می دهد.

انتخاب ابزار اندازه گیری گاز: ملاحظات عملی

در این مرحله، شما تصویر وسیعی از انواع سازهای درگیر دارید. برای ادغام فرآیند انتخاب، جدول زیر ابزارهای معمولی برای هر پارامتر گاز و عوامل با بالاترین اولویت را برای ارزیابی خلاصه می‌کند.

روش دیگری که از اشتباهات رایج جلوگیری می کند، انتخاب سازنده ای است که طیف وسیعی از ابزارهای اندازه گیری گاز را ارائه می دهد. این امر مدیریت قطعات یدکی را ساده می کند و فرآیندهای کالیبراسیون ثابت در سراسر کارخانه را تضمین می کند. همچنین این امکان را به شما می دهد که نسخه های ویژه را با گواهینامه های صحیح مانند ATEX/IECEx یا تایید کلاس دریایی تهیه کنید.

اندازه گیری گاز یک رشته یک اندازه مناسب برای همه نیست. این نیاز به درک روشنی از متغیر اندازه گیری شده، محیط عملیاتی و الزامات ایمنی درگیر دارد. با مشخص کردن محدوده فشار، شرایط دما و ترکیب گاز شروع کنید. سپس، مواد، دقت و گواهینامه ابزار را ارزیابی کنید. وقتی این کار را به طور سیستماتیک انجام می دهید، انتخاب ساده می شود و هزینه کل مالکیت قابل مدیریت باقی می ماند.