شیر برقی آسکو و چند نکته مهم در انتخاب آن ها

این مقاله به منظور ارایه اطلاعات و راهنمایی در مورد مشکلات و خطرات ناشی از استفاده از برخی آلیاژها در محیط های گاز ترش و انتخاب و مشخصات شیرهای برقی آسکو نوشته شده است.
این مقاله متمرکز شده برآلیاژهایی که در صنعت نفت وگازاستفاده می شوند منوط به ماهیت فرایندهای درگیر دراستخراج نفت خام و گاز ترش می باشد.
همچنین این مقاله اطلاعاتی در رابطه با گاز ترش می دهد که در مواردی باعث شکنندگی تجهیزات هیدروژنی و ترک ناشی از تنش سولفید میشود.
ما در رابطه با استاندارد( نیس ) واستاندارد هایی که به صورت مخصوص برای صنعت نفت و گاز تنظیم شده اند بحث خواهیم کرد.
در آخر خواهیم گفت که چگونه آسکو محصولات خودرا برای کنترل جریان در محیط های سخت صنعتی و دریایی توسعه داده است.

شیر های برقی آسکو

شیرهای برقی آسکو برای کنترل جریان هوا،آب،نفت یا گاز استفاده میشود که معمولا از یک اپراتور و بدنه شیر تشکیل شده است. اپراتور شامل سیم پیچ ،هسته،لوله هسته، سیم پیچ سایه زن و فنر است. بدنه شیر برقی از روزنه هایی تشکیل شده است که دیسک ،پیستون یا دیافراگم در آن قرار دارد. هنگامی که جریان الکتریکی از شیر برقی عبور می کند میدان مغناطیسی ایجاد شده و هسته را به سمت باز یا بسته شدن می کشد.

گاز ترش چیست؟

به سادگی میتوان گفت گاز ترش همان گاز طبیعی است که حاوی سولفید هیدروژن یا هاش دواس می باشد. که بویی مانند تخم مرغ گندیده دارد.
به طور دقیق اگر غلظت سولفور هیدروژن بیشتر از 4 پی پی ام (قسمت در میلیون) باشد گاز طبیعی ،ترش در نظر گرفته می شود. کشورهای مختلف تعاریف مختلفی از گاز ترش دارند.سولفید هیدروژن بسیار سمی و به شدت برای تجهیزات انتقال سیالات مانند لوله خورنده است .این نوع خورندگی اغلب به عنوان شکنندگی هیدروژنی شناخته می شود.

گاز ترش باعث پوسیدگی، ترک خوردگی ناشی از فشار سولفید،ترک خورگی و ریزش هیدروژن میشود.

شکنندگی هیدروژن و ترک ناشی از استرس سولفید

مقالات زیادی در رابطه با شکنندگی هیدروژن نوشته شده است و سردرگمی و اختلاف نظر واقعی بین دانشمندان برجسته در مورد علت،تشخیص و پیشگیری وجود دارد. با این حال سعی می کنیم یک نمای کلی ارائه کنیم.شکنندگی هیدروژن زمانی اتفاق می افتد که هیدروژن با فلزات واکنش نشان میدهد و مقاومت کششی آنها راکاهش می دهد و در نتیجه ساختار ضعیف تری ایجاد می کند.
همه فلزات را به یک اندازه تحت تاثیر قرار نمی دهد و حساس ترین آنها فولادهای با استحکام بالا ،آلیاژهای آلمینیوم و تیتانیوم است. برای توضیح این فرایند، یون های هیدروژن با فشار وارد مرزدانه های آلیاژ می شوند. این واکنش هیدروژن مولکولی ایجاد می کند که به طور موثر فضای بیشتری را بین مرزهای دانه اشغال می کند و پیوندهای بین دانه را ضعیف می کند.این امر شکل پذیری و استحکام کششی را تا حدی کاهش می دهد که در آن آلیاژ ترک می خورد.
مشکل اصلی با این نوع از شکست هیدروژن این است که تشخیص آن بسیار دشوار می باشد تا حدی که ترک به جامانده فقط توسط میکروسکوپ قابل دیدن است.
با این حال نتیجه میتواند فاجعه ای ناگهانی باشد. چه در ساحل چه در فرا ساحل دریا. در صنعت نفت و گاز چنین نقصانی میتواند باعث حوادث بزرگی شود.

ترک ناشی از تنش سولفیدی

ترک ناشی از تنش سولفیدی شکلی از شکنندگی هیدروژنی است. گاز طبیعی و نفت خام اغلب حاوی مقادیر زیادی سولفید هیدروژن هستند.واکنش بین آلیاژها و سولفید هیدروژن باعث ایجاد سولفیدهای فلزی و هیدروژن اتمی می شود.سپس هیدروژن اتمی با H2 ترکیب می شود ودر سطح فلز یا کل آن پخش می شود.این امر به ناچار منجر به کاهش شکل پذیری آلیاژ و باعث ترک خوردگی تنشی می شود.در صنعت نفت و گاز و محیطهایی که گاز ترش رایج هستند، انتخاب آلیاژ مناسب برای چنین محیط هایی حیاطی است.

استاندارد NACE MR0175/ISO 15156

استاندارد NACE MR0175/ISO 15156 یک استاندارد بین المللی شناخته شده است که الزامات و توصیه هایی را برای انتخاب آلیاژها شرح می دهد.
مطمئن هستم کسانی که این مطلب را می خوانند با نیس آشنایی دارند و اما برای آنان که نمی دانند باید بگویم :
این استاندارد در سال 1943 تاسیس شد و ماموریت آن حفاظت از مردم ،دارایی ها و محیط زیست در برابر خورندگی است.
نیس بیش از 35000 عضو دارد و در سطح جهانی به عنوان مرجع برتر برای راه حل های کنترل خورندگی شناخته شده است.
نیس اصول کلی را تشریح می کند و التزامات و توصیه هایی را برای انتخاب و صلاحیت مواد فلزی برای خدمات در تجهیزات مورد استفاده در تولید نفت و گاز و در کارخانه های شیرین کننده گاز طبیعی ارائه می دهد که در آن خرابی چنین تجهیزاتی میتواند خطری برای سلامت و ایمنی مردم یا پرسنل یا محیط زیست باشد.

شیرهای برقی آسکو مدل 327

شیرهای برقی به صورت گسترده در سرتاسر صنعت نفت و گاز استفاده میشوند. کاربرد های آنها اغلب برای راه اندازی عملگرها یا اکچویتور ، تخلیه کمپرسور، سیستم های کنترل و غیره می باشد. شرایطی مانند مکان های مرتفع یا فوق العاده سخت مثل اتمسفر قابل انفجار.

همانطور که گفته شد ، گاز ترش یک مشکل عمده در چنین محیط ها است. به این معنی که شیرهای برقی در مناطق خطرناکی وجود دارند که نه تنها ضد انفجار هستند بلکه در برابر خوردگی نیز بسیار مقاوم هستند.
کمپانی آسکو بخشی از گروه امرسون می باشد که به صورت جهانی توسعه شیرهای برقی را رهبری میکند. از کمپانی آسکو خواسته شده که به صورت تخصصی شیرهای برقی مخصوص به گاز ترش را توسعه دهد. طراحی آن بسیار ساده بود:

شیر برقی ضد خورندگی بسیار زیاد، و ضد انفجار متناسب با محیط دور از دریا و مرتفع.
سازگار با استاندارد نیس جهت کارکرد درمناطقی که گازترش پراکنده است.
عملکرد بالا در مناطقی که توان انرژی الکتریکی سطح پایین دارد.
به طور خلاصه شاید به نظر ساده باشد اما کمپانی آسکو مقادیر زیادی از زمان، سرمایه و منابع خود را صرف توسعه شیربرقی کرده است که شرایط بالا را داشته باشد.

ASCO WSCR327 SOLENOID VALVES

در ابتدا باید گفت شیر برقی جدید از مواد مقاوم در برابرخورندگی ساخته شده است تا استاندارد نیس را رعایت کرده باشد. تمام قطعاتی که ممکن است با گاز ترش در تماس باشند نیس هستند، همچنین قطعات داخلی نیز به همین صورت به علت اینکه احتمال دارد در هنگام نصب و یا سرویس دوره ای در معرض گاز ترش قرار بگیرند مطابقت دارند.
این نوع شیر برقی را می شود به صورت (سه به دو مستقیم) و در دو سایز یک چهارم و یک دوم عرضه کرد.سرعت جریان تا (یک و هشت دهم متر) مکعب در ساعت امکان پذیر است و طراحی غیرتنفسی به این معنا است که هوای آلوده از محیط شیر عبور نکرده و پتانسیل خورندگی را از بین نمی برد.
این دسته شیرها عضوی از طیف شیر های آسکو 327 می باشند.آنها میتوانند در هر جهتی نصب شوند و با توان کم نیز در دسترس می باشد(1.8) وات توان مصرفی پایین باعث کمتر شدن هزینه و طولانی شدن عمر دستگاه میشود.
محصولات آسکو دارای استاندارد های ضد انفجار میباشد.

EXIDA & TUV certified (IEC 61508 Functional Safety)

این مدل شیرهای برقی برای غلظت 50 پی پی ام گاز ترش هم در درون آن و هم داخل آن تست شده اند.

• ضدخورندگی و مطابق با استاندارد نیس برای محیط از جمله محیط های داخلی شیر.
• عملکرد مستقیم در شرایط با بار توان کم بدونه احتیاج به نیروی تقویتی
• پوشش دهی انواع استانداردهای ضدانفجار برای زون های مختلف Ex d – Ex emb – Ex ia
• وزن کم ،جمع جور ، اتصال مناسب
• آخرین استاندارد اتکس ضد انفجار برای بیشترین امنیت.
• مصرف برق کم حداقل یک و هشت دهم وات برای EX D ونیم وات برای EXai
• مناسب برای سیستم ایمنی Exida;SIL3

ای شاپ صنعت تامین کننده مجاز برای محصولات آسکو نوماتیک میباشد.با همکاری تیم مهندسی خود کمک به توسعه شیرهای برقی که الزامات کنترل جریان مشتریان ما را براورده می کند همکاری می کند. دانش گسترده ترکیبی ما از صنعت نفت و گاز ما را قادر میسازد تا راه حل های مهندسی شده با ارزش را طراحی کنیم که دستورالعمل های دقیق صنعت را برآورده میکند.شیرهای برقی آسکو راه حلی با کیفیت وقابل اعتماد هستند که مزایای واقعی را برای مهندسان و کاربران نهایی در طول چرخه عمر محصول ارائه می دهد. آنها مشخص ترین شیر ها برای کاربردهای حیاتی و مرتبط با ایمنی هستند.