حفاظت از تجهیزات اندازه گیری فشار

حفاظت از تجهیزات اندازه گیری فشار در سیستم‌های مکش و تخلیه برای نظارت بر فشار و اطمینان از عملکرد صحیح تجهیزات مانند کمپرسورها، پمپ‌ها و لوله‌های مختلف انجام می‌شوند. حفاظت از تجهیزات اندازه گیری فشار برای جلوگیری از آسیب‌های ناشی از فشارهای شدید، تماس با مواد شیمیایی، خرابی‌های مکانیکی یا شرایط خطرناک ضروری است. در اینجا توضیح کاملی درباره تجهیزات  فشار، روش‌های حفاظت، چالش‌ها و ملاحظات برای هر دو طرف مکش و تخلیه ارائه شده است.

اهمیت تجهیزات فشار در نصب‌های مکش و تخلیه

تجهیزات  فشار برای نظارت بر فشار داخلی سیستم‌ها بسیار حیاتی هستند و می‌توانند به موارد زیر کمک کنند:

• جلوگیری از افزایش فشار که ممکن است منجر به خرابی تجهیزات شود.
• اطمینان از شرایط صحیح جریان در پمپ‌ها یا کمپرسورها.
• محافظت در برابر عدم تعادل سیستم.
• فراهم آوردن داده‌ها برای عیب‌یابی و بهینه‌سازی سیستم.

تجهیزات  فشار معمولاً هم در طرف مکش و هم در طرف تخلیه تجهیزات استفاده می‌شوند، اما هر طرف چالش‌های خاص خود را دارد.

انواع تجهیزات فشار

تجهیزات  فشار متداول در سیستم‌های مکش و تخلیه عبارتند از:

• گیج‌های فشار: دستگاه‌های ساده آنالوگ یا دیجیتال که مقادیر فشار را نمایش می‌دهند.

گیج‌های فشار

• فرستنده‌های فشار: فشار اندازه‌گیری شده را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کنند برای نظارت از راه دور یا کنترل.

فرستنده‌های فشار

• سوئیچ‌های فشار: در نقاط فشار از پیش تنظیم شده فعال می‌شوند تا در صورت فشار غیرطبیعی، سیستم را کنترل یا خاموش کنند.

سوئیچ‌های فشار

روش‌های حفاظت از تجهیزات اندازه گیری فشار

برای حفاظت از تجهیزات  فشار در برابر آسیب، باید عواملی همچون فشارهای شدید، تغییرات دما، نیروهای مکانیکی و محیط‌های خورنده در نظر گرفته شود.

الف . حفاظت مکانیکی

• اسنابر: این دستگاه‌ها برای جذب شوک‌های فشار ناگهانی طراحی شده‌اند که ممکن است باعث آسیب به ابزار شوند. آنها تغییرات فشار سریع را کاهش می‌دهند.

حفاظت مکانیکی

• حفاظت لوله بوردن یا دیافراگم: در برخی گیج‌ها، لوله‌های بوردن یا دیافراگم‌های خاص برای محافظت از قسمت‌های داخلی در برابر فشار بیش از حد استفاده می‌شوند.
• شیرهای ایمنی (PRV) :  این شیرها در نقاط حساس نصب می‌شوند و اطمینان حاصل می‌کنند که فشار از حد مجاز فراتر نمی‌رود. زمانی که فشار سیستم از مقدار تنظیم شده فراتر می‌رود، شیر ایمنی باز می‌شود و فشار اضافی را آزاد می‌کند.

ب. حفاظت شیمیایی

در محیط‌هایی که تجهیزات  فشار ممکن است در معرض مواد شیمیایی خورنده یا سمی قرار بگیرند:

• روکش‌های محافظ: ابزارها می‌توانند با موادی مقاوم در برابر خوردگی مانند تفلون یا استیل ضد زنگ پوشش داده شوند.
• دیافراگم سیل ها : تجهیزات با پلمب یا دیافراگم‌ها از تماس مستقیم با مایعات یا گازهای خورنده جلوگیری می‌کنند.

ج. حفاظت حرارتی

تجهیزات  فشار ممکن است در معرض دماهای شدید قرار بگیرند:

• مبدل‌های حرارتی یا عایق: اینها می‌توانند از تأثیر دماهای شدید بر روی ابزار فشار جلوگیری کنند.
• جاکت‌های خنک‌کننده: ابزارها می‌توانند با جاکت‌هایی مجهز شوند که از طریق آنها سیالات خنک‌کننده جریان می‌یابند تا دمای ثابت را حفظ کنند.

د. حفاظت الکتریکی

برای فرستنده‌ها و سوئیچ‌های فشار، حفاظت الکتریکی ضروری است:

• حفاظت در برابر نوسانات: برای محافظت از قطعات الکترونیکی حساس در برابر نوسانات برق.
• کابل‌های شیلد شده: کاهش تداخل الکترومغناطیسی و جلوگیری از عملکرد نادرست به دلیل میدان‌های الکتریکی خارجی.

بیشتر بخوانید :  چه مواقعی از حلقه ایزوله نباید استفاده کرد !!!

ملاحظات طراحی برای نصب‌های مکش و تخلیه

الف. ملاحظات طرف مکش

در طرف مکش نصب، معمولاً فشار پایین‌تری وجود دارد. با این حال، سیستم می‌تواند به طور ناگهانی دچار افت فشار شود این افت فشار می‌تواند آسیب‌های جدی به تجهیزات وارد کند.

• حفاظت در برابر فشار منفی: ابزارها باید در برابر افت ناگهانی فشار (شرایط خلاء) که می‌تواند به ابزار آسیب برساند محافظت شوند.
• نصب اسنابر: برای جذب هر گونه افت ناگهانی فشار یا امواج ضربه‌ای  استفاده می شود .

ب.  ملاحظات طرف تخلیه

در طرف تخلیه، فشار معمولاً بالاتر است و سیستم‌ها برای تحمل نیروهای بالاتر طراحی شده‌اند.

• حفاظت در برابر فشار زیاد: نصب شیرهای ایمنی برای جلوگیری از فشار بیش از حد است .
• گیج‌های فشار مقاوم‌تر: ممکن است به تجهیزات  مقاوم‌تری نیاز باشد تا شرایط فشار بالا را تحمل کنند.

سیستم‌های حفاظت در نصب‌های مکش و تخلیه

چالش‌های رایج در نصب سیستم‌های پمپی و تجهیزات اندازه‌گیری

1. انتخاب نادرست تجهیزات اندازه‌گیری: انتخاب ابزار اندازه‌گیری نامناسب می‌تواند منجر به ثبت داده‌های نادرست و کاهش کارایی سیستم شود. به‌عنوان مثال، انتخاب حسگری با بازه اندازه‌گیری اشتباه یا نوع نامناسب دبی‌سنج می‌تواند منجر به خطای اندازه‌گیری شود.
2. نصب نادرست تجهیزات: نصب نادرست تجهیزات اندازه‌گیری می‌تواند دقت داده‌ها را تحت تأثیر قرار دهد. برای مثال، ترانسدیوسرهای فشار باید در مکان‌هایی نصب شوند که از کاویتاسیون یا لرزش‌های شدید دور باشند.
3. مشکلات کالیبراسیون: تجهیزات اندازه‌گیری باید به‌طور منظم کالیبره شوند تا دقت آن‌ها حفظ شود. کالیبراسیون نامناسب یا ناکافی می‌تواند منجر به خطا در داده‌ها و کاهش بهره‌وری پمپ‌ها شود.
4. تداخل و نویز سیگنال: نویز یا تداخل الکتریکی می‌تواند سیگنال‌های ارسال‌شده توسط تجهیزات اندازه‌گیری را مختل کرده و منجر به داده‌های نادرست شود. این مشکل به‌ویژه در سیستم‌های پیچیده با حسگرهای متعدد مشکل‌ساز است.
5. نگهداری و کالیبراسیون: در سیستم‌های حساس، ممکن است نیاز به نگهداری و کالیبراسیون مکرر تجهیزات باشد. این امر می‌تواند باعث زمان‌های خاموشی بیشتر و نیاز به تعمیرات غیرمنتظره شود.
6. لرزش و نوسانات فشار: پمپ‌ها معمولاً لرزش و نوسانات فشاری تولید می‌کنند که می‌تواند عملکرد برخی از تجهیزات مانند دبی‌سنج‌ها و ترانسدیوسرهای فشار را تحت تأثیر قرار دهد.
7. شرایط محیطی: تجهیزات اندازه‌گیری ممکن است تحت تأثیر شرایط محیطی مانند نوسانات دما، رطوبت، جوهای خورنده یا فشارهای زیاد قرار گیرند که می‌تواند به قابلیت اطمینان آن‌ها آسیب برساند.
8. منبع تغذیه و سیم‌کشی: منبع تغذیه پایدار برای عملکرد صحیح تجهیزات اندازه‌گیری بسیار مهم است. مشکلات سیم‌کشی، مانند اتصال نامناسب یا زمین‌کردن نادرست، می‌تواند عملکرد سیستم را مختل کرده و منجر به خوانش‌های نادرست شود.
9. ادغام با سیستم‌های کنترل: ادغام تجهیزات اندازه‌گیری با سیستم‌های کنترل (مثل SCADA) می‌تواند چالش‌برانگیز باشد، به‌ویژه اگر استانداردها و پروتکل‌های مناسب رعایت نشود که می‌تواند منجر به خطاهای ارتباطی یا دستورات کنترل نادرست شود.

بیشتر بخوانید : لزوم تمیز کردن گیج فشار برای سرویس اکسیژن

استراتژی‌ها برای مقابله با چالش‌های تجهیزات اندازه‌گیری در سیستم‌های پمپ

در سیستم‌های پمپی، تجهیزات  مختلف فشار مانند گیج‌های مکانیکی، سوئیچ‌های فشار مکانیکی، مجموعه‌های دیافراگمی و گیج‌ها و سنسورهای دیجیتال برای اندازه‌گیری و کنترل فشار به کار می‌روند. این ابزارها چالش‌های خاص خود را دارند که باید به‌طور دقیق و موثر مدیریت شوند. در اینجا استراتژی‌هایی برای مقابله با چالش‌های این ابزارها به صورت تخصصی آورده شده است.

1- گیج‌های فشار مکانیکی  (Mechanical Pressure Gauges)

چالش‌ها:

• مشکلات دقت: گیج‌های مکانیکی ممکن است به دلیل تولیدات نادرست، فرسودگی مکانیزم فنر یا آسیب‌های فیزیکی دچار خطا شوند.
• تأثیرات محیطی: نوسانات دما، لرزش‌ها و محیط‌های خورنده می‌توانند عملکرد گیج را تحت تأثیر قرار دهند.
• فشار بیش از حد: فشارهای ناگهانی و بالاتر از حد مجاز می‌توانند به گیج آسیب برسانند.
• مشکلات خوانایی: در برخی کاربردها، خواندن مقیاس فشار ممکن است به دلیل شرایط محیطی یا فیزیکی دشوار باشد.

استراتژی‌ها برای مقابله با چالش‌ها:

• کالیبراسیون منظم: گیج‌ها باید به‌طور منظم کالیبره شوند تا دقت آن‌ها حفظ شود.
• محرک‌های ضد لرزش: استفاده از گیج‌های مایع‌پر شده یا ایزولاتورهای لرزشی برای کاهش تأثیرات لرزش.
• مواد مقاوم در برابر خوردگی: انتخاب گیج‌هایی با مواد مقاوم در برابر خوردگی برای محیط‌های سخت.
• حفاظت در برابر فشار بیش از حد: استفاده از شیرهای سرکوب‌کننده یا دستگاه‌های محافظ برای جلوگیری از آسیب‌های ناشی از فشارهای ناگهانی.

2-  سوئیچ‌های فشار مکانیکی  (Mechanical Pressure Switches)

چالش‌ها:

• کج شدن نقطه تنظیم: نقطه تنظیم فشار ممکن است به دلیل فرسودگی مکانیکی یا تغییرات محیطی تغییر کند.
• فرسودگی تماس‌ها: سوئیچ‌های مکانیکی به دلیل وجود قطعات متحرک ممکن است با گذشت زمان فرسوده شوند و عملکرد غیرقابل اعتمادی داشته باشند.
• خوردگی یا آلودگی: تماس‌ها و فنرها ممکن است تحت تأثیر مایعات خورنده یا آلودگی‌ها قرار گیرند.
• رفتار غیرقابل پیش‌بینی در تنظیم مجدد: سوئیچ‌های فشار ممکن است در شرایط فشار متغیر نتوانند به درستی تنظیم مجدد  شوند.

استراتژی‌ها برای مقابله با چالش‌ها:

• نگهداری منظم: بازرسی‌های دوره‌ای برای شناسایی علائم فرسودگی یا آسیب‌دیدگی.
• استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگی: انتخاب سوئیچ‌هایی با پوشش‌ها یا مواد مقاوم در برابر خوردگی.
• تنظیم دقیق نقطه تنظیم: اطمینان از تنظیم درست نقطه تنظیم هنگام نصب و بررسی مجدد آن به صورت دوره‌ای.
• استفاده از تماس‌های فشاری سریع (Snap-Action) :  برای عملکرد بهتر و پاسخ سریع‌تر در هنگام تغییر فشار.

3-  مجموعه‌های دیافراگمی  (Diaphragm Seal Assemblies)

چالش‌ها:

• آسیب‌دیدگی دیافراگم: دیافراگم ممکن است به دلیل تماس با مایعات شیمیایی یا تنش‌های مکانیکی دچار خرابی شود.
• انسداد: در کاربردهایی که مایعات لجن یا غلیظ دارند، ممکن است ذرات باعث انسداد دیافراگم سیل  شوند.
• تأثیرات دمایی: تغییرات دما می‌توانند باعث انبساط یا انقباض مواد دیافراگم شده و عملکرد آن را تحت تأثیر قرار دهند.
• پیچیدگی تعمیر و نگهداری: این سیستم‌ها نیاز به نصب و نگهداری دقیق دارند، به‌ویژه قسمت دیافراگم.

استراتژی‌ها برای مقابله با چالش‌ها:

• انتخاب مواد مناسب: انتخاب مواد دیافراگم مطابق با شیمی مایع و دمای فرآیند (مثلاً  PTFE ، هستلوی، و غیره).
• استفاده از سیستم‌های فیلتراسیون: برای جلوگیری از انسداد، سیستم‌های فیلتراسیون را در بالادست نصب کنید.
• بازرسی منظم: بررسی علائم خرابی، نشت یا تغییر شکل دیافراگم به‌طور دوره‌ای.
• کنترل دما: نصب سیستم‌های ایزولاسیون حرارتی یا سیستم‌های خنک‌کننده برای حفظ دمای بهینه.

4-  گیج‌ها و سنسورهای دیجیتال  (Digital Pressure Gauges and Sensors)

چالش‌ها:

• مشکلات تأمین برق: گیج‌ها و سنسورهای دیجیتال به تأمین برق پایدار نیاز دارند و نوسانات برق می‌تواند بر عملکرد آن‌ها تأثیر بگذارد.
• مداخله سیگنال: سیگنال‌های دیجیتال ممکن است تحت تأثیر تداخلات الکترومغناطیسی (EMI) یا مشکلات اتصال زمینی قرار گیرند.
• کالیبراسیون معیوب: با گذشت زمان، سنسورها ممکن است دچار انحراف شده و نیاز به کالیبراسیون مجدد داشته باشند.
• مشکلات ارتباطی: در سیستم‌های پایش از راه دور، قطع ارتباط یا خرابی در انتقال داده‌ها ممکن است رخ دهد.

استراتژی‌ها برای مقابله با چالش‌ها:

• تأمین برق پایدار: استفاده از منابع تغذیه پایدار و با کیفیت برای جلوگیری از نوسانات برق.
• فیلتر کردن سیگنال‌ها: استفاده از محافظت در برابر تداخل الکترومغناطیسی و سیستم‌های اتصال به زمین مناسب.
• کالیبراسیون و تشخیص دوره‌ای: انجام کالیبراسیون منظم و بررسی سلامت سنسورهای دیجیتال.
• استفاده از سیستم‌های افزایشی (Redundancy) : برای اطمینان از پایدار بودن داده‌ها، استفاده از مسیرهای ارتباطی افزایشی یا سیستم‌های پشتیبان.

جمع‌بندی:

این استراتژی‌ها کمک می‌کنند تا تجهیزات  اندازه‌گیری فشار در سیستم‌های پمپ به درستی عمل کرده و دقت و عملکرد آن‌ها حفظ شود.