اسکادا SCADA مخفف (Supervisory Control And Data Acquisition) “كنترل نظارت و جمع آوری اطلاعات” است. و مدرن ترین روش کنترل و نظارت سیستم های اتوماسیون صنعتی ست که از اجزای سخت افزاری و نرم افزاری تشکیل شده است.

DCS مخفف (Distributed Control System) یک سیستم کنترل توزیع شده با طراحی ویژه است.

scada vs dcs

اصول سیستمهای DCS و SCADA

اسکادا مجموعه ای از نرم افزار و اجزای سخت افزاری است که امکان نظارت و کنترل گیاهان را از نظر محلی و از راه دور فراهم می کند. DCS همچنین مجموعه ای از اجزای مورد استفاده برای همین منظور است.

آیا dcs و scada اساساً یکسان هستند؟

یک سیستم اسکادا برای جمع آوری و ارائه داده ها به اپراتورها، تصمیم گیری در مورد فرآیندها و کنترل عملکرد کارخانه استفاده می شود. از آنجا که ما می دانیم که نقش سیستم های SCADA و DCS اساساً یکسان هستند ، بیایید سعی کنیم مکانیسم های مورد استفاده برای انجام این کارها را در مقابل خود عملیات مقایسه کنیم.

تفاوت DCS و SCADA

1.رابط انسان ماشین (HMI)

1.1.سخت افزار HMI:

بیایید با دستگاهی شروع کنیم که کارکنان کارخانه برای تعامل با فرآیندهای خودکار از آن استفاده می کنند. پنل های رابط انسان ماشین (HMI) اولین رابط گرافیکی بین پردازنده های کارخانه و فرآیندهای کارخانه است و اپراتورها با آن ها کنترل می کنند (HMI) جهت کنترل و مانیتور کردن اطلاعات و پارامتر ها در زمینه یک فرایند صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد.

پنل های HMI را می توان از همان تولید کننده به عنوان کنترل کننده تهیه کرد ، برندهایی مانند:

• زیمنس (Siemens): یکی از بزرگترین تولید کنندگان فن آوری صرفه جویی در مصرف انرژی در دنیاست، شرکت زیمنس از پیشروترین سیستم های تولید و انتقال نیرو و پزشکی است. در راه حل های زیرساختی و صنعتی، شرکت نقش مهمی دارد.
• آلن بردلی (Allen Bradley): یکی از برندهای مشهور تجهیزات اتوماسیون صنعتی شرکت آلن بردلی است و دارای یکی از گسترده ترین خطوط تولید سنسورها در صنعت می باشد.
• جنرال الکتریک (General Electric): شرکت جنرال الکتریک یک شرکت جهانی صنعتی دیجیتال است. محصولات و خدمات این شرکت از موتورهای هواپیما ، تولید برق و تجهیزات تولید نفت و گاز گرفته تا تصویربرداری پزشکی ، تأمین مالی و محصولات صنعتی را شامل میشود.
• اشنایدر الکتریک (Schneider Electric): اشنایدر الکتریک یک شرکت چند ملیتی اروپایی و یک متخصص جهانی در مدیریت انرژی و اتوماسیون است که راه حل های دیجیتالی انرژی و اتوماسیون را برای کارآیی و پایداری ارائه می دهد.

همه اینها نام تجاری پانل های HMI را تولید می کنند. همچنین تولید کنندگان مستقل پانل HMI مانند Red Lion نیز وجود دارند. با این وجود ، HMI می تواند یک کامپیوتر صنعتی از Dell یا هر تولید کننده دیگری باشد که نیازهای ناهموار برای رایانه شخصی را برآورده می کند.

1.2 نرم افزار HMI:

در حالی که بیشتر تولید کنندگان ممکن است برند HMI خاص خود را داشته باشند، به طور معمول، برای برنامه ریزی HMI به نرم افزار نیاز داریم. برای مثال در مورد زیمنس نرم افزارWinCC، برای برند آلن بردلی  Factory Talk View نیاز است.

ممکن است برخی از نرم افزارهای برنامه نویسی PLC / HMI وجود داشته باشد که برای سازنده مناسب و اماده سازی شده باشد اما در بیشتر قسمت ها ، آنها بسته های نرم افزاری جدا هستند که نیاز به خریدهای جداگانه دارند. همچنین اگر فکر می کنید استفاده از تولید کننده به شما این امکان را می دهد که پایگاه داده دیتا بیس خود را برای استفاده در HMI در دسترس داشته باشید، این امر لزوماً درست نیست زیرا برخی از فروشندگان دارای قابلیت کشیدن و انداختن هستند مانند GE (جنرال الکتریک).

ها در درجه اول در محیط های اتوماسیون در مقیاس کوچک مورد استفاده قرار می گیرند. هنگامی که شما دارای سیستم هایی در مقیاس بزرگتر هستید ، رابط کاربری فرایند کارخانه معمولاً یک رایانه رومیزی است.

این رایانه به بسته نرم افزاری خاص خود مانند موارد زیر نیاز دارند:

• Intellution or iFix
• Wonderware or VtSCADA

در حالی که یک سیستم اسکادا دارای HMI ها یا رایانه هایی است که لزوماً از همان تولید کننده نیستند، DCS  ها دارای رابط های گرافیکی هستند که به طور معمول در سیستم DCS یکپارچه هستند.

2.مغز سیستمها (PLC و RTU)

حال وقت آن است که درباره مغز های این عملیات نکاتی را بیان کنیم.

در سیستم اسکادا ممکن است PLC و RTU وجود داشته باشد. ، این مؤلفه ها برای اجرای دستورات لازم برای کارخانه ها به برنامه نویسی نیاز دارند. در اوایل اتوماسیون امکان اینکه هزاران خط کد برای اجرای یک فرایند واحد در یک کارخانه وجود داشته باشد بسیار بود اما با گذشت سال ها روش های بیشتری برای ادغام و استفاده ی مجدد از کد به وجود امده است اما این کد قابل استفاده مجدد نیازمند آن است که به فرمت نوشته شده توسط کنترلر باشد. بلوک های عملکرد سفارشی، به دستورالعمل ها (AOIs) و … اضافه میشود که توسط یک برنامه نویس در کنترلر نوشته شده است.

پس از نوشتن، کد را می توان هر بار برای استفاده در کنترلر ذکر کرد. ممکن است ارتقای یک کتابخانه ای از کد که در بسیاری از پروژه ها مورد استفاده قرار میگیرد زمان زیادی طول بکشد. در حالی که این روند در روزهای ابتدایی در اجرای اسکادا دست و پا گیرتر است. DCS عملکردهای از پیش تعریف شده بسیاری داشت که می توان برای برنامه های مختلف سفارشی نمود. با این وجود لزوم نوشتن کد از بین نمی رود بلکه به تسهیل و انجام سریعتر کمک می کند زیرا در نوشتن کد برای کارکردهای معمول زمان کمتری صرف می شود.

تفاوت ویژگی های dcs و scada

1. زمان پردازش

زمان پردازش به شما می گوید چقدر می توانید انتظار داشته باشید که پردازش یک برنامه تحت شرایط عادی به طول انجامد.

زمان پردازش در DCS در مقابل PLC / RTU محیط اسکادا آهسته تر است. در حالی که لزوما مشکل ساز نیست و می تواند بر فرآیندهای حساس به زمان تأثیر بگذارد.

2. پروتکل های ارتباطی

یک سیستم ارتباطی است که به دو یا چند نهاد اجازه می دهد تا قالب انتقال داده ها را تعیین کنید و اطلاعات را منتقل نمایید. یک پروتکل ارتباطی مناسب، نحوه برقراری ارتباط، پایان دادن به یک اتصال، برخورد با داده های خراب و نحوه قالب ریزی داده های ارسال شده را دارا میباشد.

ارتباطات درون یک سیستم اسکادا می تواند بسیار متفاوت باشد و با فن آوری های در حال تغییر سازگار باشد، در حالی که DCS نیز اقتباس شده است، هنوز هم برخی از ارتباطات وجود دارند که می توانند چالش برانگیز باشند.

3. ایمنی

گفته شده است که اگر ایمنی در اولویت باشد، بنابراین DCS مسیر پیشرفت است. با این حال ، امروزه با فراوانی پردازنده های ایمنی، یک سیستم اسکادا نیز مییتواند انتخاب شود.

نتیجه

به طور خلاصه، در بازار امروز تفاوت های گسترده ای در سیستم ها وجود ندارد

DCS خود دارای نرم افزار رابط اپراتور یکپارچه با پایگاه داده هستند. در حالی که اسکادا از شما می خواهد که نرم افزار دیگری را خریداری کنید و تگ های خود را بسازید یا وارد کنید.

اگر یک فرآیند بسیار حساس به زمان داشته باشید ، ممکن است سیستم های اسکادا به دلیل آن که زمان پردازش سریع تر است مزیت جزئی داشته باشند.

نگران ایمنی هستید؟ مزیت  DCS

به یک معماری ارتباطی باز نیاز دارید؟ مزیت  SCADA

همانطور که مشاهده می کنید ، شباهت های زیادی بین این دو سیستم وجود دارد.

The post تفاوت سیستم های DCS و SCADA appeared first on آریا تجهیز.

تجهیزات اندازه گیری سطح میتوانند در سیستم های کنترلی مختلف از جمله کنترل موجودی محصول، پایانه فروش، کنترل نشتی، حفاظت از سرریز، کنترل دسته ای، سیستم های تزریق، جداسازی مایعات مخلوط و بسیاری دیگر از سیستم های کنترلی، استفاده شوند.

تجهیزات اندازه گیری سطح به صورت زیر دسته بندی می شوند:

• گیج سطح
• ترانسمیتر سطح
• سویچ سطح

گیجهای سطح برای نمایش سطح بصورت عینی در محل و ترانسمیترهای سطح برای کنترل و مانیتور مداوم سطح در اتاق کنترل استفاده می شوند.

سویچهای سطح معمولا برای کنترل های حفاظتی استفاده می شوند.

گیج سطح

متداولترین نوع گیجهای سطح عبارتند از:

• پنجره بازدید
• گیج شیشه ای سطح
  • انعکاسی
  • شفاف
  • دورنگ
• گیج مغناطیسی سطح
• گیج شناور سطح

پنجره بازدید (Sight Glass)

پنجره بازدید یک پنجره شیشه ای یا یک تیوب دارای پنجره شیشه ای است که روی تانک یا مخزن نصب می شود و این امکان را به بهره بردار و اوپراتور می دهد تا داخل تانک یا مخزن را مشاهده کند.

ممکن است لازم باشد تا بهره بردار سطح مایع را ببیند یا فرآیند داخل تانک را برای اطمینان از کیفیت یا ایمنی بصورت عینی کنترل کند.

پنجره بازدید میتواند بشکل یک دیسک شیشه ای با یک قاب فلزی فلنجی که روی نازل مخزن نصب می شود یا بصورت یک تیوب عمودی با اتصال فلنجی در بالا و پایین آن، باشد.

پنجرهای بازدید تیوبی مشابه گیجهای سطح امروزی هستند، اما فقط مشاهده سطح را در یک ارتفاع مشخص یا فاصله خیلی کوچک فراهم میکنند.

گیج شیشه ای سطح

سه نوع گیج شیشه ای سطح وجود دارد؛ انعکاسی، شفاف و دو-رنگ.

گیج شیشه ای سطح دارای چهار قسمت اصلی است؛ محفظه یا تیوب فلزی، شیشه، دو عدد شیر فلکه در بالا و پایین، و دو شیر یا درپوش برای تخلیه مایع یا گاز.

گیج لوله ای نوع دیگر تمام شیشه ای گیج سطح است اما در فرآیندهای صنعتی کاربرد ندارد.

گیج انعکاسی سطح (Glass Level Gauge)

گیج انعکاسی سطح بر اساس قوانین انعکاس و انکسار نور کار میکند.

در گیج انعکاسی، جلوی محفظه فلزی با شیشه ای پوشیده شده است که دارای شیارهای منشوری شکل با زاویه 90 درجه است که با مایع زاویه 45 درجه میسازد.

وقتی مایع وارد محفظه گیج میشود، طبق اصل ظروف به هم مرتبط، سطح مایع داخل محفظه هم سطح مایع داخل تانک یا مخزن میشود.

سطح مایع از اختلاف روشنایی شیشه بین بخش مایع و بخش گاز/بخار به دلیل تفاوت ضریب شکست پرتوهای نور در مایع با گاز/بخار، مشخص میشود.

ضریب انعکاس ناحیه گاز کمتر از 45 درجه است، بنابراین نور در ناحیه گاز کاملا به سطح شیشه منعکس می شود بنابراین آن قسمت به رنگ سفید نقره ای دیده میشود.

به عبارت دیگر، اختلاف ضریب شکست بین گاز و شیشه زیاد است، بنابراین نور نمی تواند از شیارهای منشوری شیشه عبور کند، بنابراین کاملا منعکس میشود.

ضریب شکست ناحیه مایع بیشتر از 45 درجه است، بنابراین نور منعکس نمیشود، و قسمت مایع تیره تر دیده میشود.

یعنی چون اختلاف ضریب شکست بین مایع و شیشه کم است، نور از قسمت شیارهای منشوری شیشه عبور میکند.

گیج انعکاسی سطح به چراغ نیاز ندارد و نور خورشید برای مشخص شدن سطح مایع کافی است.

کاربردهای گیج انعکاسی سطح (Reflex Level Gauge Applications)

گیج انعکاسی سطح برای مایعات تمیز و شفاف استفاده میشود و نباید برای سرویسهای بخار یا خورنده استفاده شود. زیرا استفاده از ورقه محافظ میکا که برای حفاظت شیشه ضروری است، نمیتواند روی شیشه با شیارهای منشوری نصب گردد.

گیج انعکاسی سطح برای سرویسهای دارای دو مایع با چگالی های مختلف مناسب نیست، زیرا سطح بین مایع بالایی و پایینی نمیتواند به وضوح مشخص شود.

گیج انعکاسی سطح میتواند برای C3 (پروپان) و هیدروکربنهای سبکتر، اگر تیره و کدر نباشند، استفاده شود.

هیدروکربنهای سنگین تر و تیره یا مایعات کدر ممکن است روی شیشه را با یک لایه تیره بپوشانند، بنابراین سطحهای مایع پایین تر از این لایه بخوبی قابل تشخیص نیست.

گیج شفاف سطح(Transparent Level Gauge)

گیج شفاف سطح، دو صفحه شیشه در جلو و پشت محفظه گیج دارد.

پرتوهای نور از شیشه پشتی وارد شده، از مایع عبور کرده و از شیشه جلویی خارج میشوند.

اختلاف بین شفافیت مواد، سطح را مشخص میکند.

معمولا به منظور نمایش بهتر سطح، یک چراغ در پشت گیج نصب میشود.

به این دلیل که مایعات با شفافیت های مختلف از یکدیگر تشخیص داده میشوند، از گیج شفاف سطح برای نمایش سطح بین مایعات با چگالی های مختلف، استفاده میشود.

به منظور حفاظت شیشه از بخار، قلیایی های داغ، محلولهای اسیدی، آمینها، اسید هیدروفلوریک و دیگر سرویسهای خورنده، گیج شفاف سطح باید به ورقه محافظ میکا به صورت یک فیلم و ورقه نازک در پشت شیشه مجهز شود.

چراغ گیج شفاف سطح باید مناسب با رتبه بندی محدوده خطر انفجار ( hazardous area classification )مربوط به محل نصب گیج انتخاب شود.

کاربردهای گیج شفاف سطح

گیج شفاف سطح میتواند برای کاربردهای زیر مورد استفاده قرار گیرد:

• مایعات کثیف یا با رنگ تیره
• سرویسهای اسیدی یا قلیایی
• نمایش سطح واسط مایعات
• سرویسهایی با چسبندگی بیشتر از 10 سنتی پوز
• سرویسهای خورنده که لازم است از ورقه میکا استفاده شود

گیج دورنگ سطح(Bicolor Level Gauge)

گیج دورنگ سطح برای نمایش سطح آب کندانس شده و بخار در مخازن پرفشار بخار بویلر ها استفاده میشود.

گیج دورنگ سطح آب را در قسمت پایینی به رنگ سبز و بخار را در بخش بالایی به رنگ قرمز نمایش میدهد.

این تجهیز از یک بدنه از استیل زنگ نزن که مقطع ذوزنقه ای شکر دارد، دو شیشه در جلو و عقب بدنه، یک فیلتر دورنگ و یک چراغ در پشت شیشه عقبی، تشکیل شده است.

سطح شیشه ها به دلیل ذوزنقه ای بودن مقطع بدنه، موازی نیستند.

یک فیلتر قرمز و سبز رنگ پشت شیشه عقبی قرار داردکه نور چراغ را به تو دسته پرتو نور قرمز و سبز تبدیل میکند.

پرتوهای نور قرمز و سبز هنگام عبور غیر مستقیم از شیشه، آب و بخار، ضریب انعکاس متفاوتی دارند.

در قسمت پایینی که آب کندانس شده جمع شده است، پرتو نور قرمز منحرف میشود و به دلیل موازی نبودن شیشه ها نمیتواند از شیشه جلویی عبور کند، اما پرتو نور سبز میتواند به شیشه جلویی برسد، بنابراین بیننده این قسمت از گیج سطح را به رنگ سبز میبیند.

در قسمت بالایی که حاوی بخار است، عکس حالت قبلی، پرتو نور سبز منحرف میشود و نمیتواند به شیشه جلویی برسد، اما نور قرمز از شیشه جلویی عبور میکند و این قسمت از گیج سطح قرمز دیده میشود.

به دلیل دمای بالا شیشه های جلویی و عقبی با ورقه میکا محافظت میشوند.

چون گیج دورنگ سطح برای در مخازن پرفشار بخار بویلر استفاده میشود، باید طراحی آن مطابق استاندارد ASME BOILER AND PRESSURE VESSEL CODE – SEC. I باشد.

چراغ گیج شفاف سطح باید مناسب با رتبه بندی محدوده خطر انفجار ( hazardous area classification )مربوط به محل نصب گیج انتخاب شود.

بخش های گیج شیشه ای سطح

گیج شیشه ای سطح از سه بخش اصلی تشکیل شده است؛ محفگیج شیشه ای سطح از سه بخش اصلی تشکیل شده است؛ محفظه فلزی (بدنه)، شیشه و شیر ها (دو شیر فلکه در بالا و پایین گیج و دو شیر یا درپوش برای تخلیه گیج).

بدنه گیج سطح

محفظه، بخش فلزی بدنه، با شیشه که به محفظه با پیچ و مهره محکم شده است، کل بدنه گیج سطح را شکل میدهند.

به دلیل محدودیت طول شیشه، محفظه ها با طولهای استاندارد که بر مبنای اندازه استاندارد شیشه است، ساخته میشوند.

9 اندازه استاندارد برای شیشه وجود دارد، بنابراین 9 اندازه نیز برای قسمت های بدنه وجود دارد.

سازندگان یک جدول شامل طول قابل مشاهده و طول مرکز-به-مرکز ( C-C ) اتصال، متناسب با تعداد متفاوت قسمت ها برای اندازه های استاندارد شیشه ارایه میکنند.

به منظور حفظ استقامت فیزیکی و مکانیکی گیج سطح، پیشنهاد میگردد از گیج شیشه ای سطح با طول C-C بیشتر از 2000 میلیمتر استفاده نشود.

اگر طول C-C درخواست شده بیشتر از 2000 میلیمتر است، میتوان از دو یا چند گیج سطح با حداقل 50 میلیمتر همپوشانی در طول قابل مشاهده، استفاده کرد.

متریال بدنه معمولا برای سرویسهای غیر خورنده کربن استیل ASTM A105 است، اما برای سرویسهای خورنده و برودتی استیل زنگ نزن ASTM A316 بهترین راه حل است.

برای فرآیندهایی که دارای یونهای مهاجم مانند کلراید ( CL-) هستند، مانند آب دریا، Hastelloy C که یک آلیاژ پایه نیکل با مقادیر مولیبدن است یا Duplex یا Superduplex میتوانند مواد مناسبی برای بدنه گیج باشند.

شیشه گیج سطح

استقامت شیشه با افزایش طول کاهش مییابد؛ بنابراین طول شیشه نمیتواند به اندازه طول اندازه گیری انتخاب گردد.

بنابراین محفظه گیج باید با وصل کردن تعداد مشخصی از قسمت های استاندارد که متناسب با اندازه استاندارد شیشه است، به یکدیگر ساخته شود تا طول قابل مشاهده گیج را تشکیل دهند.

9 اندازه استاندار برای شیشه از 115 میلیمتر تا 340 میلیمتر وجود دارد.

اندازه 9 متداول ترین اندازه شیشه است که در کاربردهای صنعتی استفاده میشود.

شیشه ها با سه ضخامت، 34 میلیمتر، 30 میلیمتر و 25 میلیمتر موجودند، اما 34 میلیمتر ضخامت استاندارد برای گیج شیشه ای سطح است.

شیشه نقطه ضعف گیج سطح است و باید از مواد خاصی ساخته شود تا بتواند در شرایط دما و فشار صنعتی مقاوت کند.

شیشه گرما دیده متداول ترین شیشه است که برای گیجهای سطح استفاده میشود و از نظر دمایی و فیزیکی به دلیل فرآیندهای ساخت گرمایی و شیمیایی خاص ، از شیشه معمولی مقاوم تر است.

شیشه بوروسیلیکات یک نوع شیشه گرما دیده است که از ترکیب سیلیس و تیری اکسایدبرم در دمای بالا ساخته میشود.

شیشه بروسیلیکات ضریب انبساط دمایی بسیار پایینی و بهترین مقاومت را در برابر محلولهای اسیدی دارد، همچنین به تغییرات آن دما مقاوم است ولی در برابر محلولهای قلیایی مقاومت کمی دارد.

شیشه بروسیلیکات میتواند در سرویسهایی با دمای ℃ 315 استفاده شود.

شیشه آلومینوسیلیکات که دارای اکسید آلومینیوم است، بیشتر به دما مقاوم است و میتواند دمایی تا ℃ 425 را تحمل کند؛ درجه فشار بالاتر و مقاوت شیمیایی بهتری بخصوص نسبت به محلولهای قلیایی در مقایسه با شیشه بروسیلیکات دارد.

کوارتز که از ذوب کردن کریستالهای کوارتز ساخته میشود، در برابر مواد فرساینده مقاومت بیشتری نسبت به شیشه دارد و میتواند در سرویسهایی تا دمای ℃ 560 استفاده شود، اما شکننده تر است.

محافظت از شیشه گیج سطح

به منظور محافظت از شیشه در برابر بخار، محلولهای قلیایی یا اسیدی داغ، آمینها، اسید هیدروفلوریک، سود و دیگر سرویسهای خورنده، گیج شفاف سطح باید به ورقه نازک محافظ مجهز شود.

ورقه میکا بهترین و متداول ترین فیلم محافظ است که برای گیجهای سطح شفاف استفاده میشود.

ورقه میکا در گیجهای سطح انعکاسی به دلیل وجود شیارهای منشوری در سطح داخلی شیشه قابل استفاده نیست.

میکا یک کانی طبیعی سیلیکات (سیکیکات صفحه ای ) است که دارای مقاومت دمایی بسیار بالا، انعطاف قابل قبول و مقاومت در برابر خورندگی محلولهای قلیایی و اسیدی داغ، میباشد.

میکا درجه بندی های مختلفی از V1 تا V10 برای کاربردهای متفاوت دارد، اما دو تا از این درجه بندی ها برای محافظت از شیشه گیج سطح مناسبند:

V2 یاقوتی/سبز شفاف و کمی لک دار

درجه V2 میکا سخت است و رنگ یکنواختی دارد و ممکن است دارای لکه های رنگی کریستالی باشد، اما نقش ها و لکه های گیاهی و معدنی، ترک ، گره و دیگر ایرادهای مشابه ندارد.

همچنین بجز چند حباب کوچک هوا که آن هم بیشتر از یک چهارم سطح قابل استفاده نیست، عاری از ناخالصی های خارجی است.

این درجه برای سرویسهای بخار از 600 تا 1500 PSI (41 تا 103 bar ) مناسب است.

این درجه در دو رنگ یاقوتی و سبز موجود است.

V4 یاقوتی/سبز طرح دار

درجه V4میکا سخت است و رنگ یکنواختی دارد و ممکن است دارای لکه های رنگی کریستالی باشد، اما نقش ها و لکه های گیاهی و معدنی، ترک ، گره و دیگر ایرادهای مشابه ندارد.

همچنین بجز چند موج اما نه ناصاف و چند حباب کوچک هوا که آن هم بیشتر از دو سوم سطح قابل استفاده نیست، عاری از ناخالصی های خارجی است.

این درجه برای سرویسهای بخار از 300 تا 600 PSI (20 تا 41 bar ) مناسب است.

این درجه در دو رنگ یاقوتی و سبز موجود است.

اندازه و ضخامت استاندارد ورقه های محافظ میکا به شرح جدول زیر است:

برای سرویسهای اسید هیدروفلوریک در درجه اول، ورقه های PCTFE (Kel-F ® ) استفاده میشود که میتواند در بازه دمایی -240℃ تا 150℃ کار کنند.

The post گیج سطح appeared first on آریا تجهیز.

زمانی که دمای حباب شیشه ای بالا می رود، مایع داخل حباب منبسط می شود و در لوله مدرج بالا می رود.

دماسنج های پرشده صنعتی مشابه گیج های فشار هستند که بوسیله یک تیوب با سوراخ نازک به یک حباب پرشده وصل شده است.

حباب می تواند با مایع، گاز یا بخار پرشود.

دسته بندی دماسنج های پرشده

دماسنج های پرشده بر اساس ماده ای که با آن پر شده اند دسته بندی می شوند.

• کلاس I : پرشده با مایع
• کلاس II : پرشده با بخار
• کلاس III : پرشده با گاز

لطفا توجه فرمایید که دماسنج های پرشده با جیوه به دلیل خطرات آن برای سلامتی و ملاحظات زیست محیطی، دیگر استفاده نمی شوند.

جدول زیر یک مقایسه خوب از کلاسهای مختلف دماسنج های پر شده ارائه می دهد:

یک نکته مهم که درمورد دماسنج های پرشده که باید مورد توجه قرارگیرد، پاسخ زمانی آنهاست.

پاسخ زمانی دماسنجهای پرشده به ماده پرشده، شکل حباب ، قطر لوله یا تیوب و … آنها بستگی دارد.

دماسنج های پرشده با گاز و بخار نسبت به دماسنج های پرشده با مایع پاسخ زمانی سریعتری دارند.

پاسخ زمانی با دوبرابر کردن قطر حباب، دو برابر می شود.

همچنین اگر حباب داخل ترموول قرارگیرد، پاسخ زمانی طولانی تر می شود.

دماسنج های پر شده با مایع

مایعی که این نوع دماسنج ها با آن پر می شوند، معمولا زایلین (C8H10 ) است که یک هیدروکربن خنثی است.

فشار سیستم این دماسنج ها باید از فشاربخارشوندگی مایع پر کننده بیشترباشد تا از بوجود آمدن حباب در لوله یا تیوب ارتباطی جلوگیری شود.

رنج پایین این دماسنج با توجه به نقطه انجماد مایع پر کننده و رنج بالای آن براساس دمایی که آن مایع دیگر درآن دما پایدار نیست، تعیین می شود.

محافظت عبور از رنج دماسنج های پرشده با مایع معمولا 100% رنج اندازه گیری است.

دماسنج های پر شده با بخار

در این نوع از دماسنج، حباب و لوله ارتباطی، هم با مایع و هم بخار ماده، پر شده است.

فشارسیستم این دماسنج تابع فشاربخارشوندگی ماده پر کننده در دمای کارکرد است.

معمولا سیالهای زیربه عنوان ماده پر کننده استفاده می شوند:

متیل کلراید، دی اکسید سولفور، بوتان، پروپان، هگزان، متیل اتر، اتیل کلراید، اتیل اتر، اتیل الکل، کلروبنزن.

برای رنج های دمایی پایین اتان با فشار بخار شوندگی 1.4 تا 41 بار در رنج دمایی -73 تا 29 درجه سانتی گراد، و برای رنج های دمایی بالا اتیل کلراید با همان فشار بخارشوندگی، اما در رنج دمایی 38 تا 177 درجه سانتی گراد می توانند استفاده شوند.

بالاترین دما به نقطه بحرانی سیال پرکننده محدود می شود و پایین ترین دما در نتیجه کاهش حساسیت خواندن دما زمانی که تغییرات فشار بخارشوندگی نسبت به تغییرات واحد دما در دماهای پایین بسیار کم است، متناسب با آن ماده تعیین می گردد.

محدوده عبورازرنج دماسنج های پرشده با بخاربسیارکم است، زیرا فشاربخارشوندگی تمایل دارد با دما، بصورت نمایی افزایش یابد.

دماسنج های پرشده با گاز

مبنای عملکرد دماسنج های پرشده با گاز به این صورت است که فشار گاز کامل محدود شده در حجم ثابت متناسب با دمای مطلق آن است.

گازهای استفاده شده در این دماسنج ها گاز کامل نیستند اما اختلاف بقدری کم است، که از اندازه گیری فشار می توان برای مشخص کردن دما آنها استفاده کرد.

نیتروژن متداول ترین گاز برای دماسنج های پرشده با گاز است، زیرا یک گاز ذاتی و ارزان است، اما برای دماهای پایین هلیم بهتر است.

رنج پایین دما در دماسنج های پرشده با گاز به دمای بحرانی گاز پرکننده (معمولا نیتروژن یا هلیم) محدود می شود.

رنج بالایی دما به ماده سازنده حباب بستگی دارد.

رنج نهایی اندازه گیری می تواند 1200 درجه فارنهایت ( 667 درجه سانتی گراد) باشد، که فقط به عوامل غیرخطی ناشی ازشار جرمی از حباب محدود می شود.

پایین ترین رنج دمایی نیز به فشاری که در آن تیوب بوردون بیش از حد تحمل فشرده نشود، محدود می گردد.

سرعت پاسخ دماسنج های پر شده با گاز معمولا خوب است.

The post دماسنج های پرشده appeared first on آریا تجهیز.

این مبنای عملکرد دماسنج های بی متال است.

اگر دو نوار صاف فلزی به یکدیگر متصل و محکم شوند و حرارت ببینند، مجموعه آنها به سمت فلزی که نرخ انبساط کمتری دارد خم می شود.

این خم شدن و حرکت می تواند با درست کردن نوارهای تابیده شده بصورت حلزونی یا مارپیچ، تشدید شود.

دماسنج های بی متال بطورمعمول جهت نمایش محلی دما به عنوان گیج دما استفاده می شوند.

بیمتال مارپیچ بصورت محوری، با سرما و گرما بالا و پایین می رود.

این حرکت باعث حرکت محوری عقربه، که به انتهای بیمتال مارپیچ متصل است، می شود.

دماسنج های بی متال، همچنین می توانند به عنوان سوییچ دما که در آن حرکت نوارمارپیچ در یک نقطه مشخص، که نمایان کننده یک دمای مشخص است، کنتاکت یک سوییچ را باز یا بسته می کند، استفاده شود.

در برخی از موارد می توانیم گیج- سویچ دما، که دارای دو عملکرد فوق الذکر بصورت یکجا است استفاده کنیم.

این دستگاه مانند گیج دما، دما را نمایش می دهد و یک سویچ قابل تنظیم روی دمای مورد نیاز دارد.

نقطه قوت دماسنج های بی متال ارزانی و سادگی آنهاست.

نقطه ضعف دماسنج های بی متال این است که ممکن است در شرایط سخت، تنظیم و کالیبره بودن خود را از دست بدهند.

دقت دماسنج های بی متال

طبق استاندارد ASME B.40.200 ، 4 درجه دقت برای دماسنج های بی متال تعریق شده است:

درجه های دقت A ، B ، C ، D و AA .

دقت درجه A برابر با ±1% رنج اندازه گیری است.

The post دماسنج بی متال Bimetal appeared first on آریا تجهیز.

دو نوع ترمیستور وجود دارد:

• ترمیستور NTC
• ترمیستور PTC

مقاومت ترمیستورNTC با افزایش دما کاهش و مقاوت ترمیستورPTC با افزایش دما افزایش می یابد.

ترمیستور NTC نسبت به ترمیستور PTC بسیار حساس تر است.

ترمیستورهای NTC بیشتر از ترمیستورهای PTC برای اندازه گیری دما استفاده می شوند.

ترمیستورها یک جایگزین ارزان برای RTD ها در رنج دمایی زیر 150 درجه سانتی گراد می توانند باشد.

ترمیستورها می توانند در رنج دمایی -80 تا 300 درجه سانتی گراد مورد استفاده قرار گیرند.

ترمیستورها بسیار حساسند (تا 100 برابر RTD و 1000 برابر ترموکوپل) و تغییرات بسیار کوچک دما را میتوانند حس کنند. همچنین بسیار سریع هستند.

به دلیل همین سرعت و حساسیت بالا، ترمیستورها در کاربردهای کنترل دقیق دما و زمانی که تغییرات دمای بسیار کوچک باید حس شوند، استفاده می شوند.

به دلیل مقاوت الکتریکی بزرگ ترمسیتورها، خطای ناشی از مقاومت سیم های ارتباطی قابل ملاحظه نیست، بنابراین پلهای 3 سیمه و 4 سیمه برای ترمیستورها استفاده نمی شود.

ترمیستورهای NTC از مواد نیمه هادی سرامیکی اکسید فلزاتی مانند، نیکل ، منگنز، مس و روی و… ساخته می شوند.

ترمیستورهای PTC از سیلیسیوم، باریوم، قلع و… ساخته می شوند.

تغییر در مقاومت ترمیستورها به دما بسیار غیر خطی است.

انواع المنت ترمیستور

معمول ترین نوع المنت ترمیستورها دانه تسبیحی و چیپستی هستند; انواع دیگری نیز مانند واشری، دیسکی و میله ای وجود دارند.

دقت ترمیستور

عدم دقت و خطا در ترمیستورها بصورت کلی 0.006 تا 0.6 درجه سانتی گراد و اگر کالیبره شوند برابر با 0.003 درجه سانتی گراد است.

مقایسه عملکرد خطی

نمودار زیر نشان می دهد که RTD خطی ترین دستگاه اندازه گیری دما در مقایسه با ترموکوپل و ترمیستور است.

به همین دلیل از RTD ها در لوپ های کنترلی به عنوان ترانسمیترهای دما برای ارسال سیگنال آنالوگ ( 4 ~20 میلی آمپر) به سیستم کنترل استفاده می شود.

The post ترمیستور appeared first on آریا تجهیز.

هنگامی که دمای فلز افزایش می یابد، مقاومت آن فلز در برابر جریان الکتریکی افزایش می یابد.

بطور مشابه، هنگامی که دمای المنت مقاومتی RTD افزایش یابد، مقاومت الکتریکی که براساس اهم (Ω) اندازه گیری می شود، افزایش می یابد.

المنت های RTD معمولا بر اساس مقاومت الکتریکی آنها در دمای صفر درجه سانتی گراد، مشخص می شوند.

به دلایل زیر، پلاتین معمول ترین فلز برای المنت RTD است:

1. خنثی بودن شیمیایی
2. رابطه دما به مقاوت نزدیک به رابطه خطی
3. ضریب دما-مقاومت بزرگ به نحوی که تغییرات مقاومت آن با دما قابل اندازه گیری است
4. پایداری ( که درآن مقاومت دمایی آن با گذشت زمان تغییر شدید ندارد)

مقاومت الکتریکی پلاتین برابر با 100 اهم در دمای صفر درجه سانتی گراد است، به همین دلیل با عبارت “Pt100”شناخته می شود.

المنت RTD

1- المنت سیم پیچ

طول بسیار دقیقی از سیم، دور یک قالب یا دوک سرامیگی پیچیده می‌شود، سپس داخل یک غلاف سرامیکی که نقش محافظت از سیم پیچ را دارد، قرارداده می شود.

2- المنت کویل(سیم پیچ) داخلی

سیمها بعد از پیچیده شدن، داخل سوراخهای یک ایزوله کننده سرامیکی قرار داده می شود.

برخی از سازندگان بعد از قراردادن سیم پیچها، داخل سوراخها را با پودر سرامیک پر می کنند.

این کاراز اتصال داخلی و کوتاه شدن سیمها جلوگیری می کند.

3- المنت ورقه نازک

یک صفحه سرامیکی با لایه ای از جوهر فلزپوشانده می شود. سپس بوسیله لیزر روی آن کنده کاری می شود تا یک مسیر مقاومت الکتریکی بوجود آید. قطعه ساخته شده بصورت کپسول، جهت محافظت در پوشش سرامیکی قرار می گیرد.

این نوع المنت نسبت به المنت سیم پیچ ارزانتر است و پاسخ سریعتری دارد.

پل وتستون

معمول ترین روش برای اندازه گیری مقاومت RTD ، استفاده از پل وتستون است.

درپل وتستون در صورتی که مقاومتهای دو طرف پل برابر نباشند، یک جریان الکتریکی از پل عبور می کند . در مدار زیر جریان عبوری از پل بیانگر مقاومت RTD است.

دقت RTD

خطای سنسور RTD کلاس A برابر با ±0.03 درجه سانتی گراد یا 0.01% محدوده و رنج اندازه گیری (span ) و خطای سنسور RTD کلاس B برابر با ± 0.3درجه سانتی گراد یا 0.12% محدوده و رنج اندازه گیری (span) است.

با درنظر گرفتن همه خطاها، شامل خطاهای سنسورو قسمتهای الکتریکی ترانسمیتر، خطای کل برای RTD Pt100 کلاس A حدود 0.015% رنج اندازه گیری است.

سیم بندی المنت RTD

المنت RTD ابتدایی یک تجهیزدوسیمه است که انتهای این دو سیم به سیم های ارتباطی متصل می شوند، سپس این سیم های ارتباطی به سیمهای مسی برای افزایش طول وصل می شوند.

اگر مقاومت این سیمهای ارتباطی را درنظر بگیریم ، طرح دقیق مداربالا بصورت زیر خواهد بود:

مقاومت این سیم های ارتباطی می¬تواند بشدت دقت اندازه گیری دما را کاهش دهد.

برای جبرانسازی مقاومت این سیمهای ارتباطی، سیم بندی 3 سیمه می تواند مورد استفاده قرارگیرد، که در این طرح مقاومت سیم های ارتباطی، در دو طرف مقابل هم درپل وتستون 3 سیمه قرارمی گیرند. در نتیجه اثر امپدانسی آنها خنثی می شوند.

طرح دقیق مدار اندازه گیری RTD سه سیمه بصورت زیر است:

سیم بندی 4 سیمه جبرانسازی بیشتری انجام می دهد، بنابراین با آن حداکثر دقت بدست می آید.

در سیم بندی 4 سیمه ولتاژ خوانده شده در پل وتستون مستقیما متناسب با مقاومت RTD است و به طول سیمهای ارتباطی حساس نیست.

طرح دقیق مدار اندازه گیری RTD چهار سیمه بصورت زیر است:

RTD چهار سیمه در مقایسه با RTD سه سیمه بسیار دقیقتر و گرانتر است.

RTD چهار سیمه در آزمایشگاهها و تجهیزات کالیبراسیون استفاده می شود.

کاربرد متداول RTD

اغلب RTD به عنوان ترانسمیتر دما در صنایع مختلف برای اندازه گیری دما با سیگنال خروجی 4 ~ 20 میلی آمپر برای دماهای پایین ومتوسط استفاده می شود.

متداولترین و مناسب ترین RTD برای اکثر صنایع مانند نفت و گاز، پتروشیمی و نیروگاهها، که قیمت و دقت قابل قبولی داشته باشد RTD سه سیمه Pt100 است.

جدول مقایسه RTD و ترموکوپل

The post حسگرهای دمای مقاومتی (یRTD) appeared first on آریا تجهیز.

مدار اندازه گیری دما در ترموکوپل

در سال 1821 سیبک، دانشمند آلمانی، اثر ترموالکتریک را کشف کرد که پایه تکنولوژی ترموکوپل مدرن را پایه نهاد.

او مشاهده کرد که در یک مدار الکتریکی بسته، متشکل از دو فلز متفاوت، اختلاف دما باعث ایجاد جریان الکتریکی میشود.

بدین معنی که بین آن دو نقطه با دمای متفاوت، اختلاف پتانسیل ترموالکتریکی بوجود می آید.

اختلاف پتانسیل ترموالکتریکی بوجود آمده به جنس فلزات استفاده شده و تفاوت دما بین دو نقطه اتصال بستگی دارد.

اگر دمای دو نقطه اتصال یکسان باشد، اختلاف پتانسیل ترموالکتریکی بوجود آمده در دو نقطه یکدیگر را خنثی کرده و جریان الکتریکی در مدار بوجود نخواهد آمد.

تفاوت دمای بین دو نقطه اتصال باعث ایجاد اختلاف پتانسیل ترموالکتریکی در دونقطه و در نتیجه جریان الکتریکی در مدار می شود.

بنابراین ترموکوپل می تواند فقط اختلاف دمای بین دونقطه اتصال را اندازه گیری کند ونه دمای مطلق یک نقطه را، که این امر مبنای استفاده از ترموکوپل کاربردی را بیان می کند.

برای اندازه گیری دمای یک نقطه، یکی از نقطه های اتصال در یک دمای مشخص به عنوان دمای مرجع نگه داشته می شود (نقطه اتصال سرد) و نقطه دیگر اتصال در محلی که قرار است دمای آن اندازه گیری شود، قرار می گیرد.

بنابراین دمای نقطه مورد نظر طبق فرمول زیر محاسبه می شود:

ثابت سیبک برای هر ماده ای در دمای اتاق متفاوت است.

داشتن یک نقطه اتصال به دمای مشخص در محیط آزمایشگاه بسیار مفید است، اما برای اکثر محیطهای صنعتی اندازه گیری و کنترل سهل و مناسب نیست.

بدین منظور بجای آن، با استفاده از تجهیزات حساس به دما مانند ترمیستور یا دیود و اندازه گیری دمای محل اتصال سیمها داخل تجهیز ابزاردقیق (ترموکوپل)، و با دقت جهت کاهش هرگونه اختلاف دما بین ترمینالها، یک نقطه اتصال سرد مجازی (نقطه دمایی مرجع مجازی) می سازند.

بدین ترتیب، اختلاف پتانسیل نقطه اتصال سرد میتواند پس از اعمال اصلاحات مناسب، شبیه سازی شود.

به این عمل جبرانسازی نقطه اتصال سرد (نقطه دمایی مرجع) می گویند.

ساختار ترموکوپل

• معمولا المنت (حسگر) داخل ترموول قراردارد.
• عموما قطر خارجی المنت یک چهارم اینچ است.
• معمولا ماده پوسته دور المنت از Stainless Steel است، که البته در موارد خاص میتوان مواد ویژه ای نظیر Inconel، Incoloy ، Hastelloy و Monel باشد..
• ترموکوپل دوپلکس دارای دو المنت داخل یک پوسته است.

ترکیب آلیاژ هادی های ترموکوپل استاندارد

رنگهای مختلفی برای سیمهای اتصال انواع مختلف ترموکوپل تعریف شده است.

در API 551 انواع ترموکوپل و رنج پیشنهادی استاندارد ISA/ASTM به شرح جدول زیر مشخص شده اند:

نکته: در دماهای بسیار بالا باید حتما از ترموول های سرامیکی استفاده شود.

موارد زیر باید در انتخاب ترموکوپل مناسب برای کاربرد مورد نظر حتما در نظر گرفته شود:

• دما (انتخاب نوع ترموکوپل J ، K ، M ، و غیره)
• زمان پاسخ ( هرچه قطر المنت بیشتر باشد زمان پاسخ کمتر است)
• عمر مفید ( هر چه قطر المنت بیشتر باشد عمر مفید بیشتر است)

همانطور که قبلا گفته شد ثابت سیبک برای هر ماده در دمای اتاق متفاوت است، بنابراین هر نوع ترموکوپل ثابت سیبک متفاوتی دارد:

انواع اتصال ترموکوپل

دو نوع نقطه اتصال بطور معمول استفاده می شود:

1. نوع A ( زمین شده ) که سر ترموکوپل به منظور پاسخ سریعتر و کاهش اغتشاشات الکتریکی به پوسته که دارای اتصال زمین است جوش داده شده است.
2. نوع B ( زمین نشده ) که سر ترموکوپل از نظر الکتریکی از پوسته ایزوله شده است و پاسخ کند تری دارد.

نکته: نوع اتصال رهاشده که نقطه اتصال تروکوپل خارج از پوسته و در تماس مستقیم با مواد فرایند است توصیه نمی شود.

استاندارد های زیر مشخصات ترموکوپل ها را بیان می کنند:

• IEC 60584-1: Thermocouples: basic and tolerance values of the thermoelectric voltages
• IEC 60584-3: Thermocouples: Thermocouple cables and compensating cables
• ASTM E230: Standard specification and temperature-electromotive force (EMF) tables for standardized thermocouples.

دقت ترموکوپل

اختلاف پتانسیل تولید شده توسط ترموکوپل در رنج میلی ولت و ضعیف است، و خطای ترانسمیتر ارسال کننده این مقدار اندازه گیری شده نیز حدود 0.01 میلی ولت درنظر گرفته میشود، بنابراین خطای کلی ترموکوپل می تواند کمتر از 1 درجه سانتیگراد باشد.

برای رنج های کوچک اندازه گیری دما این میزان خطا قابل قبول نیست، بنابراین پیشنهاد میگردد از ترموکوپل برای اندازه گیری دماهای بالا استفاده شود.

برای اندازه گیریهای دماهای پایین و متوسط (-200 تا +600 درجه سانتی¬گراد)، معمولا از RTD های Pt100 استفاده می شود.

0
خطای اندازه گیری کل حاصل جمع خطای سیم های ترموکوپل، سیم های رابط اتصالی و خطای پردازشگر سیگنال (ترانسمیتر) می باشد.

برای کاهش خطای سیم های رابط اتصالی و تاثیرات محیطی، طول سیم های رابط باید در حد امکان کوتاه باشد.

بدین منظور بهترین راه حل، نصب ترانسمیتردر نزدیک ترین فاصله ممکن یعنی داخل محفظه بالای ترموکوپل است.

The post ترموکوپل appeared first on آریا تجهیز.

• °C – درجه سلسیوس یا سانتیگراد
• °F – درجه فارنهایت
• K – درجه کلوین
• R – درجه رانکین

ارتباط واحدهای اندازه گیری دما

• °C = (°F – 32)/1.8
• °F = 1.8 x °C + 32
• K = °C + 273.15
• R = °F + 459.67

انواع تجهیزات اندازه گیری دما

معمول ترین تجهیزات اندازه گیری دما که در صنعت استفاده میشوند عبارتند از:

1. ترموکوپل (T/C)
2. حسگرهای دمای مقاومتی (RTD )
3. ترمیستور
4. بیمتال
5. دماسنج های پرشده
6. دماسنج مادون قرمز

The post واحدهای اندازه گیری دما appeared first on آریا تجهیز.

طبق استاندارد EN 837-1 گیج فشار طراحی ایمن باید شرایط زیر را برآورده کند:

• آزمون آزاد سازی انرژی
• ماده ضد انفجار برای شیشه ( شیشه لمینیتی یا پلاستیک ضد انفجار)
• صفحه پشت بیرون جهنده

آزمون آزاد سازی انرژی، ترکیدن یا شکسته شدن المنت فشار را با پر کردن داخل بدنه با گاز پر فشار شبیه سازی می کند.

عملکرد گیج فشار در طول آزمون اگر هیچ تکه یا سیالی به سمت روبروی گیج پرتاب نشود،رضایت بخش خواهد بود .

انواع گیج فشار طراحی ایمن

استاندارد EN 837-1 برای گیج های فشار، سه کد S1، S2 و S3 را برای سطوح مختلف ایمنی مشخص کرده است.

S1

S1 کد طراحی برای گیج فشار با توپی بیرون جهنده یا صفحه پشت بیرون جهنده است.

S2

S2 کد طراحی برای گیجهای فشار طراحی ایمن با اندازه صفحه 40 تا 80 میلیمتر بدون صفحه محافظ است.

در طراحی کد S2، گیج فشار هر سه شرط گیج فشار طراحی ایمن (آزمون آزاد سازی انرژی، شیشه ضد انفجار و صفحه پشت بیرون جهنده) را برآورده می سازد.

S3

S3 ،کد طراحی برای گیج های فشار طراحی ایمن با اندازه صفحه از 40 تا 250 میلیمتر و دارای صفحه محافظ جلو می باشد.

طراحی S3 بالاترین سطح ایمنی برای گیج های فشار را دارا می باشد.

گیج فشار با کد طراحی S3، نه تنها الزامات گیج طراحی ایمن را برآورده می سازد، بلکه صفحه محافظ جلو را نیز دارد.

طبق استاندارد EN 837-1، دو نوع گیج فشار طراحی ایمن است:

• گیج فشار طراحی ایمن با صفحه محافظ جلو ( S2 )
• گیج فشار طراحی ایمن با صفحه محافظ جلو ( S3 )

کاربرد گیج فشار طراحی ایمن

مدرک مشخصات طراحی پروژه اولین مرجع برای تعیین درجه ایمنی طراحی گیج فشار است.

اگر اطلاعات مدرک مشخصات طراحی پروژه کافی نبود، آنگاه استاندارد EN 837-2 می تواند مرجع خوبی در این خصوص باشد.

استاندارد EN 837-2 معیار و شاخص حداقل الزامات ایمنی برای گیج فشار بوردن را بصورت زیر ارایه کرده است:

بر اساس استاندارد EN 837-2 برای گیج های فشار پر شده با مایع در سرویسهای مایع، استفاده از توپی بیرون جهنده ( کد طراحی S1 ) به عنوان طراحی ایمن کافی است و برای سرویسهای خشک ( بدون مایع پر کننده) در سرویسهای مایع، حتی توپی بیرون جهنده نیز نیاز نیست.

0: Pressure gauge without blow-out device

S1: Pressure gauge with blow-out device

S2: Safety Pattern pressure gauge without baffle wall (non-solid front)

S3: Safety Pattern pressure gauge with baffle wall (solid front)

بر اساس استاندارد EN 837-2، در سرویسهای گاز و بخار اگر اندازه صفحه بیشتر از 100 میلیمتر و فشار بیشتر از 25 بار است ، آنگاه گیج فشار باید از نوع طراحی ایمن با صفحه محافظ جلو (کد طراحی S3) باشد

اگر اندازه صفحه کوچکتر از 100 میلیمتر و فشار بیشتر از 25 بار است، آنگاه گیج فشار باید از نوع طراحی ایمن و بدون صفحه محافظ جلو  (کد طراحیS2) باشد.

برای گیجهای فشار پرشده با مایع در سرویسهای گاز و بخار با فشار کمتر از 25 بار، باید توپی بیرون جهنده یا صفحه پشت بیرون جهنده ( کد طراحی S1) روی گیج قرار گیرد.

برای گیج های فشار دیافراگمی و کپسولی الزامات طراحی ایمن ( کدهای طراحی S2 و S3 ) ضروری نیست.

اما استاندارد EN 837-3، توپی بیرون جهنده یا صفحه پشت بیرون جهنده را به عنوان طراحی ایمن (کد طراحی S1) به منظور حفاظت از اپراتور با آزادسازی گاز با فشار بالای داخل بدنه را در مواقع شکست المنت فشار، عنوان کرده است.

بر اساس استاندارد EN 837-3 ، توپی بیرون جهنده یا صفحه پشت بیرون جهنده (کد طراحی S1) برای گیجهای دیافراگمی و کپسولی پر شده با مایع ،اجباری و الزامی است.و باید نسبت به مسدود شدن با گرد و غبار یا کثیفی مقاوم باشد و فشار عملکرد آن از نصف فشار انفجار شیشه بیشتر نباشد.

گیج های فشار پر شده با مایع

گیج فشار می تواند با مایع پرشود تا لرزشهای نشانگر را به منظور خواندن راحت و آسان حذف کند.

همچنین پر کردن گیج فشار با مایع، به عنوان روان کننده برای اجزای متحرک عمل کرده و فرسایش آنها را کم می کند.

در مناطقی که تغییرات دمایی زیاد است، پر کردن گیج با مایع کمک می کند تا از تشکیل شبنم یا مه روی شیشه گیج جلوگیری شود.

پر کردن گیج فشار با مایع، از نفوذ رطوبت محیط به داخل بدنه جلوگیری و در نتیجه از المنت و اجزای متحرک در برابر خوردگی محافظت می کند.

گیجهای فشار پر شده با مایع در معرض افزایش فشار داخلی در اثر افزایش دما هستند، بنابراین گیجهای آب بندی و درز بندی شده باید به تجهیزات تخلیه به بیرون و اتمسفر مجهز باشند.

در هنگام شکستن یا ترکیدن المنت فشار، فشار داخل بدنه با سرعت بیشتری افزایش می یابد، در نتیجه استفاده از توپی بیرون جهنده یا صفحه پشت بیرون جهنده برای گیجهای فشار پر شده با مایع اجباری و الزامی است.

متداول ترین مایعات برای پر کردن گیج فشار گلیسرین و روغن سیلیکونی اند.

در محیط های بسیار سرد و یخبندان، روغن سیلیکونی به دلیل چسبندگی پایین حتی در دماهای پایین، عملکرد بهتری دارد و می تواند از اجزای متحرک در برابر یخزدگی محافظت کند.

اما گلیسرین و روغن سیلیکونی هرگز نباید برای سرویسهایی با مواد با خاصیت اکسیداسیون بالا مانند اکسیژن، کلوراین، اسید نیتریک و پراکسید هیدروژن استفاده شوند.

برای چنین سرویسهایی، مایعات فلورینه یا کلرینه مانند هالوکربن استفاده شود، در غیر این صورت گیج فشار نباید برای این سرویسها از نوع پر شده با مایع باشد.

رنج دمای عملکرد باید برای انتخاب مایع پر کننده مناسب، در نظر گرفته شود.

گیجهای فشار مخصوص اکسیژن

تماس اکسیژن با هیدوکربنها مانند روغن یا گریس باعث انفجار شدید می شود بطوریکه می تواند صدمات فاجعه بار جانی و مالی بجا بگذارد.

گیج های فشار برای سرویس اکسیژن نیازمند طراحی خاصی است که به آن گیج فشار اکسیژن گفته می شود.

برای پرکردن گیج های فشار اکسیژن باید از هالوکربن استفاد کرد، در غیر اینصورت نباید پر شوند.

بر روی صفحه مدرج گیج فشار اکسیژن باید عبارت “OXYGE CLEAN- USE NO OIL” درج شود.

The post الزامات گیج فشار-طراحی ایمن appeared first on آریا تجهیز.

متریال بدنه

بدنه پلاستیکی برای گیج های فشار در محیط های صنعتی مناسب نیست.

استیل های ضد زنگ AISI 316 / 316L / 304 / 304L مناسب ترین و متداول ترین متریال برای بدنه گیج فشار هستند.

در مناطقی که تراکم کارخانجات نفت و گاز یا پتروشیمی زیاد است، ممکن است جو با گازهای خورنده که در مشعل های فلر خوب نسوخته اند آلوده باشد و احتمال دارد این گازها در اثر ترکیب با رطوبت محیط تبدیل به اسیدهای خورنده شوند.

در چنین محیط هایی AISI 316 بهترین انتخاب برای بدنه است.

متریال اجزای در تماس با سیال

اجزای در تماس با سیال شامل سوکت، المنت فشار و قسمتهای نقطه اتصال به فرآیند می باشد.

استیل های ضد زنگ AISI 316 / 316L / 316Ti می توانند بهترین و متداول ترین متریال برای المنت فشار ( تیوب بوردن، دیافراگمی، کپسولی و آکاردئونی) و دیگر اجزای در تماس با سیال باشند، زیرا دارای مقاوت خوردگی مناسب در برابر سرویس های خورنده و مشخصات مکانیکی قابل قبول در بازه دمایی منفی 254 تا مثبت 816 درجه سانتی گراد هستند.

برای فرآیندهایی که دارای یونهای مهاجم مانند کلراید ( -CL) هستند مانند آب دریا، فولادهای ضد زنگ آستنیتیک (316SS, 304SS, 321SS …) قابل استفاده نیستند.

برای این سرویسها آلیاژهایی که دارای نمره معادل مقاومت خوردگی پوک شوندگی ( PREN ) بیشتر از 40 هستند، پیشنهاد می گردند.

مونل که یک آلیاژ نیکل-مس است و هستلوی سی (Hastelloy C )که یک آلیاژ پایه نیکل و دارای مولیبدنیوم است، برای متریال اجزای در تماس با سیال در سرویسهای آب دریا و دارای کلراید مناسب هستند.

متریال اجزای متحرک

اجزای متحرک، با سیال در تماس نیستند اما لازم است برای افزایش طول عمر گیج فشار از جنس استیل ضد زنگ باشند.

متریال نشانگر

جنس نشانگر معمولا از آلیاژهای آلومینیوم سبک است.

متریال شیشه

شیشه گیج فشار برای کاربردهای صنعتی باید شیشه نشکن مانند شیشه ایمنی لمینیتی یا پلاستیک ضد انفجار که خرد یا متلاشی نمی شود، باشد.

احتیاط برای استیلن

استیلن در تماس با مس و آلیاژهای دارای بیش از 70 درصد مس، تشکیل ترکیبهای قابل انفجار می دهد.

بنابراین دقت خاصی برای انتخاب متریال گیج فشار خصوصا برای اجزای در تماس با سیال، اجزای متحرک و حتی پایه ها و ثابت کننده های داخل بدنه صورت گیرد تا خطر انفجار به حداقل برسد.

به عنوان مثال؛ برنج یک آلیاژ مسی است که استفاده از آن در سرویسهای هوا یا آب غیر صنعتی برای قسمتهای نقطه اتصال به فرآیند و اجزای در تماس با سیال متداول است، اما استفاده از برنج در سرویسهای استیلن ممنوع است.

پیشنهاد می گردد که عبارت ACETYLEN روی صفحه گیج فشار برای سرویسهای استیلین درج شود.

اندازه صفحه گیج فشار

اندازه های استاندارد گیج های فشار عبارتند از؛ 40، 50، 63، 80، 100، 150، 160، و 250 میلیمتر.

گیج فشار طراحی ایمن

گیج های فشار طراحی ایمن به منظور حفاظت از اپراتور در برابر انفجار تیوب بردن طراحی شده اند.

ایمنی اوپراتور در طراحی های زیر در نظر گرفته شده است:

• شیشه ایمنی
• توپی بیرون جهنده / صفحه پشت بیرون جهنده
• صفحه محافظ جلو

شیشه ایمنی

شیشه های ایمنی، به عنوان مثال شیشه های ایمنی لمینیتی، فوق العاده مستحکم تر از شیشه های استاندارد اند.

شیشه های ایمنی لمینیتی از دو یا چند لایه شیشه با لایه های میانی پلی وینیل بوتیرال ( PVB ) یا اتیلن وینیل استات ( EVA )، تشکیل شده اند.

لایه های میانی شیشه را در صورت شکستن در جای خود نگه می دارد.

طبق استاندارد EN 837-1، پلاستیک ضد انفجار نیز قابل قبول است.

توپی بیرون جهنده

توپی بیرون جهنده معمولا یک توپی یا درپوش پلاستیکی است که در پشت گیج فشار قرارداده می شود و زمانی که فشار داخل بدنه گیج بالا میرود، به بیرون پرتاب می شود.

این اتفاق باعث آزاد شدن فشار اضافه داخل بدنه به بیرون و جلوگیری از انفجار شیشه و بدنه گیج می شود.

توپی بیرون جهنده باید نسبت به مسدود شدن با گرد و غبار یا کثیفی مقاوم باشد و فشار عملکرد آن از نصف فشار انفجار شیشه بیشتر نباشد.

وقتی که گیج فشار از نوع نفوذ ناپذیر باشد یا بدنه از یک ورقه فلز بصورت یک تکه ساخته شده باشد، استفاده از توپی بیرون جهنده الزامی است و باید روی گیج نصب گردد.

به منظور جلوگیری از مسدود شدن توپی بیرون جهنده با دیگر تجهیزات، باید در هنگام نصب فضای کافی در پشت گیج در نظر گرفته شود.

صفحه پشت بیرون جهنده

صفحه پشت بیرون جهنده مشابه توپی بیرون جهنده است، اما در این طراحی هنگام افزایش ناگهانی فشار داخل بدنه، کل صفحه پشتی گیج به بیرون پرتاب می شود.

صفحه پشت بیرون جهنده باید نسبت به مسدود شدن با گرد و غبار یا کثیفی مقاوم باشد و فشار عملکرد آن از نصف فشار انفجار شیشه و 1.5 بار بیشتر نباشد.

گیج فشار با صفحه پشت بیرون جهنده می تواند با آب بندی و درز بندی اتصال صفحه پشت توسط واشر حلقوی، با مایع پرشود.

صفحه محافظ جلو

صفحه محافظ جلو یک صفحه فلزی محکم است که بصورت دائمی داخل بدنه بین تیوب بوردن و صفحه مدرج قرار داده می شود.

اگر تیوب بوردن در اثر اضافه فشار ناگهانی بشکند یا بترکد، صفحه محافظ جلو با جلوگیری از انفجار شیشه گیج از اوپراتور محافظت می کند.

صفحه محافظ جلو دارای یک سوراخ در مرکز آن برای عبور محور نشانگر است که اندازه این سوراخ نباید از پنج درصد صفحه محافظ جلو بیشتر باشد.

The post متریال گیج فشار appeared first on آریا تجهیز.