התקנה ותחזוקה של מד זרימת טורבינות גז

התקנה נכונה של מדי זרימה של טורבינות גז

מפעלים מודרניים מסתמכים על מדידת גז מדויקת עבור גז טבעי, CO₂, גז נוזלי גזי חמצני/גז טבעי דחוס (LPG/SNG), מימן, חנקן, חמצן ואוויר דחוס. בשירותים אלה, מד הזרימה של טורבינת הגז ממלא תפקיד חיוני בכך שהוא מספק מדידה מהירה וחוזרת עם אובדן לחץ נמוך. עקרון הפעולה שלו פשוט וחזק: הגז הזורם מניע רוטור רב-להבים, מהירות הסיבוב פרופורציונלית למהירות הזרימה הממוצעת, ופיקוח מגנטי או אופטי ממיר את מעבר הלהב לפולסים. בעזרת גורם K מכויל (פולסים ליחידת נפח), המשדר מוציא נפח כולל ואות פולס של 4-20 מיליאמפר לבקרה ודיווח.

התקנה נכונה של מד זרימת טורבינת גז לקבלת תוצאות מדידה מיטביות

קבלת תוצאות מדויקות תלויה לא רק בבחירת המד המתאים לתהליך של הלקוח, אלא גם בהתקנה נכונה. המדריך הבא מסביר, שלב אחר שלב, כיצד להתקין מד זרימה של טורבינת גז בצורה נכונה.

היקף ובטיחות

התקנה נכונה של מד טורבינת גז משפיעה הן על ביצועי המדידה והן על בטיחות הצנרת . רק טכנאים מוסמכים בעלי ניסיון בתחום הצנרת והאזורים המסוכנים צריכים לבצע את העבודה. יש לפעול לפי התקנים המקומיים ולנהלי האתר, ולעולם אין לפתוח אוגנים או מעטפות בזמן שהקו נמצא בלחץ . באזורי EX, יש לשמור על שלמות הבטיחות מפני פיצוץ - יש להשתמש בבלוטות מאושרות ולעולם אין לשנות כניסות כבלים או שיטות איטום.

כללי בטיחות מרכזיים:

• אין לנסות לתקן או לפרק תחת לחץ.
• אין לשבור את חותמות הכיול או העופרת ללא אישור.
• נעילה/תיוג (LOTO) לפני תחזוקה.
• יש לשמור על שסתום המעקף נעול במהלך פעולה רגילה.

רשימת בדיקה לפני התקנה

מד טורבינה זקוק לפרופיל זרימה נקי ויציב. לפני שאתם מחברים משהו:

• נקו את הצינור: הסירו סיגי ריתוך, חלודה, אבק ופסולת. לכלוך הוא הגורם מספר 1 לבלאי מוקדם של המיסבים וסחיפת הדיוק. הוסיפו מסנן/מסננת במעלה הזרם במקומות בהם קיימת סבירות גבוהה לפסולת.
• הימנעו מפעימות: אין להתקין במקומות בהם קיימות זרימה פועמת או תנודות לחץ חמורות. אם בלתי נמנע, הוסיפו בולמי זעזועים או העבירו את המונה לאזור שקט יותר.
• תכנון להפגת מתחים: השתמשו במפרקי התפשטות/מפחים כך שצמיחה תרמית וחוסר יישור לא יעקפו את הגוף. ודאו שהסלילים במעלה/מורד הזרם מיושרים וללא מתחים.
• בחירת המיקום: הימנעו משדות מגנטיים חזקים, רעידות מכניות ואזורים בעלי EMI גבוה (ליד מתקני VFD או פסי צבירה בעלי הספק גבוה).

התקנה מכנית ופריסה של צנרת

כיוון וכיוון. מדי טורבינת גז מותקנים בדרך כלל אופקית כאשר חץ הזרימה תואם את כיוון הגז. יש לשמור על גוף ישר וללא עומס בצנרת.

צינורות ישרים (פרופיל מהירות). יש לוודא שלפחות 10 DN במעלה הזרם ו -5 DN במורד הזרם של הצינור הישר. אם יש לכם מרפקים במישור, מפחיתים, שסתומי בקרה או T ממש במעלה הזרם, יש להאריך את הצינור הישר במעלה הזרם ל- 15-20 DN , או להוסיף מרכך זרימה כדי לשחזר פרופיל סימטרי. יש לשמור על האטמים צמודים לקדח - ללא חריצים של האטמים או חדירה מריתוכים לתוך צינור המדידה.

יישור קואקסיאלי. יש ליישר את האוגנים בצורה קואקסיאלית בכניסה וביציאה. חוסר יישור יוצר מערבולת ומהירות לא אחידה, מה שמאיץ את שחיקת המיסבים ומוסיף שגיאת מדידה.

לולאת מעקף. התקן קו מעקף עם שסתומי בידוד סביב המונה כדי שתוכל לטפל במכשיר מבלי לסגור את המתקן. במהלך פעולה רגילה, נעל את קו המעקף בסגירה .

הזמנת חברות וסטארט-אפ

קצב עליית לחץ. פתחו את שסתום הזרם באיטיות והגדילו את הלחץ בהדרגה . קצב עליית הלחץ המרבי לא יעלה על 35 קילופסקל לשנייה . עלייה מהירה בלחץ עלולה להגביר את מהירות הרוטור ולגרום נזק למסבים.

בדיקת דליפות וסיבוב. לאחר הפעלת לחץ, בדקו דליפות בכל החיבורים. ודאו שהרוטור מסתובב בחופשיות (באמצעות אבחון או תדר פולסים בזרימה נמוכה) ללא רעידות או רעש.

ייצוב זרימה. הבא את הקו ללחץ וטמפרטורה רגילים לפני איפוס או אימות סופיים. אם התהליך פועל לעתים קרובות ליד הזרימה המינימלית , יש לשקול מד קטן יותר או פתרון רב-נתיבי כדי לשמור על ליניאריות וחזרתיות.

חיווט חשמלי ובקרת EMI

סוג כבל. השתמשו בכבל מסוכך עם זוג שזור עבור יציאות 4–20 mA/HART או פולסים. שמרו על כבלי אות בצינור נפרד מקווי חשמל. אם לא ניתן לאטום פתח צינור, כוון אותו כלפי מטה כדי למנוע עיבוי.

מיגון והארקה. יש להארק את מיגון הכבל בקצה אחד בלבד (בדרך כלל בחדר הבקרה) כדי למנוע לולאות. יש להארק את המונה בהתאם להוראות היצרן - אין לשתף את הארקת המכשיר עם מערכות מתח גבוה. במהלך ריתוך בצנרת, לעולם אין להשתמש במונה כחוזר לריתוך.

הגנה מפני חדירה. אטום פתחים שאינם בשימוש באמצעות פקקים מאושרים. הוסף לולאת טפטוף בסביבות לחות כדי למנוע חדירת לחות לקופסת הדקים.

בדיקות שגרתיות מאריכות את חיי המונה ושומרות על הדיוק:

• תנאי תהליך: יש לוודא מעת לעת את ניקיון הגז, הלחץ והטמפרטורה. שינויים משמעותיים עלולים לשנות את הכיול.
• תקינות המסנן: בדקו את המסננים במעלה הזרם והחליפו או נקו את הרכיבים באופן מיידי כדי להגן על הרוטור והמיסבים.
• סקירה סביבתית: שימו לב למקורות EMI חדשים, רעידות נוספות או חדירת לחות שעלולים לגרום לסחיפת אות .
• שלמות האטם: יש לשמור על אטמי הכיול/עופרת שלמים אלא אם כן מתבצעת עבודה מאושרת.

שימון מדי זרימה של טורבינות גז

מיסבי טורבינה זקוקים לשימון יעיל ובזמן . שימון נכון משפר את עמידות הבלאי והקורוזיה ושוטף חלקיקים עדינים, תוך שמירה על דיוק ליניארי וחזרתיות .

• בעבודה רגילה, יש לשמן 10-15 פעמים בשנה , תוך מילוי מיכל השמן עד למפלס המסומן בכל פעם בחומר הסיכה המצוין .
• עדיף לשמן בזמן שהמדד פועל . לאחר כל לחיצה על ידית השמן, יש לעצור מספר שניות לפני הלחיצה הבאה, עד להגעה לנפח שצוין.
• אין לשמן את המכשיר כאשר המונה עומד או פועל למשך תקופות ארוכות מתחת ל -0.2 Qmax .
• הגבר את התדירות עבור זרימה גבוהה, לחץ גבוה , מחזורי עבודה ארוכים או גז מלוכלך .
• אם חומר הסיכה מזוהם או מקולקל , יש להחליף אותו ולנקות את מיכל השמן לפני המילוי מחדש.
• להלן סרטון שיראה לכם כיצד לבצע את הליך הוספת שמן סיכה.

כמויות סיכה מומלצות (טבלת ייחוס)

Nominal Diameter (DN)	25	50	80	100	150	200	250	300	350	400
First-time / daily refueling (mL)	10 / 5	10 / 5	10 / 5	10 / 5	10 / 5	15 / 10	15 / 10	15 / 10	15 / 10	15 / 10

מדריך מהיר לפתרון בעיות

• קריאה לא יציבה → ספיגת אוויר, שברי נוזלים (גז רטוב), מיגון/ארקה לקויים, EMI, רעידות.
  תיקון: ייבוש הגז במידת האפשר, ניתוב מחדש של הכבלים, אימות סיום המגן, הוספת תומכים/בולמי זעזועים.
• אפס הזזה או הטיה → מאמץ מכני כתוצאה מצנרת, חוסר יישור או חדירת אטמים; גרר הרוטור כתוצאה מזיהום.
  תיקון: יישור מחדש של הסלילים, ודא שהאטם צמוד לקדח, ניקוי/בדיקה של הרוטור והמיסבים.
• תגובה איטית → מד גדול מדי במהירויות נמוכות מאוד או מיסבים דביקים.
  תיקון: הערכה מחדש של גודל המונה לעומת רמת ההורדה; בדיקת סיכה ומצב המיסב.
• סחיפה/לחות של האות → עיבוי בתיבת הדקים או בצינור.
  תיקון: אטום פתחים, הוסף לולאות טפטוף, יבש הדקים, השתמש בחומר יבוש במידת הצורך.

מתי לבחור טכנולוגיה שונה

מדי טורבינה מצטיינים בגזים נקיים ויבשים עם מספרי ריינולדס טובים ומציעים פלטי פולסים לסיכום והעברת משמורת . עבור תרחישים אחרים:

• מד זרימת מסה של קוריוליס : מתאים ביותר לגז בלחץ גבוה וכאשר נדרשת זרימת מסה וגז בצפיפות גבוהה; עמיד בפני שינויי הרכב ופעימות.
• מד זרימת גז אולטרסאונד: אידיאלי לקטרים גדולים , ירידת לחץ נמוכה ומדידה דו כיוונית ; נהדר במקומות בהם קשה לבצע מסלולים ישרים ארוכים (עם התניה).
• מד זרימת מסה תרמי : שימושי לניטור אוויר דחוס וגז שירות כאשר זרימת מסה ישירה וזרימה נמוכה יותר הם בעלי עדיפות, מתאים למדידת גז בלחץ נמוך.

שאלות נפוצות

שאלה 1: אילו אורכי רצף ישרים נדרשים עבור מדי זרימה של טורבינות גז?
א: יש לספק צינור ישר עם קוטר של 10 DN ≥ במעלה הזרם ו -5 DN ≥ במורד הזרם . אם מרפקים, צינורות T או שסתומי בקרה נמצאים ישירות במעלה הזרם, יש להאריך את הקוטר ל -15-20 DN או להתקין מתקן זרימה .

שאלה 2: באיזו מהירות ניתן להגביר את הלחץ במהלך ההפעלה?
א: יש לשמור על קצב עליית הלחץ ≤ 35 kPa/s כדי למנוע מהירות יתר של הרוטור ונזק למסבים.

שאלה 3: האם מדי טורבינה פועלים עם זרימה פועמת?
א: לא מומלץ. השתמשו במעכבי מתח , העבירו את המיקום לאזור יציב, או שקלו להשתמש בקוריוליס לקווים פועמים.

שאלה 4: באיזו תדירות עליי לשמן מד זרימה של טורבינת גז? וכיצד לשמן אותו?
א: בדרך כלל 10-15 פעמים בשנה , עם נפחים לכל גודל DN (ראה טבלה). יש להגביר את התדירות עבור שירות בלחץ גבוה, זרימה גבוהה או שירות מלוכלך .

שאלה 5: אילו נוהלי חיווט מונעים אותות רועשים?
א: השתמשו בכבל מסוכך מסוג זוג שזור , הקרקעו את המגן בקצה אחד בלבד , הרחיקו את כבלי האות מקווי חשמל/VFD , ואטמו את הצינורות כדי למנוע עיבוי .

מַסְקָנָה

ביצוע שיטות אלה של מדי זרימת טורבינות גז - צנרת נקייה, ריצות ישרות נכונות, הרכבה ללא מתחים, הפעלה מבוקרת, EMI/הארקה חזקים ושימון ממושמע - מספק דיוק יציב, חיי מיסב ארוכים יותר ותפעול בטוח יותר של הצינור. במקרים בהם תנאי התהליך מאתגרים את טכנולוגיית הטורבינה (פעימה, מהירות נמוכה מאוד, שינויים בהרכב), יש להעריך חלופות של קוריוליס , אולטרסאונד או מסה תרמית .

מחבר: Silver Automation Instruments — צוות הנדסה

מומחי מכשור מעשיים עם 10+ שנות ניסיון בשטח במדידת זרימה, לחץ ומפלס. מומחיות במדי טורבינות גז, קוריוליס, מגנטיים ואולטרסאונד. תהליכי CE ו-ISO 9001.

אתר אינטרנט: silverinstruments.com | דוא"ל: technician@silverinstruments.com