loading...

نسیم دانش

بازدید : 97
چهارشنبه 10 آبان 1402 زمان : 20:55

مقدمه ای بر گیج فشار در صنعت نفت و گاز

یکی از کاربردهای گیج فشار در صنعت نفت و گاز اندازه گیری سطح کمیت‌هایی است که در خطوط لوله، مخازن و دیگر مکان‌ها در جریان می‌باشد. گیج فشار که به آن فشار سنج یا پرشر گیج هم می گویند، نوعی ابزار دقیق برای اندازه گیری فشار سیالات است. این ابزارهای اندازه گیری، به خاطر نوع کارایی که دارند لازم است از بهترین کیفیت و مرغوب ترین متریال ها ساخته شوند. ایمنی و کیفیت عملکرد آنها در هنگام تولید، موضوعاتی است که طراحان به آن توجه می کنند. صنایع نفت و گاز در تمامی مراحل تفکیک، تقطیر، بازیابی، ذخیره سازی، مخلوط کردن و کنترل فشار به این دستگاه وابسته هستند. در این متن قرار است درباره گیج فشار و موضوعات مرتبط با آن با شما گفتگو کنیم.

اهمیت گیج فشار در صنعت نفت و گاز

گیج فشار در صنعت نفت و گاز قابل حذف نیست و نمی توان اهمیت آن را انکار یا حتی کمرنگ کرد. با کمک این قطعه می توان اطمینان یافت که خطوط لوله یا مخازن دچار تغییر فشار غیر استاندارد نشده اند. حتی می توان با کمک گیج فشار مطمئن شد که خطوط لوله یا مخازن و ... فاقد هرگونه نشتی هستند. گیج فشار به دلیل اهمیتی که در صنایع مختلف دارد، دارای تنوع زیادی است. گیج فشار عقربه ای، میلی بار، بردون تیوب، گیج فشار روغنی، گیج فشار تفاضلی، وکیوم، خلاء ، دیافراگمی، گیج فشار اکسیژن و تست گیج فشار از انواع مختلف این قطعه مهم و استراتژیک است. نوع عقربه ای آن در صنایع پتروشیمی بیشترین کاربرد را دارد.

گیج فشار در صنعت نفت و گاز، وظیفه اندازه گیری فشار مایعات با بالاترین کیفیت را به عهده دارد. این قطعات در ضمن باید کاملا ایمن و بی خطر طراحی شوند. در ساختار این ابزار؛ نمایشگر فشار، جزئی حیاتی است که فشار پارامترهای مورد نظر را به صورت دقیق به اپراتور نشان می دهد. ناگفته نماند، شرکت های پتروشیمی، بیشتر ترجیح شان استفاده از فشار سنج های مکانیکی است اما این بدین معنی نیست که تنوع گیج های فشار در این حوزه کم باشد. برعکس به دلیل حضور مواد مختلف و میزان تحمل آنها در شرایط و محیط های عملیاتی گوناگون، نیاز است که فشار سنج های متنوعی به کار گرفته شوند.

مزایای گیج فشار استیل

قبل از این که به مزایای گیج فشار استیل بپردازیم، خوب است درباره این نوع گیج با شما گفتگو کنیم. این نوع گیج برای محیط‌هایی که رطوبت در آن‌ها بالاست طراحی می‌شود. همچنین در مکان‌هایی که با مواد اسیدی و خورنده سر و کار دارند، از این نوع گیج استفاده می‌کنند. پرشر گیج استیل، در شرکت‌های پتروشیمی و گاز، دیگ‌های بخار، صنایع غذایی، دارویی و حتی استریل کاربرد دارد. در صنایعی که دما بالا بوده و فشارهای سنگینی در لوله‌ها یا مخازن وجود دارد، استفاده از این گیج بسیار الزامی است.

استفاده از گیج فشار در صنعت نفت و گاز که با محفظه فایبرگلاس تهیه و تولید شده‌اند، برای نصب در محیط های اسیدی و خورنده هرگز توصیه نمی‌شوند. خوب است بدانید، این گیج‌ها که با ساختار استیل به فروش می‌رسند، دارای استحکام و بدنه ای ضد زنگ بوده که از فلز فولاد ساخته شده اند. از همین رو محیط های اسیدی و خشن با عناصر خورنده، کمترین آسیبی به این قطعات وارد نمی کنند. گیج فشار استیل همچنین، دوام و پایداری بسیار خوبی در برابر دمای شدید، انواع ارتعاش ها و شوک ها دارد. به خاطر همین ویژگی های عالی است که استفاده از این نوع گیج برای صنایع نفت و گاز یک گزینه عالی به شمار می رود.

گیج فشار در صنعت نفت و گاز و استانداردهایی که باید در اختیار داشته باشد!

گیج فشار در صنعت نفت و گاز به دلایل قرار گیری در مکان های خشن و اسیدی به استانداردهای بالایی نیاز دارد. در تمامی پروژه های نفتی و پتروشیمی، همیشه حضور یک گیج فشار صنعتی در مراحل تولید محصول الزامی است. تمامی فشار سنج های مکانیکی و فرستنده های الکترونیکی برابر با معیارهای جهانی فشار سنج EN 837-1، ASME B40.100-2005 تولید می شوند. پالایشگاه های نفتی و صنایع پتروشیمی، موظف هستند تا قوانین سختگیرانه ای را برای طراحی و تولید این قطعات به کار گیرند. الزامات بین المللی که برای ساخت گیج های فشار به کار برده می شود، عبارتند از: PED و ATEX. به دلیل قوانین سختگیرانه استاندارد و کاربرد آنها در صنایع حساس و خطر خیزی چون نفت و گاز، گیج فشار و ترانسمیترها به گونه ای مهندسی می شوند که تمامی انتظارات ایمنی برآورده شود.

بررسی پرشر گیج گاز

همانطور که در متن بالا به آن اشاره شد، استفاده از گیج فشار در صنعت نفت و گاز به خاطر سنجش تراکم سیالات است. یکی از انواع مختلف گیج فشار، پرشر گیج گاز است. این نوع پرشر برای اندازه گیری دقیق ستون مایع که مرکب از جیوه و آب هستند، طراحی و تولید می شوند. کاربر با کمک این مدل، ارتفاع ستون را بر مقدار فشار مشاهده و ثبت می نماید. اگر در مانومتر از جیوه کمک گرفته شود، به آن پرشر جیوه ای و اگر این مانومتر را با آب در نظر بگیرند، به آن گیج فشار آب خواهند گفت. ضمن اینکه بارومتر فشار سنج، به نحوی مانومتر نیز به شمار می رود. این مانومترها یک لوله شیشه ای هستند که به شکل U طراحی شده و در آن جیوه قرار می گیرد.

استفاده از تجهیزاتی چون فشار سنج چه مزایایی دارد؟

استفاده از گیج فشار در صنعت نفت و گاز کارایی خطوط لوله و مخازن را افزایش داده و احتمال بروز خطرات پرهزینه را به صفر می رساند. استفاده از این گیج ها راندمان دستگاه ها و تجهیزات نفتی و گازی را افزایش می دهد. این قطعات، در صورت خطا نسبت به هشدارها و آلارم هایی که صادر می شود، واکنش بسیار سریعی دارد. تجهیزات مورد نظر همه اتوماتیک هستند و قابلیت کنترل از راه دور را نیز دارند. همین امر باعث می شود تا ساعات حضور دائمی اپراتور در محل نصب گیج فشار کاهش یابد.

چند نکته مهم در خرید گیج فشار

برای خرید گیج فشار در صنعت نفت و گاز حتما به فشار موجود در محیط مورد نظر توجه داشته باشید. حتی دمای محیطی که قرار است این قطعه در آنجا نصب شود نیز اهمیت دارد. قطر و سایز صفحه نمایش در صفحه گیج از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. این صفحه نمایش باید به گونه ای ساخته شده باشد که قرائت نتایج ثبت شده به آسانی صورت گیرد. همچنین، نحوه اتصال فشارسنج می تواند نکته ای بسیار مهم باشد که در راندمان دستگاه تاثیر بسیار زیادی خواهد داشت. گاهی اوقات این قطعه را به صورت افقی و گاه عمودی نصب می کنند.

بازدید : 119
جمعه 12 آبان 1402 زمان : 2:28

تاریخچه فشار (روش و ابزارهای اندازه گیری)

فشار را میتوان پرکاربردترین متغیر قابل اندازه گیری در صنایع دانست. اندازه گیری و کنترل فشار نه تنها برای دانستن مقدار این متغیر اهمیت دارد، بلکه برای به دست آوردن متغیرهای دیگر نظیر سطح، حجم، جریان و چگالی نیز اهمیت بسیاری دارد. تاریخچه فشار (روش و ابزارهای اندازه گیری) به اواخر قرن شانزدهم برمی گردد. اولین بار در سال 1592، گالیله موفق شد اولین دماسنج را اختراع کند. او با استفاده از یک لوله وارونه که تا نیمه در یک حوضچه آب غوطه ور شده بود، توانست تغییر حجم آب در دماهای مختلف را به نمایش بگذارد. در آن زمان، او از اهمیت اختراع خود در صنعت کنترل فرآیند اطلاعی نداشت اما باعث ترغیب دانشمندان دیگر برای مطالعه در این زمینه شد.

انواع فشار

در طول تاریخچه فشار (روش و ابزارهای اندازه گیری) از این متغیر جهت نظارت و کنترل فرآیندهای مختلفی استفاده شده است. فشار معمولا به صورت مانومتریک، مطلق و دیفرانسیل اندازه گرفته میشود و برای محاسبه مقدار متغیرهای دیگر نظیر جریان، سطح، حجم، نیرو، چگالی و ... مورد استفاده قرار میگیرد. سیالاتی که فشار آنها اندازه گیری میشود، میتوانند به حالت مایع، جامد و گاز باشند. تجهیزات اندازه گیری فشار نیز بسته به نیاز فرآیند میتوانند به صورت لوکال و تنها برای نمایش در محل انتخاب شوند یا برای انتقال داده به واحد کنترل از نوع ترانسمیتر باشند.

به علاوه، یک نوع از ابزارهای اندازه گیری فشار برای تنظیم شیرهای کنترلی استفاده می شود که به آن PID میگویند. در این تجهیزات، پس از مقایسه سیگنال دریافتی از ترانسمیتر فشار با مقدار از پیش تعیین شده در واحد کنترل، الگوریتم PID اجرا شده و فرمان لازم را به کنترل ولوها منتقل میکند. در لوپ های کنترلی ساده که به دخالت اپراتور نیازی نیست از این روش استفاده میشود.

روند پیشرفت در ساخت ابزارهای اندازه گیری فشار

برای بررسی تاریخچه فشار (روش و ابزارهای اندازه گیری) نگاهی به نمونه های اولیه آن خواهیم انداخت. در سال 1643 یک فیزیکدان برجسته ایتالیایی به نام توریچلی با استفاده از این الگو اولین فشارسنج را اختراع کرد. دستگاهی که او اختراع کرده بود، می توانست فشار اتمسفر (نیروی وارد شده از هوا بر سطح زمین) را اندازه گیری کند. او یک لوله به طول یک متر که از یک طرف کاملا بسته بود را در یک حوضچه جیوه قرار داد. ستون جیوه (ارتفاعی از لوله که با جیوه پر میشد) تقریبا برابر با 760 میلی متر بود. اگرچه توریچلی نمیدانست دلیل این امر چیست، آن را با نیرویی که در سطح زمین ایجاد می شود، متناسب دانست.

پس از گذشت پنج سال از این اختراع، یک فیزیکدان دیگر به نام پاسکال از این دستگاه برای اثبات نظریه خود استفاده کرد. این فیزیکدان فرانسوی نشان داد که فشار هوای قله کوه از فشار هوا در نقاط دیگر کمتر است. در سال 1650 نیز یک فیزیکدان آلمانی به نام اتو فون گریکه اولین دستگاه پمپ هوای کاربردی را ساخت. دانشمند ایرلندی، رابرت بویل، به کمک این دستگاه آزمایش های بسیاری روی فشرده سازی و همچنین کاهش فشار انجام داد.

حدود دو قرن بعد، یک دانشمند فرانسوی به نام گیلوساک اثبات کرد که فشار گاز در یک حجم ثابت با دمای آن متناسب است. سپس، در سال 1849 لوله بوردن توسط دانشمندی به همین نام برای اندازه گیری فشار نسبی اختراع شد. در سال 1893 نیز دانشمند دیگری به نام اماگات برای اندازه گیری فشار از پیستون های وزنی (dead-weight piston) استفاده کرد.

ابزارهای اندازه گیری فشار

با پیشرفت علم و تکنولوژی، ابزارهای اندازه گیری فشار نیز تنوع بیشتری پیدا کردند. امروزه بسته به کاربرد از تجهیزات مختلفی برای اندازه گیری این متغیر با ارزش استفاده میشود. با این حال، در تمام روش های اندازه گیری فشار از دو المان ثابت استفاده میشود:

  • المانی که به صورت مستقیم یا غیر مستقیم با فرآیند مورد نظر در تماس است؛
  • المانی که برای تبدیل تغییرات اندازه گیری شده به صورتی که برای کاربر قابل خواندن باشد، بکار میرود.

سنسورهای مورد استفاده در ابزارهای اندازه گیری فشار

سنسورها، المان هایی هستند که از طریق تماس با فرآیند مورد نظر تغییرات فشار را دریافت کرده و به واحد اندازه گیری ارسال میکنند. سپس، ابزارهای اندازه گیری فشار با تکنولوژی مخصوص خود، فشار مکانیکی دریافتی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل کرده و به واحد کنترل ارسال میکنند. از جمله این تکنولوژی ها میتوان به تکنیک های ظرفیت متغیر یا خازنی، پیزو مقاومت یا کرنش سنج، پیزوالکتریک، نوری، پتانسیومتری و ... اشاره کرد.

ابزارهای اندازه گیری فشار ایده آل باید دارای ویژگی های زیر باشند:

  • سیگنال خروجی دیجیتال؛
  • رابط دیجیتال؛
  • پایداری؛
  • نصب و کالیبراسیون آسان؛
  • قابلیت اطمینان بالا؛
  • هزینه پایین و دوره های نصب و نگهداری کوتاه؛
  • صرفه جویی در فضای نصب؛
  • امکان ارتقاء به فن آوری های فیلدباس و پروفیباس؛
  • قفل فیزیکی برای انتقال مسئولیت و ... .

تکنیک های اندازه گیری فشار

هرکدام از تکنیک ها و روش های اندازه گیری فشار کاربردها و محدودیت های خود را دارند. به عنوان مثال، سیگنال تولید شده به روش پیزو مقاومت یا کرنش سنج ناپایدار است و برای فشارهای پایین و دماهای محدود بکار میرود. روش پیزوالکتریک که در سال 1880 توسط پیر و ژاک کوری ارائه شد، دارای قابلیت پاسخ سریع است. با این حال، این روش در برابر نویز حساس است و نیازمند استفاده از مدار امپدانس بالا و تقویت کننده با بهره بالا می باشد.

استفاده از سنسورهای خازنی میتوان را از قابل اعتمادترین تجهیزات و روش های اندازه گیری فشار دانست. این سنسورها دارای عملکرد خطی بوده و نسبت به تغییرات دما نیز حساس نیستند. به دلیل عملکرد فوق العاده ای که به لحاظ پایداری، دما و فشار استاتیکی دارند، در حیطه ابزار دقیق و کنترل فرآیند مورد توجه قرار گرفته اند. سنسورهای نوری نیز دارای ویژگی هایی از جمله حساسیت بالا، اندازه کوچک، انعطاف پذیری و مقاومت، وزن کم، طول عمر طولانی، فاصله انتقال طولانی و ... هستند. این سنسورها برای کار در محیط های ایمن، ولتاژ بالا و خطرناک ایده آل هستند و عایق برق محسوب میشوند. به علاوه، یک تک فیبر می تواند ده ها سنسور برای اندازه گیری ارتعاش، فشار، دما، جریان چند فازی و ... داشته باشد.

جمع بندی

در تاریخچه فشار (روش و ابزارهای اندازه گیری) به تدریج و با توجه به امکانات و نیاز صنایع مختلف، روش ها و ابزارهای متنوعی برای محاسبه فشار ابداع شده است. اینکه از کدام یک از روش ها و ابزارهای اندازه گیری فشار استفاده کنید، به محیط و سیال فرآیند و هدف شما از اندازه گیری این متغیر بستگی دارد.

تعداد صفحات : -1

درباره ما
موضوعات
آمار سایت
  • کل مطالب : 2
  • کل نظرات : 0
  • افراد آنلاین : 1
  • تعداد اعضا : 0
  • بازدید امروز : 3
  • بازدید کننده امروز : 1
  • باردید دیروز : 0
  • بازدید کننده دیروز : 0
  • گوگل امروز : 2
  • گوگل دیروز : 0
  • بازدید هفته : 4
  • بازدید ماه : 4
  • بازدید سال : 120
  • بازدید کلی : 249
  • <
    پیوندهای روزانه
    آرشیو
    اطلاعات کاربری
    نام کاربری :
    رمز عبور :
  • فراموشی رمز عبور؟
  • خبر نامه


    معرفی وبلاگ به یک دوست


    ایمیل شما :

    ایمیل دوست شما :



    کدهای اختصاصی