کنترل سطح فشار در خطوط انتقال مایعات و گازها برای حفظ ایمنی، بهینه‌سازی عملکرد سیستم‌ها و جلوگیری از خسارات ضروری است. این فرآیند با استفاده از تجهیزات مکانیکی و سیستم‌های هوشمند انجام می‌شود.
کنترل سطح فشار یا تفاضلی چیست؟
کنترل سطح فشار یا تفاضلی به فرآیندی اطلاق می‌شود که در آن اختلاف فشار بین دو نقطه از سیستم اندازه‌گیری و تنظیم می‌شود تا عملکرد بهینه و ایمنی سیستم حفظ شود. این نوع کنترل در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، پتروشیمی و نیروگاه‌ها برای جلوگیری از نشت، ترکیدگی لوله‌ها و حفظ پایداری فرآیندها استفاده می‌شود. تجهیزات مرتبط شامل ترانسمیترهای فشار، شیرهای کنترل و سیستم‌های الکترونیکی هوشمند است.
نحوه عملکرد کنترل سطح فشار
سیستم‌های کنترل سطح فشار یا تفاضلی از اجزای مختلفی از جمله سنسور فشار، کنترل‌کننده و شیرهای کنترل تشکیل شده‌اند. سنسورها، اختلاف فشار بین دو نقطه را اندازه‌گیری می‌کنند و این اطلاعات را به کنترل‌کننده ارسال می‌کنند. کنترل‌کننده با توجه به نقطه تنظیم و الگوریتم کنترلی خود، سیگنالی را به شیرهای کنترل ارسال می‌کند. شیرهای کنترل نیز با تنظیم جریان سیال، اختلاف فشار را به مقدار مطلوب می‌رسانند.
انواع روش‌های کنترل سطح فشار
کنترل سطح فشار مطلق: در این روش، فشار مطلق در یک نقطه نسبت به یک مرجع ثابت (معمولاً فشار اتمسفر) اندازه‌گیری و کنترل می‌شود. کاربردهایی مانند کنترل ارتفاع مخازن و کنترل جریان سیالات را شامل می‌شود.
کنترل سطح فشار تفاضلی: در این روش، اختلاف فشار بین دو نقطه در یک سیستم اندازه‌گیری و کنترل می‌شود. کاربردهایی مانند کنترل سطح فیلترها و کنترل نشتی در سیستم‌های هیدرولیک را شامل می‌شود.
روش‌های مستقیم: از سنسورهای فشار برای اندازه‌گیری مستقیم اختلاف فشار استفاده می‌شود. سنسورهای فشار انواع مختلفی دارند و برای اندازه‌گیری فشار در رنج‌ها و شرایط خاص مناسب هستند.
روش‌های غیرمستقیم: از روش‌های غیرمستقیم مانند اندازه‌گیری ارتفاع مایع یا سرعت جریان سیال برای تخمین اختلاف فشار استفاده می‌شود.
خواندن این مقاله را از دست ندهید:انواع سنسورهای کنترل سطح مایعات
اصول کنترل سطح فشار
- اندازه گرفتن اختلاف سطح: در کنترل سطح تفاضلی اولین مرحله‌ای که به آن پرداخته می‌شود اندازه گرفتن اختلاف سطح مایعات می‌باشد و این کار با انواع سنسورهای اختلاف سطح انجام‌پذیر است.
- کنترل: بعد از اینکه اختلاف سطح اندازه گرفته شد اطلاعات به دست آمده باید در جهت کنترل سیستم استفاده شود که در این مورد نیز استفاده از انواع کنترل کننده‌ها امکان‌پذیر است.
- عملکرد: کنترل کننده‌ها به ارسال سیگنال‌های کنترلی می‌پردازند .در مرحله بعد این اجزا، سیگنال‌های کنترلی را دریافت کرده و عملکرد سیستم را بر اساس مقادیر به دست آمده تنظیم می‌کنند.
رنج دمایی کنترل سطح فشار
سنسورهای فشار: معمولاً سنسورهای فشار در محدوده دمایی -40 تا 125 درجه سانتیگراد (-40°F تا 257°F) کار می‌کنند.
کنترل‌کننده‌ها: محدوده دمایی کنترل‌کننده‌ها به نوع آنها بستگی دارد. برخی از کنترل‌کننده‌ها در محدوده دمایی -20 تا 70 درجه سانتیگراد (-4°F تا 158°F) و برخی دیگر در محدوده دمایی 0 تا 50 درجه سانتیگراد (32°F تا 122°F) کار می‌کنند.
شیرهای کنترل: محدوده دمایی شیرهای کنترل نیز به نوع و جنس آنها بستگی دارد. برخی از شیرهای کنترل در محدوده دمایی -50 تا 200 درجه سانتیگراد (-58°F تا 392°F) و برخی دیگر در محدوده دمایی 0 تا 150 درجه سانتیگراد (32°F تا 302°F) کار می‌کنند.
راه‌اندازی و نگهداری سیستم کنترل سطح فشار
بازرسی و آماده‌سازی:
- قبل از راه‌اندازی، از سلامت و سالم بودن تمام اجزا از جمله سنسورها، کنترل‌کننده‌ها، شیرهای کنترل، لوله کشی و اتصالات اطمینان حاصل کنید.
- هر گونه آسیب یا خوردگی باید قبل از راه‌اندازی سیستم تعمیر یا تعویض گردد.
- محل نصب سیستم باید تمیز، عاری از گرد و غبار و رطوبت و به دور از منابع گرمایی و لرزش باشد.
نصب و پیکربندی:
- سنسورها، کنترل‌کننده‌ها و شیرهای کنترل را مطابق با دستورالعمل‌های نصب در مستندات فنی نصب کنید.
- اتصالات لوله کشی را به طور محکم و با استفاده از مواد مناسب انجام دهید.
- سیستم را به منبع تغذیه و سیگنال‌های کنترلی متصل کنید.
- پارامترهای کنترلی (مانند نقطه تنظیم، باند مرده، و زمان پاسخ) را مطابق با نیاز فرآیند تنظیم کنید.
راه‌اندازی و تست:
- سیستم را به طور آهسته و با احتیاط راه‌اندازی کنید.
- عملکرد سنسورها، کنترل‌کننده‌ها و شیرهای کنترل را بررسی کنید.
- دقت اندازه‌گیری و عملکرد سیستم را با استفاده از تجهیزات تست مناسب ارزیابی کنید.
- در صورت مشاهده هر گونه مشکل، سیستم را خاموش کرده و عیب‌یابی را انجام دهید.
نگهداری و کالیبراسیون:
- برای اطمینان از عملکرد صحیح و دقیق سیستم، باید به طور مرتب (معمولاً هر 3 ماه تا 1 سال) مورد نگهداری و کالیبراسیون قرار گیرد.
- این امر شامل تمیز کردن اجزا، بررسی اتصالات، و کالیبراسیون سنسورها و کنترل‌کننده‌ها می‌شود.
- باید از تجهیزات کالیبراسیون مناسب و مطابق با استانداردهای صنعتی استفاده شود.
مشکلات رایج در سیستم‌های کنترل سطح فشار
- عدم دقت اندازه‌گیری:
- علل:
- کثیف یا معیوب شدن سنسور فشار
- نشت در سنسور یا خطوط لوله کشی
- کالیبراسیون نامناسب سنسور
- تداخل الکتریکی یا مغناطیسی
- راه‌حل‌ها:
- تمیز یا تعویض سنسور فشار
- بررسی و رفع نشت‌ها
- کالیبراسیون سنسور با استفاده از تجهیزات مناسب
- حذف منابع تداخل الکتریکی یا مغناطیسی
- نوسانات و ناپایداری:
- علل:
- انتخاب نامناسب الگوریتم کنترلی
- تنظیمات نامناسب پارامترهای کنترلی
- وجود اصطکاک یا لرزش در شیرهای کنترل
- راه‌حل‌ها:
- انتخاب الگوریتم کنترلی مناسب با توجه به فرآیند
- تنظیم دقیق پارامترهای کنترلی (مانند نقطه تنظیم، باند مرده، و زمان پاسخ)
- بررسی و رفع اصطکاک یا لرزش در شیرهای کنترل
- عدم پاسخگویی به سیگنال‌های کنترلی:
- علل:
- خرابی یا معیوب شدن شیرهای کنترل
- خرابی یا معیوب شدن کنترل‌کننده
- قطعی در اتصالات الکتریکی
- راه‌حل‌ها:
- عیب‌یابی و تعمیر یا تعویض شیرهای کنترل
- عیب‌یابی و تعمیر یا تعویض کنترل‌کننده
- بررسی و رفع قطعی در اتصالات الکتریکی
- خرابی ناگهانی:
- علل:
- اتصالات نامناسب لوله کشی
- اضافه بار یا شوک الکتریکی
- گرمای بیش از حد
- راه‌حل‌ها:
- بررسی و محکم کردن اتصالات لوله کشی
- استفاده از تجهیزات حفاظتی مناسب برای جلوگیری از اضافه بار و شوک الکتریکی
- اطمینان از تهویه مناسب برای جلوگیری از گرمای بیش از حد
مشاوره قبل از خرید
برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با خرید محصولات می‌توانید با شماره تلفن‌های زیر تماس بگیرید: