اصول، متریال و طراحی پایپینگ / فرایند و تجهیزات

پنج معیار کلیدی برای انتخاب شیر در سرویس‌های دمای پایین

در


این تصویر تبلیغاتی است

شکی نیست که مهندسین مشاور، طراحان، تولید کنندگان و کاربران نهایی در راستای حوزه های تخصصی خود، با شیرآلات صنعتی مواجه خواهند شد. اما یکی از مشکلاتی که باعث بروز مشکل در هر سیستم انتقال سیال می‌شود دمای پایین محصول است. در واقع درجه حرارت پایین می‌تواند برای این تجهیزات اتوماسیون سیالات در تمام طول خط از انتخاب و تحویل تا بهره برداری و نگهداری سبب بروز مشکلاتی گردد.
اغلب سازندگان ترجیح می‌دهند از تجهیزات کنترل سیالاتی که منحصراً برای تجربه دمای محیطی حد اقل تا ۴۰ – درجه سانتیگراد طراحی شده‌اند استفاده کنند، چرا که قابل انتظار است که این نوع تجهیزات در پروسه‌های نفت و گاز، هیدروکربن، انرژی، پالایش، حرارت صنعتی، مواد غذایی و آشامیدنی، برق، فضایی و برنامه‌های کاربردی دیگر عملکرد قابل قبولی داشته باشند. باید توجه داشت که استفاده از یک تجهیز مناسب علاوه بر بهره برداری مناسب از منابع، موجب افزایش راندمان و کارایی مجموعه خواهد شد.

پنج معیار کلیدی در انتخاب

هنگام خرید شیرآلات و سایر دستگاه‌های اتوماسیون سیالات، برای استفاده در دمای کاری پایین، پنج معیار کلیدی را بایستی در نظر گرفت:

  1. قابلیت اطمینان و اعتبار

یکی از مواردی که موجب کاهش کارایی یک شیر در سرویس کاری دمای پایین می‌شود، عدم وجود قابلیت ارتجاعی و انعطاف‌پذیری آن می‌باشد. زیرا خاصیت ارتجاعی و انعطاف پذیری بر اثر سرما تحت تأثیر قرار گرفته و از این رو سیستم آب‌بندی دچار مشکل خواهد شد. الاستومرها نقش اساسی در قابلیت انعطاف پذیری و کارایی یک شیر دارند. الاستومرها در دیسک یا دیافراگم یک شیر، بسته به انعطاف پذیری و قوام الاستیک خود موجب یک آب بندی خوب با نشیمنگاه شیر می‌شوند. همانطور که دما کاهش میابد پلیمرهای الاستومر منقبض شده و وارد دمای انتقال شیشه‌ای شدن می‌شوند. پلیمر به تدریج سخت، ترد و شکننده و به حالت شیشه ای در می‌آید. این تغییرات موجب عدم تطابق دیسک و نشیمنگاه شده و مسیری برای نشتی در شیر فراهم می‌کند.


این تصویر تبلیغاتی است

یکی از پدیده‌هایی که در یک شیر ممکن است اتفاق بیفتد پدیده خواب شیر می‌باشد. این پدیده زمانی که شیرآلات صنعتی در بازه‌های نامنظم کاری در کوتاه مدت به کار برده می‌شوند اتفاق افتاده و این امر احتمال بروز خواب در آن‌ها را افزایش خواهد داد. چنانچه اُ-رینگ  شیر طی روزها و یا ماه‌ها در تماس بی وقفه با بدنه و یا بخش‌های آب بندی شیر باشد این امکان وجود دارد که نشت‌بند به شیارها و یا عیوب سطحی موجود روی فلزات، بچسبد. از این رو زمان راه‌اندازی یا پاسخ شیر با سرعت پایین صورت خواهد پذیرفت، یا به کل پاسخی وجود نخواهد داشت.

هر دوی این مسائل عملکرد صحیح شیر را تهدید می‌کنند. اقدامات ساده ای در طول مونتاژ شیر مانند استفاده از مواد روان کننده درجه بالا، که می‌تواند به حفظ انسجام سرویس در سرما در مقابل اصطکاک سطح کمک کند و همچنین تأمین کنندگان شیرآلات با کیفیت بالا نیز خواهند توانست با احتیاط در انتخاب الاستومرهای مناسب و یا بهینه سازی آن‌ها جهت کار در دمای پایین و محیط یخ زده از مشکلات بالقوه ای جلوگیری کنند. همچنین پدیده خواب  ممکن است عملاً با ساخت و سازهای نوآورانه مانند جایگزین کردن اُ-رینگ ها با پکینگهای جدید با مقطع تی شکل  که در نقطه تماس خود مساحت تماس کمتری دارند، تعدیل یابد.

همانند شیرآلات، سیلندرهایی که در محیط با دمای پایین استفاده می‌شوند نیز با مسائل خاص خود مواجه‌اند. زمانی که بحث حالت ارتجاعی به میان می‌آید، الاستومرهایی که در سیلندرها وظیفه آب بندی را به عهده دارند نیز با خطر تردی و شکنندگی و چروک خوردگی مواجه‌اند؛ علاوه بر آن محدوده متفاوت انبساط و انقباش حرارتی نیز به نوبه خود سبب نشتی‌هایی بالقوه ای خواهد شد.

سازندگان این قبیل سیلندرها با طراحی تلرانسهای انطباقی حداقل و همچنین با انتخاب اُ-رینگ هایی که تحت آزمایش‌های محیط سرد و یا مواد آببندی که می‌توانند انعطاف پذیری خود را در دمای پایین حفظ کنند، به مقابله با این خطرات پرداخته اند.

سیلندرهایی که در محیط بسیار سرد استفاده می‌شوند ممکن است همانند شیرها با پدیده خواب و همچنین مشکلاتی که برای سطوحی که به مدت طولانی با یکدیگر در تماس‌اند، مواجه شوند. در مقابله با اصطکاک و پدیده خواب، مدل‌های پیشرفته ممکن است با روانکاری در حین مونتاژ، با استفاده از مواد روانکاری که مختص دمای پایین و با دقت انتخاب شده‌اند، صورت میپذیرد. علاوه بر آن در اجزایی که از لحاظ دینامیکی بحرانی‌اند مانند آب بندی های میله‌ها و پیستون‌ها، سازندگان میتوانند از پکینگهایی که لبه‌شان با فنر مقاومسازی شده است، استفاده کنند.

  1. صدور گواهینامه و انطباق

آیا یک شیر می‌تواند همواره عملکردی ایمن و قابل اعتماد را در دمای -۴۰ درجه سانتیگراد داشته باشد؟

به عنوان مثال، جدول زیر الزامات آزمایشات UL و CSA را برای هر دو نوع شیرهای General Purpose و شیرهای اطمینان قطع و وصل کننده جریان نشان می‌دهد.

که شامل آزمایشاتی برای استقامت و نشتی نشیمنگاه شیر و نشتی خارجی آن می‌شود.

فراتر از چنین آزمایشاتی برای تأمین حداقل الزامات استانداردها، گاهی نیاز است تأمین کنندگان دست به انجام آزمایشات اضافه ای بزنند که جزء الزامات استاندارد نباشد. به عنوان مثال ممکن است برای آزمایش استقامت ده‌ها هزار سیکل اضافه انجام دهند و یا علاوه بر این ممکن است آزمایشاتی در دماهای بالا و پایین و همینطور در شرایط اشباع که در آن درجه حرارت شیر و محیط اطرافش در -۴۰ درجه سانتیگراد نگه داشته شود بتوان به بهترین نحو شرایط واقعی را شبیه سازی کرد.

  1. وسعت و عمق ارائه

سازمان‌ها و تولیدکنندگان طیف وسیعی از محصولات دما پایین را پیشنهاد می‌دهند و در این میان بسیاری از کاربرها (مشتری‌ها) تمایل دارند که الزامات قوی و متعددی را جهت محدود کردن گزینه‌های پیشنهادی تأمین کنندگان مد نظر قرار دهند. در راستای تحکیم محصولات موجود و تطبیق بهتر با بازارهای جهانی، امروزه بسیاری از کمپانی‌های بزرگ شیرهایی با دمای محیطی پایین را پیشنهاد می‌دهند که مشخصاً برای کاربردهایی خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تأمین کنندگانی که در این ابعاد فعالیت می‌کنند می‌بایست تکنولوژی‌های روز صنعت را به کار گیرند. از جمله این تکنولوژی‌ها می‌توان به بکارگیری ترکیبات الاستومر برای اطمینان از عملکرد صحیح تجهیز در کاربردهای بسیار سرد، یا استفاده از رویکردهای صرفه جویی در مصرف انرژی در مکانهای (سایت‌های) کنترل شونده از راه دور (بخش بعدی مطالعه شود). در این میان تأمین کنندگان دیگری نیز هستند که مرزهای تکنولوژی شیرآلات خود را جابجا کرده و محصولات خود را توسعه می‌دهند؛ به عنوان مثال مدل‌هایی برای دماهایی زیر چهل درجه سانتیگراد پیشنهاد می‌دهند.

  1. دمای کم و نیروی کم

همزمان با الزامات مورد نیاز برای شیرها و تجهیزات دیگری که در درجه حرارت پایین عمل خواهند نمود، الزامات مشابهی نیز برای دستگاه‌هایی که می­بایست با نیروی کم کار کنند وجود دارد. کاربران ممکن است نیاز به کم کردن هزینه‌های انرژی داشته باشند و یا مهم‌تر از آن در مکان‌هایی که نیاز به کنترل از راه دور دستگاه‌ها وجود دارد مانند خطوط انتقال نفت و گاز یا سایت‌های استخراج، شیر آلات متداول نیاز به ردیابی حرارتی یا محافظت خواهند داشت. موارد بیان شده به همراه دیگر نیازهای انرژی، اغلب نیاز به داشتن منابع انرژی بزرگ‌تر از قبیل سیستم‌های شارژ باطری و یا سلول‌های خورشیدی‌ را مشخص خواهد کرد.

بنابراین بعضی از تأمین کنندگان نیازمند مدل‌هایی هستند که هم در دمای پایین و هم با نیروی کم (صرف انرژی کمتر) بهترین عملکرد را داشته باشند. گذشته از این واحدهایی  وجود دارند که حداقل‌ها را برای تمامی مواقع نیازمندند. بعضی مدل‌های جدیدتر با فناوری Peak and Hold که به طور معمول تنها با هزینه ۱۱ وات انرژی برای باز شدن و پس از آن برای باز ماندن نیاز به نیم تا یک وات انرژی دارند. هر شیری که به خوبی برای کار با نیروی کم تنظیم شده باشد امکان دارد کاربران را قادر سازد که با مخازن باطری کوچک‌تر یا کارکرد طولانی تر شیر بدون نیاز به نور خورشید و یا صرفاً نیاز کمتری به تأمین باطری و ژنراتور پشتیبان دارند.

  1. سرویس و خدمات پشتیبانی

انتخاب تأمین کننده مناسب جهت شیرهایی که در محیطی با دمای پایین کار می‌کنند در واقع فراتر از انتخاب یک سخت افزار است. یافتن یک همکار با قابلیت در دسترس بودن و برنامه‌های پشتیبانی که شما نیاز دارید به همان اندازه مهم است. دراین میان میبایست به دنبال کاتالوگ و سفارش موادی ببود که برای استفاده واضح و آسان‌ تهیه و منتشر شده اند. بعضی از تأمین کنندگان به مصرف کنندگان خود اجازه می‌دهند که نقشه‌های دو بعدی و سه بعدی را مستقیماً دانلود کرده که این امر برای طراحان (OEM) بسیار سودمند خواهد بود.

به نظر میرسد مهمترین ویژگی یک تجهیز، قابلیت دسترسی آن میباشد. معمولا اعلام نیاز به یک تجهیز اتوماسیون برای یک سیال خاص زمانی صورت میپذیرد که با توجه به شرایط کاری، وجود آن تجهیز فورا نیاز است. از این رو لازم است تامین کننده ای که نهایتا انتخاب میشود، این اطمینان را ایجاد کند که خدمات پس از فروش و حمل سریع قطعات یدکی-در حالت ایده آل با یک برنامه حمل خیلی سریع -در زمان مقرر انجام خواهد شد.

نتیجه گیری

انتخاب تجهیزات اتوماسیون سیالات برای سرویس دمای پایین مارا با چالش منحصر به فردی روبرو می‌کند. استفاده کنندگان و طراحان و سایر کسانی که به نحوی در انتخاب تجهیزات سهیم‌اند بایستی مسائلی از جمله قابلیت اطمینان، آزمون‌ها و تطابق با آن‌ها، صحت انتخاب، نیروی کم مورد نیاز جهت عملکرد شیر و خدمات و پشتیبانی آن را مد نظر قرار داده و به آن توجهی ویژه داشته باشند؛ که نتیجه آن ارائه عملکرد قابل اعتماد در گوشه و کنار سردترین نقاط جهان برای سالهای آتی خواهد بود.

برچسب‌ها


این تصویر تبلیغاتی است

مطالب مرتبط زیر را نیز مطالعه نمایید:


راهنمای دانلود یا خرید از وبسایت ایران پایپینگ:

  • آموزشهای رایگان: در هر نوشته وبسایت، فایلها به صورت شماره بندی شده ارائه شده است. کافی ست روی عنوان هر شماره کلیک نمایید تا دانلود مستقیم آن شروع گردد.
  • آموزشهای غیررایگان: دارای یک دکمه خرید هستند. روی آن کلیک کنید تا محصول مورد نظر به سبد خرید شما افزوده شود. میتوانید محصولات دیگر را نیز به سبد خرید خود بیفزایید.
  • پس از افزودن هر محصول به سبد خرید، دکمه خرید به دکمه پرداخت عوض می شود. روی دکمه پرداخت کلیک نمایید تا به صفحه پرداخت منتقل شوید.
  • در صفحه سبد خرید، نام و نام خانوادگی و آدرس صحیح ایمیل و در صورت تمایل شماره تلگرام خود را وارد نمایید.
  • پس از پرداخت، و برای تکمیل فرایند خرید، گزینه تکمیل فرایند خرید را کلیک کنید. توجه نمایید که پنجره آخر را نبندید تا به طور اتوماتیک به صفحه رسید منتقل شوید که نام و لینک دانلود فایلهای خریداری شده در آن موجود است. این صفحه را از دست ندهید.
  • یک نسخه از رسید و لینکهای دانلود برای آدرس ایمیل شما ارسال خواهد شد.
  • در صورت بروز هر گونه مشکل، آن را با ایمیل info@IranPiping.ir و یا اکانت OilAndGasAdm@ در تلگرام در میان بگذارید.

@OilAndGas

Comments are closed.