مقياس تدفق الكتلة كوريوليس للنيتروجين السائل والغاز الطبيعي المسال

مشاركة الحالة: مقياس تدفق الكتلة كوريوليس للنيتروجين السائل والغاز الطبيعي المسال: قياس التدفق المبرد DN40

Liquid Nitrogen and LNG application

إجابة سريعة

مقياس تدفق الكتلة كوريوليس DN40 (1.5 بوصة) مزود بأنابيب من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L، مصمم لتحمل درجات حرارة تصل إلى -200 درجة مئوية وضغط 20.6 بار (300 رطل لكل بوصة مربعة)، يقيس النيتروجين السائل (LN2) والغاز الطبيعي المسال (LNG) بدقة عالية بمعدلات تدفق تتراوح بين 0.227 و22.7 متر مكعب/ساعة (1-100 جالون/دقيقة). يُزيل خرج تدفق الكتلة المباشر أخطاء تصحيح الكثافة الناتجة عن تمدد السوائل المبردة. تُقدم شركة Silver Automation Instruments سلسلة SH-CMF-40 بشهادة مقاومة الانفجار ATEX، ودقة تصل إلى 0.2%، وشاشة عرض عن بُعد للمنشآت المبردة في المناطق الخطرة.

لماذا تُستخدم قوة كوريوليس لقياس تدفق السوائل المبردة؟

معظم تقنيات قياس التدفق تفشل عند درجات حرارة أقل من -100 درجة مئوية. تفقد أجهزة القياس بالموجات فوق الصوتية دقة الإشارة مع تغير خصائص السوائل عند درجات الحرارة المنخفضة جدًا. تتعطل أجهزة قياس التوربينات بسبب التغيرات الكبيرة في خلوص المحامل عند انكماش الغلاف. أما أجهزة القياس ذات المساحة المتغيرة فهي غير عملية لخطوط التبريد المغلقة تحت الضغط.

تقيس عدادات كوريوليس تدفق الكتلة مباشرةً من خلال تأثير القصور الذاتي على الأنابيب المهتزة. لا توجد أجزاء متحركة معرضة لسائل العملية. لا يعتمد القياس على كثافة السائل أو لزوجته أو استقرار طوره. بالنسبة للنيتروجين السائل عند -196 درجة مئوية أو الغاز الطبيعي المسال عند -162 درجة مئوية، يُعدّ ذلك مهمًا لأن كلا السائلين قريبان من درجة غليانهما. أي تسرب للحرارة يُسبب تبخرًا جزئيًا، وبالتالي سيعطي العداد الذي يعتمد على الكثافة قراءة غير صحيحة. أما عدادات كوريوليس، فتعطي قراءة صحيحة بغض النظر عن ذلك.

في الواقع العملي، نرى هذا التطبيق بشكل منتظم: يحتاج العميل إلى نقل ملكية النيتروجين السائل أو تعبئته على دفعات في خزانات ديوار، أو قياس كمية الغاز الطبيعي المسال في شاحنات التوزيع الصغيرة. يتطلب نقل الملكية دقة تصل إلى 0.2%. يوفر نظام كوريوليس عند قطر 40 مم هذه الدقة.

DN40 مقابل DN25: لماذا 1.5 بوصة هو الأنسب لهذا النطاق من التدفق؟

مقياس تدفق كوريوليس للنيتروجين السائل والغاز الطبيعي المسال

يشترك كل من تطبيق النيتروجين السائل وتطبيق الغاز الطبيعي المسال في هذه الحالة في نفس خيارات حجم الأنابيب (بوصة واحدة أو بوصة ونصف) ونفس نطاق التدفق: من 1 إلى 100 جالون في الدقيقة (من 0.227 إلى 22.7 متر مكعب في الساعة). هذا التداخل يجعل استخدام عداد واحد الحجم الخيار الأمثل.

عند تدفق 100 جالون في الدقيقة عبر مقياس كوريوليس بقطر بوصة واحدة (DN25)، تتجاوز السرعة الحدود المقبولة ويصبح انخفاض الضغط ملحوظًا. يتميز النيتروجين السائل بلزوجة منخفضة جدًا (حوالي 0.16 سنتي بواز عند -196 درجة مئوية)، مما يعني أنه يتحرك بسرعة وبشكل مضطرب في الأنابيب ذات القطر الصغير. يحافظ مقياس بقطر DN40 (1.5 بوصة) على السرعة ضمن نطاق التشغيل الطبيعي عبر كامل نطاق التدفق من 1 إلى 100 جالون في الدقيقة، مع انخفاض مقبول في الضغط ودون أي خطر لحدوث خطأ في القياس ناتج عن التكهف بالقرب من الحد الأدنى.

لذا، يكفي متر واحد بقطر DN40 لكلا المشروعين. لا حاجة إلى مقاسين مختلفين للثقب.

مقياس كوريوليس SH-CMF-40: المواصفات الكاملة

المعلمة	مواصفة
نموذج	SH-CMF-40-P7-H2-T4-O1-C2-E1-A2-B1-P1-M1-PC1
القطر الاسمي	DN40 (1.5 بوصة)
نطاق التدفق	0-22 طن/ساعة (0-22.7 متر مكعب/ساعة / 1-100 جالون/دقيقة كمرجع لكثافة الماء)
العمليات	2.5 ميجا باسكال (25 بار / 362 رطل لكل بوصة مربعة) كحد أقصى
درجة حرارة التشغيل	من -200 إلى +150 درجة مئوية
دقة	0.2% من القراءة (تدفق الكتلة)
مادة الأنبوب	الفولاذ المقاوم للصدأ 316L
اتصال العملية	ذات حواف
عرض	شاشة عرض عن بعد مزودة بكابل طوله 1.2 متر
مخرج تناظري	4-20 مللي أمبير
مخرج رقمي	RS485 / Modbus RTU
الحماية من الانفجار	معتمد من ATEX (IEx)، مناسب للمنطقة 1/المنطقة 2
درجة الحرارة المحيطة بجهاز الإرسال	من -20 إلى +50 درجة مئوية
مزود الطاقة	24 فولت تيار مستمر

تفاصيل التطبيق الرئيسية

coriolis flow meter for Liquid nitrogen LN2 application

تطبيقات النيتروجين السائل (LN2): خط أنابيب بقطر 1 أو 1.5 بوصة، درجة حرارة -196 درجة مئوية، ضغط 300 رطل لكل بوصة مربعة (20.6 بار)، معدل تدفق من 1 إلى 100 جالون في الدقيقة. تشمل الاستخدامات الشائعة تعبئة أوعية التبريد العميق، وخطوط إمداد أنفاق التجميد السريع الفردي (IQF) في صناعة الأغذية، وأنظمة إمداد الغازات في المختبرات.

تطبيقات الغاز الطبيعي المسال: خط أنابيب بقطر 1 أو 1.5 بوصة، درجة غليان الميثان عند الضغط الجوي -162 درجة مئوية، ضغط 300 رطل لكل بوصة مربعة، معدل تدفق من 1 إلى 100 جالون في الدقيقة. تشمل الاستخدامات الشائعة تحميل شاحنات الغاز الطبيعي المسال على نطاق صغير، وقياس المحطات عبر الأقمار الصناعية، ووحدات تزويد السفن بالوقود.

كلا السائلين سائلان نقيان أحاديا الطور في ظروف التشغيل. طالما تم تبريد الأنابيب مسبقًا بشكل صحيح قبل بدء التدفق، يمكن تجنب التدفق ثنائي الطور عند مدخل العداد. هذه مشكلة تتعلق بالتشغيل التجريبي، وليست قيدًا على العداد.

شهادة ATEX إلزامية لمنشآت الغاز الطبيعي المسال، ويُنصح بها بشدة لاستخدامها مع النيتروجين السائل بالقرب من المناطق المعرضة لخطر زيادة نسبة الأكسجين. يحمل جهاز SH-CMF-40 المزود بخيار E1 موافقة ATEX للمنطقة 1.

التعليمات

هل يمكن لعداد كوريوليس واحد التعامل مع كل من النيتروجين السائل والغاز الطبيعي المسال في خدمة متناوبة؟

لا يُنصح باستخدامه في التطبيقات المشتركة. يُعدّ كلٌّ من النيتروجين السائل (-196 درجة مئوية) والغاز الطبيعي المسال (-162 درجة مئوية) سائلين مختلفين، ولكلٍّ منهما متطلبات توافق مواد مختلفة فيما يخصّ موانع التسرب وحشيات الفلنجات. عمليًا، يتطلّب استخدام عداد في كلا التطبيقين دورات تسخين وتفريغ وتبريد كاملة بين كل تغيير للسائل، وهو أمر غير عملي. لذا، يُنصح بتخصيص عداد واحد لكل سائل.

هل تنطبق دقة 0.2% على الحد الأدنى للنطاق (1 جالون في الدقيقة)؟

تُقاس دقة مقياس كوريوليس كنسبة مئوية من القراءة، وليس كنسبة مئوية من النطاق الكامل. عند معدل تدفق 1 جالون في الدقيقة، يعمل المقياس بنحو 4% من سعته البالغة 22.7 متر مكعب في الساعة. تُحدد معظم مقاييس كوريوليس حدًا أدنى للتدفق، يقل عنده مستوى الدقة. بالنسبة لمقياس SH-CMF-40، يُرجى التأكد من حد التدفق المنخفض من خلال الرجوع إلى ورقة البيانات. إذا كان معدل التدفق 1 جالون في الدقيقة نقطة تشغيل مستمرة وليست مجرد حد أدنى، يُنصح باستخدام مقياس DN25 لهذا الجزء من نطاق القياس.

ما نوع العزل المطلوب للأنابيب حول جسم العداد؟

لا يحتاج جسم العداد نفسه إلى عزل حراري لضمان دقة القياس، ولكن يجب تغليف أنابيب العملية في اتجاهي المنبع والمصب بغلاف مفرغ من الهواء أو عزلها بالرغوة لمنع تسرب الحرارة والتبخر المفاجئ عند مدخل العداد. يجب الحفاظ على درجة حرارة رأس جهاز الإرسال أعلى من -20 درجة مئوية، لذا يلزم وجود عزل حراري بين مجموعة أنابيب التدفق وجهاز الإرسال، وعادةً ما يتم ذلك عبر كابل العرض عن بُعد المحدد في تكوين H2.

هل يكفي استخدام أنابيب 316L لخدمة الغاز الطبيعي المسال، أم أن هناك حاجة إلى أنابيب ذات سبيكة أعلى؟

يُعدّ الفولاذ المقاوم للصدأ 316L مناسبًا لكلٍّ من النيتروجين السائل والغاز الطبيعي المسال عند درجات الحرارة والضغوط المذكورة. فهو يحافظ على متانته الكافية حتى درجة حرارة -196 درجة مئوية، ولا يُسبب أي مشاكل في التوافق مع أيٍّ من السائلين. أما السبائك الأعلى، مثل هاستيلوي C-22، فهي مُخصصة للمواد المبردة المسببة للتآكل أو السوائل الهالوجينية، والتي لا تنطبق هنا.

ما هي المدة الزمنية اللازمة لتوصيل هذا العداد؟

مدة التسليم القياسية لجهاز SH-CMF-40 الحاصل على شهادة ATEX وشاشة عرض عن بُعد تتراوح بين 4 و6 أسابيع من المصنع. بالنسبة لطلبات المشاريع التي تشمل وحدات متعددة، يُرجى التواصل معنا مبكرًا لتأكيد جدولة الإنتاج.