تركيب وصيانة عداد تدفق توربينات الغاز

التركيب الصحيح لعدادات تدفق توربينات الغاز

تعتمد محطات توليد الطاقة الحديثة على قياس دقيق للغاز الطبيعي، وثاني أكسيد الكربون، وغاز البترول المسال/الغاز الطبيعي المسال، والهيدروجين، والنيتروجين، والأكسجين، والهواء المضغوط. في هذه الخدمات، يلعب مقياس تدفق توربينات الغاز دورًا حيويًا من خلال توفير قياسات سريعة وقابلة للتكرار مع فقدان ضغط منخفض. مبدأ تشغيله بسيط وفعال: يُحرك الغاز المتدفق دوارًا متعدد الشفرات، وتتناسب سرعة الدوران مع متوسط سرعة التدفق، ويقوم لاقط مغناطيسي أو بصري بتحويل مرور الشفرات إلى نبضات. باستخدام معامل K مُعاير (نبضات لكل وحدة حجم)، يُخرج جهاز الإرسال حجمًا إجماليًا وإشارة نبضية تتراوح بين 4 و20 مللي أمبير للتحكم والإبلاغ.

التثبيت الصحيح لمقياس تدفق توربينات الغاز للحصول على أفضل نتيجة قياس

لا يعتمد الحصول على نتائج دقيقة على اختيار العداد المناسب لعملية العميل فحسب، بل يعتمد أيضًا على التركيب الصحيح. يشرح الدليل التالي، خطوة بخطوة، كيفية تركيب عداد تدفق توربين غازي بشكل صحيح.

النطاق والسلامة

يؤثر تركيب عداد توربينات الغاز بشكل صحيح على أداء القياس وسلامة خطوط الأنابيب . يجب أن يُنفّذ العمل فنيون مؤهلون فقط، ولديهم خبرة في الأنابيب والمناطق الخطرة. اتبع القوانين المحلية وإجراءات الموقع، ولا تفتح أبدًا الحواف أو الأغطية أثناء ضغط الخط. في المناطق المعرضة للانفجار، حافظ على سلامة الأنابيب من الانفجار - استخدم سدادات معتمدة، ولا تُعدّل أبدًا مداخل الكابلات أو طرق الختم.

قواعد السلامة الأساسية:

• لا تحاول إجراء الإصلاحات أو التفكيك تحت الضغط.
• لا تقم بكسر أختام المعايرة أو الرصاص بدون ترخيص.
• القفل/الخروج (LOTO) قبل الصيانة.
• احرص على إبقاء صمام التجاوز مغلقًا أثناء التشغيل العادي.

قائمة التحقق قبل التثبيت

يحتاج عداد التوربينات إلى تدفق نظيف ومستقر. قبل تثبيت أي شيء:

• نظّف خط الأنابيب: أزل خبث اللحام والصدأ والغبار والحطام. يُعدّ تراكم الأوساخ السبب الرئيسي للتآكل المبكر للمحامل وانحراف الدقة. أضف مُرشّحًا/مصفاةً علويةً في الأماكن التي يُحتمل تراكم الحطام فيها.
• تجنب النبض: لا تُركّب الجهاز في مكان يوجد فيه تدفق نبضي أو تذبذبات ضغط شديدة. إذا لم يكن ذلك ممكنًا، فأضف مُثبطات أو انقل العداد إلى مكان أكثر هدوءًا.
• خطة لتخفيف الضغط: استخدم وصلات التمدد/المنفاخ لمنع انحناء الجسم نتيجةً للزيادة الحرارية وعدم المحاذاة. تأكد من محاذاة البكرات الأمامية والخلفية وخلوها من الضغط.
• اختر الموقع: ابتعد عن المجالات المغناطيسية القوية، والاهتزازات الميكانيكية ، والمناطق ذات التداخل الكهرومغناطيسي العالي (بالقرب من محركات الأقراص ذات التردد المتغير أو قضبان التوصيل عالية الطاقة).

التركيبات الميكانيكية وتخطيط الأنابيب

التوجيه والاتجاه. عادةً ما تُركَّب عدادات توربينات الغاز أفقيًا، بحيث يتوافق سهم التدفق مع اتجاه الغاز. حافظ على استواء الهيكل وخلوه من إجهاد الأنابيب.

خطوط مستقيمة (مقياس السرعة). وفّر ما لا يقل عن 10 أقطار DN في اتجاه مجرى الأنبوب المستقيم و 5 أقطار DN في اتجاه مجرى الأنبوب المستقيم. إذا كانت لديك أكواع في المستوى، أو مخفضات، أو صمامات تحكم، أو وصلات ثلاثية في اتجاه مجرى الأنبوب، فقم بتمديد خط مستقيم في اتجاه مجرى الأنبوب إلى 15-20 أقطار DN ، أو أضف مُكيّف تدفق لاستعادة تناسق مسار الأنبوب. حافظ على محاذاة الحشيات مع التجويف - لا توجد أي بروزات أو تداخلات للحشيات في أنبوب القياس.

محاذاة محورية. محاذاة الحواف محورية عند المدخل والمخرج. يؤدي عدم المحاذاة إلى دوامة وسرعة غير متساوية، مما يُسرّع تآكل المحمل ويزيد من خطأ القياس.

حلقة تجاوز. ركّب خط تجاوز مزودًا بصمامات عزل حول العداد، مما يسمح بصيانة الجهاز دون إغلاق الوحدة. أثناء التشغيل العادي، أغلق خط التجاوز.

التشغيل والبدء

معدل زيادة الضغط. افتح صمام المنبع ببطء وارفع الضغط تدريجيًا . يجب ألا يتجاوز أقصى معدل لارتفاع الضغط 35 كيلو باسكال في الثانية . قد يؤدي الضغط السريع إلى زيادة سرعة الدوار وإتلاف المحامل.

فحص التسرب والدوران. بعد ضبط الضغط، تأكد من عدم وجود أي تسريبات في جميع الوصلات. تأكد من دوران الدوار بحرية (عبر التشخيص أو تردد النبضات عند انخفاض التدفق) دون اهتزاز أو ضوضاء.

تثبيت التدفق. اضبط ضغط ودرجة حرارة الخط على الوضع الطبيعي قبل ضبطه إلى الصفر النهائي أو التحقق منه. إذا كانت العملية تجري بشكل متكرر بالقرب من الحد الأدنى للتدفق ، ففكّر في استخدام عداد أصغر أو حل متعدد المسارات للحفاظ على الخطية والقدرة على التكرار.

الأسلاك الكهربائية والتحكم في التداخل الكهرومغناطيسي

نوع الكابل. استخدم كابلًا مجدولًا محميًا لمخرجات 4-20 مللي أمبير/HART أو النبضات. احتفظ بكابلات الإشارة في أنبوب منفصل عن خطوط الكهرباء. إذا تعذر إغلاق مدخل الأنبوب، فوجّهه لأسفل لمنع التكثف.

الحماية والتأريض. ثبت واقي الكابل من طرف واحد فقط (عادةً في غرفة التحكم) لتجنب التداخل. قم بتأريض العداد وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة - لا تشارك تأريض الجهاز مع أنظمة الجهد العالي. أثناء لحام الأنابيب، لا تستخدم العداد أبدًا كإشارة عودة للحام.

حماية من الدخول. أغلق المداخل غير المستخدمة بسدادات معتمدة. أضف حلقة تنقيط في البيئات الرطبة لمنع تسرب الرطوبة إلى صندوق التوصيل.

تساعد الفحوصات الروتينية على إطالة عمر العداد والحفاظ على الدقة:

• ظروف العملية: تحقق دوريًا من نظافة الغاز وضغطه ودرجة حرارته. قد تؤثر أي تغييرات جوهرية على دقة المعايرة.
• صحة الفلتر: قم بفحص الفلاتر الموجودة أعلى المنبع واستبدال العناصر أو تنظيفها على الفور لحماية الدوار والمحامل.
• المراجعة البيئية: راقب مصادر التداخل الكهرومغناطيسي الجديدة، أو الاهتزازات المضافة، أو دخول الرطوبة التي قد تتسبب في انحراف الإشارة .
• سلامة الختم: حافظ على أختام المعايرة/الرصاص سليمة ما لم يكن هناك عمل معتمد قيد التنفيذ.

تزييت عدادات تدفق توربينات الغاز

تحتاج محامل التوربينات إلى تزييت فعال وفي الوقت المناسب . يُحسّن التزييت المناسب مقاومة التآكل والتآكل، ويُزيل الجسيمات الدقيقة، مما يحافظ على دقة الخط وإمكانية تكراره .

• في ظل الاستخدام العادي، قم بالتشحيم من 10 إلى 15 مرة في السنة ، مع ملء كوب الزيت إلى المستوى المحدد في كل مرة باستخدام مواد التشحيم المحددة .
• يُفضّل التزييت أثناء تشغيل العداد . بعد كل حركة على المقبض، توقف لبضع ثوانٍ قبل التالية، حتى الوصول إلى الحجم المحدد.
• لا تقم بالتشحيم عندما يكون العداد متوقفًا أو قيد التشغيل لفترات طويلة أقل من 0.2 Qmax .
• قم بزيادة التردد في حالة التدفق العالي أو الضغط العالي أو دورات العمل الطويلة أو الغاز المتسخ .
• إذا كان زيت التشحيم ملوثًا أو متدهورًا ، فاستبدله ونظف كوب الزيت قبل إعادة التعبئة.
• فيما يلي مقطع فيديو لإظهار كيفية القيام بإجراء زيت التشحيم.

كميات التزييت الموصى بها (جدول مرجعي)

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

دليل سريع لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها

• قراءة غير مستقرة → دخول الهواء، وقطرات السائل (الغاز الرطب)، والحماية/التأريض الضعيفة، والتداخل الكهرومغناطيسي، والاهتزاز.
  الإصلاح: قم بتجفيف الغاز حيثما أمكن، وإعادة توجيه الكابلات، والتحقق من إنهاء الدرع، وإضافة الدعامات/المثبطات.
• تحول أو انحياز صفري → إجهاد ميكانيكي من الأنابيب أو عدم المحاذاة أو دخول الحشية؛ سحب الدوار من التلوث.
  الإصلاح: إعادة محاذاة البكرات، والتحقق من أن الحشية مستوية مع التجويف، وتنظيف/فحص الدوار والمحامل.
• استجابة بطيئة → عداد كبير الحجم عند سرعات منخفضة للغاية أو محامل لزجة.
  الإصلاح: إعادة تقييم حجم العداد مقابل التخفيض؛ والتحقق من حالة التشحيم والمحمل.
• انحراف الإشارة/الرطوبة → التكثيف في صندوق المحطة أو القناة.
  الإصلاح: قم بإغلاق المداخل، وأضف حلقات التنقيط، وجفف المحطات، واستخدم المجفف حيثما كان ذلك مناسبًا.

متى تختار تقنية مختلفة

تتميز عدادات التوربينات بكفاءة عالية في الغازات النظيفة والجافة ذات أرقام رينولدز جيدة، وتوفر مخرجات نبضية للجمع ونقل البيانات . لحالات أخرى:

• مقياس تدفق كتلة كوريوليس : الأفضل للغاز عالي الضغط وعندما تكون هناك حاجة إلى تدفق الكتلة والغاز عالي الكثافة ؛ متسامح مع تغيرات التركيب والنبض.
• مقياس تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية: مثالي للأقطار الكبيرة ، وانخفاض الضغط، والقياس ثنائي الاتجاه ؛ رائع حيث تكون المسارات المستقيمة الطويلة صعبة (مع التكييف).
• مقياس تدفق الكتلة الحرارية : مفيد لمراقبة الهواء المضغوط والغاز عندما تكون التدفق المباشر للكتلة والانخفاض الواسع من الأولويات، ومناسب لقياس الغاز منخفض الضغط.

الأسئلة الشائعة

س1: ما هي أطوال التشغيل المستقيم المطلوبة لأجهزة قياس تدفق التوربينات الغازية؟
أ: رُكِّب ≥ ١٠ DN في اتجاه مجرى الأنبوب المستقيم و≥ ٥ DN في اتجاه مجرى الأنبوب المستقيم. إذا كانت الكوع أو وصلات التيشيرت أو صمامات التحكم في اتجاه مجرى الأنبوب مباشرةً، فيُرجى تمديدها إلى ١٥-٢٠ DN أو تركيب مُكيِّف تدفق .

س2: ما مدى السرعة التي يمكنني بها زيادة الضغط أثناء بدء التشغيل؟
أ: حافظ على معدل ارتفاع الضغط ≤ 35 كيلو باسكال/ثانية لمنع السرعة الزائدة للدوار وتلف المحمل.

س3: هل تعمل عدادات التوربينات مع التدفق النابض؟
ج: غير مُوصى به. استخدم مُثبطات ، أو انقل إلى قسم مُستقر، أو فكّر في استخدام مُقاومة كوريوليس للخطوط النابضة.

س٤: كم مرةً يجب تشحيم عداد تدفق توربين الغاز؟ وكيف يتم ذلك؟
ج: عادةً من ١٠ إلى ١٥ مرة سنويًا ، مع مراعاة الكميات لكل حجم شبكة DN (انظر الجدول). يُنصح بزيادة وتيرة الخدمة في حالات الضغط العالي، أو التدفق العالي ، أو الاتساخ .

س5: ما هي ممارسات الأسلاك التي تمنع الإشارات الضوضائية؟
أ: استخدم كبلًا محميًا مزدوجًا مجدولًا ، وقم بتأريض الدرع من أحد الطرفين فقط ، واحتفظ بكابلات الإشارة بعيدًا عن خطوط الطاقة/محرك التردد المتغير ، وقم بإغلاق الأنابيب لتجنب التكثيف .

خاتمة

اتباع ممارسات قياس تدفق توربينات الغاز التالية - أنابيب نظيفة، ومسارات مستقيمة صحيحة، وتركيب سلس، وبدء تشغيل مُتحكم به، وتأريض/تداخل كهرومغناطيسي قوي، وتزييت مُنضبط - يُوفر دقة ثابتة، وعمرًا أطول للمحمل، وتشغيلًا أكثر أمانًا لخطوط الأنابيب. عندما تُشكل ظروف العملية تحديًا لتكنولوجيا التوربينات (النبض، والسرعة المنخفضة جدًا، وتغيرات التركيب)، يُنصح بتقييم بدائل كوريوليس ، أو الموجات فوق الصوتية ، أو الكتلة الحرارية .

المؤلف: فريق الهندسة في شركة Silver Automation Instruments

متخصصون عمليون في الأجهزة بخبرة ميدانية تزيد عن ١٠ سنوات في قياس التدفق والضغط والمستوى. لديهم خبرة في أجهزة توربينات الغاز، وقياسات كوريوليس، والقياسات المغناطيسية، والموجات فوق الصوتية. حاصلون على شهادات CE وISO ٩٠٠١.

الموقع الإلكتروني: silverinstruments.com | البريد الإلكتروني: technical@silverinstruments.com