العربية
من بين جميع تطبيقات الطلاءات المقاومة للتآكل شديدة التحمل، وبناء السفن، وحماية الهياكل الفولاذية، والمجالات المشابهة، تُعدّ طلاءات الإيبوكسي، والطبقات التمهيدية الغنية بالزنك من الإيبوكسي، والطبقات النهائية من البولي يوريثان، من أكثر الطلاءات عالية الأداء شيوعًا. مع ذلك، تتميز هذه الطلاءات عمومًا بلزوجة عالية ، ومحتوى صلب مرتفع، واحتوائها على جزيئات. أثناء عملية الرش، لطالما شكّل قياس معدل التدفق والتحكم فيه بدقة تحديًا للمهندسين في الموقع. خاصةً عندما يتراوح قطر الأنبوب بين 1/4 بوصة و 3/8 بوصة ، ويكون معدل التدفق منخفضًا جدًا (3 لترات في الدقيقة)، وضغط التشغيل مرتفعًا جدًا (400 بار)، حيث يصعب على عدادات التدفق العادية العمل بكفاءة.
استنادًا إلى مجموعة من المعايير النموذجية لطلاءات الإيبوكسي والبولي يوريثان، تناقش هذه المقالة العديد من القضايا الرئيسية التي يجب مراعاتها عند اختيار مقياس التدفق للدهانات عالية اللزوجة.
لنأخذ طلاء الإيبوكسي Hempadur 4774D كمثال. تصل لزوجته إلى 105 كيلو أوم (حوالي 3500 سنتي بواز)، بينما يتميز طلاء البولي يوريثان 5521 بلزوجة تتراوح بين 63 و87 كيلو أوم (حوالي 800 سنتي بواز). وتتراوح كثافته بين 0.9 و1.5 كجم/لتر. تحتوي هذه الطلاءات أيضًا على مسحوق الزنك، والأصباغ، والمواد المالئة، بنسبة مواد صلبة قصوى تصل إلى 80%. والأهم من ذلك، يلزم استخدام مخفف (أقل لزوجة بنسبة 5%) في الموقع لضبط لزوجة التطبيق، مما يعني أن مقياس التدفق نفسه يجب أن يتعامل مع مواد متعددة ذات خصائص انسيابية مختلفة.
قد يتعرض مقياس تدفق التوربين لانسداد المروحة بسبب السائل عالي اللزوجة
في ظل هذه الظروف، قد تعاني مقاييس التدفق التوربينية التقليدية من انسداد المروحة بسبب اللزوجة العالية. تتطلب مقاييس التدفق الكهرومغناطيسية وسائط موصلة، وهو ما لا توفره العديد من الطلاءات المذيبة. تعاني مقاييس التدفق التفاضلية من فقدان كبير في الضغط وانخفاض حاد في الدقة عند معدلات التدفق المنخفضة واللزوجة العالية. لذلك، يلزم وجود حل لقياس التدفق مصمم خصيصًا للزوجة العالية والتدفق المنخفض والضغط العالي.
حالياً، تُعدّ مقاييس التدفق الكتلي من نوع كوريوليس ومقاييس التدفق ذات التروس البيضاوية (وهي نوع من مقاييس التدفق ذات الإزاحة الموجبة) من أكثر الحلول تطوراً لخطوط رش الإيبوكسي والبولي يوريثان. وسيتم مناقشة خصائصها بشكل منفصل أدناه.
يقيس مقياس التدفق الكتلي كوريوليس التدفق الكتلي مباشرةً، دون أن يتأثر بتغيرات لزوجة الوسط أو كثافته أو درجة حرارته. في الحالات التي تختلف فيها لزوجة الدهانات، مثل 4774D و5521، اختلافًا كبيرًا، يحافظ مقياس التدفق كوريوليس على دقة عالية تتراوح بين ±0.1% و±0.2% دون الحاجة إلى تصحيح. في الوقت نفسه، يمكنه إخراج إشارات الكثافة ودرجة الحرارة مباشرةً، مما يسهل مراقبة ما إذا كان الطلاء قد تم تخفيفه بشكل مفرط.
يسمح نطاق مستشعر كوريوليس الكامل بدخول السائل المحتوي على جزيئات
في تطبيقات الرش عالي الضغط، يُمكن لمقياس تدفق كوريوليس عالي الضغط (بحد أقصى للضغط 414 بار أو أعلى) أن يُطابق تمامًا ضغط التشغيل البالغ 400 بار. يسمح تصميم الفتحة الكاملة بمرور الجزيئات الصغيرة (مثل مسحوق الزنك وتكتلات الصبغة) الموجودة في الطلاء بسلاسة دون انسداد. كما أن هيكله المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L يُلبي متطلبات مقاومة التآكل لمعظم الطلاءات الصناعية.
مع ذلك، فإن تكلفة مقياس التدفق كوريوليس مرتفعة نسبيًا. بالنسبة لمعدلات التدفق التي تتراوح من 3 لتر/دقيقة إلى 15 لتر/دقيقة، يجب اختيار قطر أنبوب مناسب (1/4 بوصة أو 3/8 بوصة) لتحقيق التوازن بين انخفاض الضغط والدقة.
مقياس التدفق ذو التروس البيضاوية هو مقياس تدفق إزاحة موجبة يستخدم زوجًا من التروس المتشابكة لقياس حجم السائل المار. بالنسبة للسوائل عالية اللزوجة، يقل التسرب عبر الفجوات بين التروس والهيكل؛ لذا، كلما زادت اللزوجة، تحسنت دقة مقياس التدفق ذي التروس، لتصل عادةً إلى ±0.5%. عند معدل تدفق أدنى يبلغ 3 لتر/دقيقة، يظل مقياس التدفق ذو التروس قادرًا على إخراج إشارة نبضية مستقرة، مما يجعله مناسبًا جدًا لعمليات الخلط الدفعي أو النسبي.
تتحمل مقاييس التدفق ذات التروس البيضاوية ضغوطًا تزيد عن 400 بار، وهي أقل تكلفة من مقاييس التدفق من نوع كوريوليس. في حال الحاجة إلى إشارة خرج 4-20 مللي أمبير، يمكن توصيل جهاز إرسال أو جهاز ثانوي مناسب. من عيوب هذه المقاييس وجود تروس متحركة داخلها. إذا احتوى الطلاء على جزيئات صلبة كثيرة (مثل مسحوق الزنك في الدهانات التمهيدية الغنية بالزنك)، فقد تتعرض التروس للكسر؛ وإلا، فإن الاستخدام طويل الأمد سيؤدي إلى تدهور الدقة نتيجة التآكل.
في عمليات الاستفسار والشراء الفعلية، يكتفي العديد من العملاء بذكر قطر الأنبوب ونطاق التدفق فقط، متجاهلين بعض التفاصيل الهامة. بناءً على خبرتنا مع عدادات تدفق الطلاء عالية اللزوجة المماثلة، نوصي بالتأكد من النقاط التالية قبل اختيار عداد تدفق عالي اللزوجة:
الحد الأقصى لحجم الجسيمات في الوسط: على الرغم من أن دهانات الإيبوكسي والبولي يوريثان لا تحتوي على جسيمات كبيرة مثل بعض معاجين الطعام، إلا أن تكتلات الصبغة، والحشوات غير المتشتتة، أو الكتل الناتجة عن عملية التصلب قد تسد مقياس التدفق. إذا تجاوز حجم الجسيمات 0.5 مم، يُنصح باستخدام مقياس تدفق كوريوليس كامل الفتحة.
نوع وصلة العملية: بالنسبة للأنابيب بقطر 1/4 بوصة أو 3/8 بوصة، تُستخدم عادةً وصلات NPT الأنثوية، أو وصلات الحلقات، أو وصلات خراطيم الضغط العالي. عند ضغط 400 بار، يُنصح باستخدام موانع تسرب مخروطية أو حشيات معدنية لمنع التسرب.
نوع إشارة الخرج: تتطلب معظم أنظمة التحكم بالرش إشارة تناظرية 4-20 مللي أمبير للمراقبة المستمرة، أو إشارة نبضية للتحكم الدفعي. قد تتطلب بعض المشاريع أيضًا اتصال Modbus RTU أو Modbus TCP لتحميل بيانات التدفق إلى غرفة التحكم أو السحابة.
عدادات التدفق ATEX: نظرًا لأن الدهانات غالبًا ما تحتوي على مذيبات عضوية (مثل الزيلين والبيوتانون)، فإن مواقع الرش تقع عادةً في مناطق خطرة. في مثل هذه الحالات، يلزم استخدام عدادات تدفق ATEX، ويجب اختيار عداد تدفق آمن جوهريًا أو مقاوم للانفجار، واستخدامه بالتزامن مع حاجز أمان.
بالإضافة إلى مراقبة تدفق الرذاذ التقليدية الموضحة أعلاه، تُستخدم مقاييس التدفق المماثلة على نطاق واسع في السيناريوهات التالية:
التحكم بنسبة مكونات الطلاء: عادةً ما تتطلب دهانات الإيبوكسي خلطها مع عامل معالجة بنسبة محددة. يمكن استخدام مقياسَي تدفق عاليَي الدقة (أحدهما لقاعدة الإيبوكسي والآخر لعامل المعالجة) مع صمام تناسبي لتحقيق تحكم ذي حلقة مغلقة وضمان نسبة خلط ثابتة. يتميز مقياس تدفق كوريوليس بمزايا هامة في هذا التطبيق، حيث يمكنه قياس الكثافة في الوقت نفسه لتحديد مدى تجانس الخليط.
التعبئة بكميات صغيرة: تتطلب بعض خطوط التعبئة الآلية توزيع 28 مل من الطلاء كل 6 ثوانٍ. في مثل هذه الحالات، تُعدّ دقة التكرار في نطاق التدفقات الدقيقة أمرًا بالغ الأهمية. وبفضل مبدأ الإزاحة الموجبة، يوفر مقياس التدفق الترسي دقة تكرار أفضل عند معدلات التدفق المنخفضة مقارنةً بالعديد من الأنواع الأخرى.
الرش اللاهوائي عالي الضغط : في معدات الرش اللاهوائي التي تعمل بضغوط تصل إلى 400 بار، يجب أن يتحمل مقياس التدفق الضغط العالي وأن يقاوم التآكل الناتج عن سرعة الرش العالية من الطلاء. تُعد مقاييس التدفق المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ من نوع كوريوليس ومقاييس التدفق ذات التروس مناسبة لهذا الغرض، ولكن ينبغي الانتباه إلى ما إذا كان انخفاض الضغط عبر مقياس التدفق يؤثر على نمط رذاذ الطلاء.
بالنسبة لدهانات الإيبوكسي والبولي يوريثان مثل Hempadur 4774D و 55210، والتي تتراوح لزوجتها من 800 سنتي بواز إلى 3500 سنتي بواز، وأقصى ضغط تشغيل يبلغ 400 بار، وأدنى معدل تدفق يبلغ 3 لتر/دقيقة، يوصى بالخيارين التاليين:
إذا سمحت الميزانية بذلك وكانت هناك حاجة إلى معلومات إضافية مثل الكثافة ودرجة الحرارة، فاختر مقياس تدفق كتلة كوريوليس عالي الضغط بقطر 1/4 بوصة أو 3/8 بوصة، ومادة 316L، ومخرج 4-20 مللي أمبير أو Modbus.
إذا كانت فعالية التكلفة أولوية وكان الطلاء يحتوي على عدد قليل من الجزيئات الصلبة، فاختر مقياس تدفق تروس من الفولاذ المقاوم للصدأ مع خرج نبضي ووحدة تحويل 4-20 مللي أمبير، مع مراعاة مقاومة مادة التروس للتآكل.
بغض النظر عن نوع مقياس التدفق المُختار، نوصي بإجراء اختبار مصغر في ظروف التشغيل الفعلية للتحقق من دقته وثباته عند أدنى معدل تدفق وأعلى لزوجة. إذا كنتم تبحثون عن حل مناسب لقياس التدفق لطلاءات الإيبوكسي، أو طبقات البولي يوريثان العلوية، أو طبقات الإيبوكسي الغنية بالزنك، يُرجى تزويدنا باسم المادة، ودرجة حرارة التشغيل، وفقدان الضغط المسموح به. عندها يُمكننا التوصية بالنموذج الأنسب وتقديم عرض سعر رسمي.
