العربية
في مشاريع محطات معالجة المياه ، تُستخدم عدادات التدفق الكهرومغناطيسية DN500 بشكل شائع لسحب المياه الخام، ونقل مياه العمليات، وقياس مياه الشرب المعالجة في المصانع. ويؤثر اختيار العداد المناسب بشكل مباشر على دقة القياس وعمر المعدات. تتناول هذه المقالة متطلبات محطة معالجة المياه في الديوانية بالعراق، وتشرحها من أربعة جوانب: نطاق التدفق وسرعته، ومادة التبطين، وطريقة التركيب، ومستوى الحماية. وأخيرًا، تجيب على العديد من الأسئلة الشائعة.
عداد مياه DN500 يستخدم في معالجة المياه
يتطلب التشغيل الطبيعي لمقياس التدفق الكهرومغناطيسي التأكد من امتلاء خط الأنابيب بالماء وأن يكون معدل التدفق ضمن نطاق معقول. بالنسبة لمقياس تدفق المياه DN500 (20 بوصة)، يتراوح نطاق التدفق المستخدم عادةً بين 330 و6600 متر مكعب في الساعة (1500 إلى 29000 جالون في الدقيقة)، وهو ما يعادل سرعة تدفق تتراوح بين 0.5 و10 أمتار في الثانية تقريبًا.
قد يؤدي انخفاض سرعة التدفق (أقل من 0.5 متر/ثانية) إلى إشارات غير مستقرة ويؤثر على دقة القياس. أما إذا كانت سرعة التدفق مرتفعة جدًا، فقد يؤدي ذلك إلى تفاقم تآكل الأقطاب الكهربائية والبطانات، مما يؤثر سلبًا على أداء مستشعر تدفق المياه على المدى الطويل. في مرحلة التصميم، يُنصح بحساب أقصى وأدنى وأسرع معدلات تدفق المياه بناءً على سعة إمداد المياه الفعلية لمحطة معالجة المياه، مع ضمان أن يغطي نطاق مقياس التدفق المغناطيسي هذه المعدلات. يُفضل عادةً اختيار سرعة تدفق شائعة الاستخدام تتراوح بين 1 متر/ثانية و2.5 متر/ثانية.
سنتصل بك خلال 24 ساعة..
البطانة هي أحد مكونات مقياس التدفق الكهرومغناطيسي الذي يتصل مباشرة بالوسط، ويعتمد اختيارها بشكل أساسي على قابلية التآكل ومقاومة الاحتكاك ودرجة حرارة الوسط.
البطانة المطاطية لمقياس تدفق المياه DN500
المطاط الصلب: مناسب للوسائط التي تحتوي على كميات قليلة من الرواسب مثل المياه الخام ومياه الأنهار ومياه الآبار. يتميز بمقاومة جيدة للتآكل وسعر معقول، لكن مقاومته للحرارة لا تتجاوز عادةً 80 درجة مئوية.
البولي يوريثان: يتميز بمقاومة أفضل للتآكل مقارنةً بالمطاط الصلب، وهو مناسب للمياه الخام ذات المحتوى الرملي العالي. أما عيبه فهو أن مقاومته للتآكل متوسطة، كما أنه غير مناسب للبيئات الحمضية والقلوية القوية.
مادة PTFE (التفلون): تتميز بمقاومة عالية للتآكل، وتتحمل معظم المواد الكيميائية، وسطحها أملس لا يتراكم عليه الترسبات بسهولة. وهي مناسبة لمياه الشرب المعالجة أو مياه العمليات الصناعية المضاف إليها مواد كيميائية. إلا أن مادة PTFE ليست مقاومة للتآكل، ولا يُنصح باستخدامها مع المياه الخام التي تحتوي على نسبة عالية من الجسيمات.
بالنسبة لمشاريع معالجة عدادات المياه ذات القطر DN500، يُنصح باستخدام بطانة من المطاط الصلب أو البولي يوريثان لقياس مياه الأنهار غير المعالجة. أما عند قياس مياه الشرب المعالجة، فيُعدّ البولي تترافلوروإيثيلين (PTFE) خيارًا أنسب.
في قياس تدفق المياه ذات القطر الكبير، يعتبر نوع الإدخال ونوع الخط هما الشكلان الهيكليان الرئيسيان، مع وجود اختلافات كبيرة في السيناريوهات القابلة للتطبيق.
يشير مقياس التدفق الكهرومغناطيسي المدمج إلى قسم كامل من أنبوب القياس مزود بحواف في كلا الطرفين متصلة مباشرة بخط الأنابيب. من مزاياه دقة القياس العالية (عادةً ما تصل إلى مستوى 0.5 أو أعلى)، ومعايرة التدفق الفعلي قبل مغادرة المصنع، والتركيب في الموقع قبل بدء الاستخدام. أما عيوبه فتتمثل في طوله ووزنه نسبيًا، وارتفاع تكاليف شرائه ونقله. يُفضل استخدام مقياس تدفق المياه المدمج في العمليات التي تتطلب تسوية تجارية أو تحكمًا عالي الدقة.
مقياس تدفق كهرومغناطيسي من نوع الإدخال يتضمن هذا النظام إدخال المستشعر داخل الأنبوب عبر قاعدة التثبيت، وقياس سرعة التدفق الموضعية، ثم حساب متوسط سرعة التدفق من خلال عملية تحويل. تكمن ميزته في سهولة تركيبه وإمكانية تشغيله تحت الضغط دون انقطاع إمداد المياه. عادةً ما تتراوح تكلفته بين ثلث ونصف تكلفة نظام الأنابيب التقليدي. أما عيبه، فهو انخفاض دقته نسبيًا (تتراوح عادةً بين 1.0 و2.0)، بالإضافة إلى اشتراطات أعلى فيما يتعلق بطول أجزاء الأنابيب المستقيمة في اتجاهي المنبع والمصب. يُعد هذا النظام مناسبًا للحالات التي لا تتطلب دقة عالية، أو عندما يكون قطر الأنبوب كبيرًا جدًا (مثل DN200 أو أكبر)، أو عندما لا تتوفر إمكانية تركيب نظام الأنابيب التقليدي في الموقع.
بالنسبة لمشاريع معالجة المياه بقطر DN500، يُعد مقياس التدفق المغناطيسي المُدخل خيارًا اقتصاديًا عند استخدامه للقياس الأولي أو التحكم في عملية سحب المياه الخام. أما عند استخدامه لقياسات المصانع أو تسليم المياه المعالجة للتجار، فيُنصح باستخدام مقياس تدفق من نوع الأنابيب.
يشير مستوى الحماية من دخول الأجسام الغريبة (IP) إلى قدرة الجهاز على الحماية من دخول الأجسام الصلبة والسوائل. عادةً ما تُركّب عدادات التدفق في محطات معالجة المياه في الهواء الطلق، داخل خنادق الأنابيب أو آبار العدادات تحت الأرض، في بيئات رطبة، وقد تُغمر في الماء لفترة وجيزة.
IP65: مقاوم للغبار وقادر على منع رذاذ الماء. مناسب للاستخدام في البيئات الخارجية العامة، ولكنه غير مناسب للغمر لفترات طويلة.
تصنيف IP67: مقاوم للغبار ويمكن غمره في الماء لفترة قصيرة (عمق متر واحد، 30 دقيقة). مناسب للتركيب في الحفر أو الآبار السطحية المعرضة لتراكم المياه.
IP68: مقاوم للغبار وقادر على تحمل الغمر لفترات طويلة في الماء. مناسب للحالات التي تتطلب غمرًا كاملاً في العمل تحت الماء، مثل المنشآت المغمورة أو خطوط الأنابيب تحت الماء.
بالنسبة للمشاريع في الشرق الأوسط وجنوب شرق آسيا ومناطق أخرى، حيث تكثر العواصف المطرية في الصيف، ويرتفع منسوب المياه الجوفية، يُنصح بأن لا يقل مستوى حماية المستشعر عن IP68، وأن يصل مستوى حماية المحول (رأس العداد) إلى IP67 على الأقل. عند تركيبه بشكل منفصل، يمكن غمر جزء مستشعر تدفق المياه المغناطيسي في الماء لفترة طويلة، بينما يُركّب المحول في غرفة تحكم جافة نسبيًا.
يتأثر السعر بعوامل متعددة، منها ماركة عداد تدفق المياه، وشكله (داخلي أو خطي)، ومادة البطانة، ومادة القطب الكهربائي، ومستوى الحماية من دخول الماء والغبار، وما إذا كان يتطلب تركيبًا منفصلاً. عمومًا، يتراوح سعر عداد التدفق الكهرومغناطيسي الداخلي بين 30% و50% من سعر النوع الخطي. بالنسبة للنوع الخطي DN500، تُستخدم أقطاب كهربائية من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L وبطانة مطاطية، ويتراوح سعره عادةً من 1800 دولار أمريكي على موقع silverinstruments.com ، وذلك حسب الماركة والمتطلبات الفنية.
يتطلب تركيب مقياس التدفق الكهرومغناطيسي المدمج قطع خط الأنابيب، ولحام الحواف أو توصيل أنابيب قصيرة، مما يستلزم إغلاق خط الأنابيب وتفريغه، بالإضافة إلى استخدام معدات رفع (مقياس التدفق المغناطيسي DN500 ثقيل). يلزم التأريض والتوصيلات الكهربائية بعد التركيب. تتطلب هذه العملية برمتها فنيين متخصصين. أما مقياس التدفق الكهرومغناطيسي القابل للتوصيل فهو أبسط نسبيًا، ويمكن فتحه بالضغط باستخدام أدوات متخصصة دون الحاجة إلى قطع إمدادات المياه. يستغرق تركيبه وقتًا قصيرًا؛ عادةً ما يستطيع شخصان إنجازه في نصف يوم. بشكل عام، يُعد تركيب مقياس التدفق الكهرومغناطيسي المدمج أسهل، بينما يُعد تركيبه عبر خط الأنابيب أكثر تعقيدًا.
تتراوح دقة مقياس التدفق الكهرومغناطيسي للأنابيب عادةً بين ± 0.5% و ± 0.2%، وهو مناسب لتسوية المعاملات التجارية والتحكم الدقيق. أما دقة مقياس التدفق من النوع المُدخل فتتراوح عمومًا بين ± 1.0% و ± 2.0%، وهو مناسب لمراقبة العمليات، وتقييم الاتجاهات، أو في حالات غير تجارية. في التطبيقات العملية، إذا كان طول الجزء المستقيم من الأنبوب في الموقع غير كافٍ أو كان توزيع سرعة السائل غير منتظم، فقد يزداد الخطأ الفعلي لمقياس التدفق من النوع المُدخل. لذلك، في الحالات التي تتطلب قياسًا عالي الدقة، لا يُنصح باستخدام مقياس التدفق من النوع المُدخل بدلاً من مقياس التدفق من النوع المُدخل.
تتطلب عدادات التدفق المغناطيسية طولًا محددًا لأجزاء الأنابيب المستقيمة في اتجاهي المنبع والمصب. بشكل عام، يُشترط وجود جزء مستقيم بقطر لا يقل عن خمسة أضعاف قطر خط الأنابيب في اتجاه المنبع، وجزء مستقيم بقطر لا يقل عن ثلاثة أضعاف قطر خط الأنابيب في اتجاه المصب. بالنسبة لعداد مياه بقطر اسمي 500، يعني هذا أن طول الجزء المستقيم المطلوب هو حوالي 2.5 متر في اتجاه المنبع، وحوالي 1.5 متر في اتجاه المصب. في حال وجود انحناءات أو صمامات أو مضخات في اتجاه المنبع، يجب زيادة طول الجزء المستقيم إلى عشرة أضعاف القطر. أما عدادات التدفق الإدخالية بقطر اسمي 500، فتتطلب طولًا أكبر للأنابيب المستقيمة، حيث يُشترط عادةً أن يكون طول الجزء المستقيم عشرة أضعاف القطر في اتجاه المنبع، وخمسة أضعاف القطر في اتجاه المصب.
يشير التركيب المتكامل إلى التثبيت المباشر للمحول (أو الشاشة) على مستشعر تدفق المياه، ويتميز ببنية مدمجة، وتكلفة منخفضة، وهو مناسب للأماكن ذات درجة حرارة محيطة ملائمة، واهتزاز منخفض، وسهولة في القراءة. أما تركيب مقياس التدفق المغناطيسي ذي الشاشة البعيدة فيفصل المحول عن المستشعر، ويربطهما عبر كابلات، ويُثبّت المستشعر على خط الأنابيب، بينما يُثبّت المحول في غرفة التحكم أو صندوق الحماية. يُنصح باختيار النوع المنفصل عندما تكون درجة حرارة البيئة في الموقع مرتفعة جدًا أو منخفضة جدًا (تتجاوز نطاق -20 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية)، أو عندما تكون الرطوبة عالية، أو الاهتزاز شديدًا، أو عندما يصعب الوصول إلى موقع التركيب. في مشاريع معالجة المياه، وعند التركيب في الهواء الطلق وخلال درجات الحرارة المرتفعة في الصيف، يكون النوع المنفصل أكثر موثوقية.
تُعدّ طرق تزويد الطاقة الشائعة لعدادات التدفق الكهرومغناطيسية هي التيار المستمر 24 فولت أو التيار المتردد 220 فولت، ومع ذلك، يُمكن لـ silverinstruments.com توفير عدادات تدفق مياه تعمل بالبطارية . في مشاريع التصدير، وخاصةً في منطقتي الشرق الأوسط وأفريقيا، يُفضّل العملاء عادةً استخدام التيار المستمر 24 فولت لتوفير مصدر طاقة موحد لأنظمة التحكم. تتضمن إشارة الخرج من أجهزة إرسال التدفق المغناطيسي عادةً إشارة تناظرية 4-20 مللي أمبير (مع بروتوكول HART)، وإشارة نبضية أو ترددية، واتصال RS485 MODBUS. في مشاريع معالجة المياه، يُوصى بتوفير إشارة 4-20 مللي أمبير وإشارة نبضية على الأقل لتلبية متطلبات عرض التدفق وحساب إجمالي التدفق.
