العربية
بالنسبة لتغذية غلايات الغاز الطبيعي بقطر اسمي 100، ومعدل تدفق يتراوح بين 190 و250 متر مكعب قياسي في الساعة، وضغط تشغيل 2.2 بار، يُنصح باستخدام مقياس التدفق الكتلي الحراري. فهو يقيس التدفق الحجمي القياسي (متر مكعب قياسي في الساعة) مباشرةً دون الحاجة إلى تعويض خارجي لدرجة الحرارة أو الضغط.
توفر شركة Silver Instruments مقياس التدفق الكتلي الحراري SRK-100 في DN100 مع خرج 4-20 مللي أمبير و RS485 Modbus RTU، وهو مصنف لخدمة الغاز الطبيعي عند ضغط منخفض إلى متوسط.
تعتبر عدادات Vortex (Silver STLU) و عدادات التوربينات الغازية (Silver SGW) بدائل قابلة للتطبيق في حجم الأنبوب والضغط هذا، لكن كلاهما يقيس التدفق الحجمي الفعلي في ظروف الخط ويتطلب تعويضًا خارجيًا لدرجة الحرارة والضغط لإخراج Nm3/h.
يعتمد قياس تدفق الغاز الطبيعي للتحكم في احتراق الغلايات على شرط أساسي واحد: معرفة كمية الغاز المحترقة فعليًا، في الظروف القياسية، في أي لحظة. تعمل أنظمة التحكم في الغلايات بوحدة متر مكعب قياسي في الساعة (Nm3/h) أو قدم مكعب قياسي في الساعة (SCFH)، وليس بالمتر المكعب الفعلي عند ضغط الخط. وهنا تكمن الميزة العملية لمقاييس التدفق الكتلي الحراري مقارنةً بالتقنيات الأخرى.
يقيس مقياس التدفق الكتلي الحراري تدفق الغاز عن طريق رصد انتقال الحرارة من عنصر استشعار ساخن إلى الغاز المتدفق. يتناسب معدل التدفق الكتلي طرديًا مع كمية الحرارة المنقولة. وتكون القيمة الناتجة مُقاسة بوحدات الكتلة أو الوحدات الحجمية القياسية. لا حاجة إلى مُرسِل ضغط خارجي، أو مُرسِل درجة حرارة، أو حاسوب تدفق لإجراء تصحيحات الكثافة في الوقت الفعلي، فالمقياس يقوم بذلك داخليًا.
عند ضغط تشغيل يبلغ 2.2 بار ومعدل تدفق يتراوح بين 190 و250 متر مكعب قياسي في الساعة عبر أنبوب قطره 100 مم، يقع هذا التطبيق ضمن نطاق التشغيل القياسي لمقياس التدفق الحراري الكتلي من النوع المُدخل أو المُدمج. تبلغ السرعة الفعلية في الأنبوب في هذه الظروف حوالي 3.5 إلى 4.5 متر/ثانية، وهي ضمن النطاق القابل للقياس وتوفر نسبة إشارة إلى ضوضاء جيدة على المستشعر.
بالنسبة لمشغلي الغلايات في البرازيل وعموم أمريكا اللاتينية، تُسهّل إمكانية تسجيل استهلاك الغاز مباشرةً بوحدة متر مكعب قياسي في الساعة عبر بروتوكول Modbus RS485 إلى نظام SCADA أو BMS عملية التشغيل وعمليات تدقيق الطاقة الدورية. ولا حاجة لتطبيق عوامل تصحيح في منطق نظام التحكم.
| المعلمة | قيمة | ملحوظة |
| طلب | تغذية غلاية الغاز الطبيعي (NG) | التحكم في نسبة الهواء إلى الوقود أثناء الاحتراق ومراقبة الاستهلاك |
| حجم الخط | DN100 (4 بوصة) | يتوفر تركيب داخلي أو تركيب إدخال |
| نطاق تدفق العمل | من 190 إلى 250 نيوتن متر مكعب/ساعة | 7.2 إلى 9.4 مليون قدم مكعب قياسي في الساعة (عند درجة حرارة 0 درجة مئوية، وضغط جوي مرجعي 1) |
| العمليات | الحد الأقصى 2.2 بار | 31.9 رطل لكل بوصة مربعة؛ خدمة غاز بضغط منخفض |
| التدفئة بالغاز | درجة حرارة محيطة نموذجية تصل إلى 60 درجة مئوية | يرجى التأكد من شروط الموقع |
| إشارة الخرج | 4-20 مللي أمبير | قابل للتوسع إلى نطاق كامل من 0 إلى 300 متر مكعب/ساعة |
| تواصل | RS485 Modbus RTU | خريطة التسجيل متاحة عند الطلب؛ بروتوكول Modbus TCP غير متوفر |
| مزود الطاقة | 24 فولت تيار مستمر | طاقة الحلقة القياسية |
| المادة المبللة | مسبار من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L | متوافق مع الغاز الطبيعي الجاف |
| دقة | +/- 1.5% من القراءة | نموذجي للكتلة الحرارية في هذا النطاق |
| نوع العداد | فضي SRK-100 | كتلة حرارية داخلية أو قابلة للإدخال، DN100 |
| موقع التركيب | مصنع إل جي للإلكترونيات، فازيندا ريو غراندي، بارانا، البرازيل | مشروع بناء جديد |
تُستخدم ثلاث تقنيات بشكل متكرر لقياس تدفق الغاز الطبيعي في غلايات الغاز الطبيعي بقطر DN100. تعمل جميعها عند ضغط 2.2 بار ومعدل تدفق يتراوح بين 190 و250 متر مكعب قياسي في الساعة. وتكمن الاختلافات بينها في وحدات الإنتاج، ومدى تعقيد التركيب، ومتطلبات الصيانة طويلة الأجل.
يُخرج جهاز SRK-100 بيانات التدفق الحجمي (متر مكعب/ساعة أو كيلوغرام/ساعة) مباشرةً. وهذا أمرٌ بالغ الأهمية في تطبيقات الغلايات التي تتطلب فيها أنظمة التحكم أو منصات مراقبة الطاقة تدفقًا حجميًا قياسيًا. لا حاجة لأجهزة قياس منفصلة. يكفي توصيل كابل واحد بمدخل 4-20 مللي أمبير، وسلك RS485 واحد بشبكة Modbus، وانتهى الأمر.
عند ضغط 2.2 بار ودرجة حرارة محيطة، تبلغ كثافة الغاز الطبيعي في خطوط الأنابيب حوالي 0.93 كجم/م³. تتم معايرة جهاز SRK-100 في المصنع وفقًا لظروف العميل المرجعية. في حال حدوث تغييرات كبيرة في تركيبة الغاز أو ضغطه، يلزم إعادة المعايرة أو استخدام عامل تصحيح، ولكن نادرًا ما يمثل هذا مشكلة في حالة إمداد الغاز المستقر لغلاية المصنع.
لا يحتوي على أجزاء متحركة. يبلغ انخفاض الضغط عند قطر DN100 ومعدل تدفق 250 متر مكعب/ساعة أقل من 0.05 بار. في خط غاز منخفض الضغط عند 2.2 بار، يُعتبر هذا الانخفاض ضئيلاً. يدعم جهاز SRK-100 تيارًا يتراوح بين 4 و20 مللي أمبير، وبروتوكول RS485 Modbus RTU على جهد 24 فولت تيار مستمر، ما يلبي متطلبات المشروع بدقة.
يُعدّ مقياس الدوامة STLU ذو القطر الاسمي 100 خيارًا موثوقًا به للغاز الطبيعي. فهو يتحمل ضغوطًا تصل إلى 4.0 ميجا باسكال ودرجات حرارة تتراوح بين -40 درجة مئوية و+260 درجة مئوية. وهذا يتجاوز بكثير متطلبات خط غلاية بضغط 2.2 بار، وهو أمر لا يُشكّل مشكلة في حد ذاته. تتراوح نسبة التخفيض عادةً بين 10:1 و15:1، ما يُغطي نطاق التشغيل من 190 إلى 250 متر مكعب قياسي في الساعة بسهولة.
يكمن القيد في مخرجات القياس. يقيس جهاز STLU التدفق الحجمي الفعلي عند ظروف الخط، وليس التدفق القياسي. يتطلب التحويل إلى متر مكعب/ساعة معرفة مستمرة بضغط الغاز ودرجة حرارته الفعليين. وهذا يعني إضافة جهاز إرسال ضغط وعنصر قياس درجة الحرارة، ثم إما اختيار نموذج دوامي مع تعويض متكامل للضغط ودرجة الحرارة أو إجراء الحساب في وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC). بالنسبة لتطبيق قياس بسيط للغلايات حيث يرغب العميل في الحصول على متر مكعب/ساعة مباشرةً على شبكة Modbus، فإن هذا يزيد من تكلفة الهندسة والتوصيلات الميدانية.
تكمن ميزة جهاز STLU في استقرار معايرته على المدى الطويل. إذ تحسب عدادات الدوامات تردد انفصال الدوامات، ولا تتأثر بالتغيرات التي قد تحدث في أجهزة الاستشعار الحرارية بعد سنوات من الخدمة في بيئات مغبرة أو ذات تركيبات غازية متغيرة. بالنسبة للقياسات المالية أو التطبيقات التي تتطلب إعادة معايرة غير متكررة، يُعد جهاز STLU المزود بتعويض متكامل لدرجة الحرارة والضغط الخيار الأمثل.
يُعدّ عداد توربينات الغاز من SGW خيارًا جديرًا بالدراسة عند الحاجة إلى دقة ونطاق قياس أعلى. عادةً ما تحقق عدادات توربينات الغاز دقة ±0.5% من القراءة أو أفضل، وتتراوح نسب التخفيض الشائعة بين 10:1 و20:1. عند قطر اسمي 100 وتدفق يتراوح بين 190 و250 متر مكعب قياسي في الساعة، يعمل عداد توربينات الغاز بكفاءة ضمن نطاق معايرته.
على غرار مقياس الدوامة، يقيس مقياس SGW التدفق الحجمي الفعلي. ويُخرج المقياس نبضات بتردد يتناسب مع الحجم الفعلي عند ظروف خط الإنتاج. ويتطلب التحويل إلى وحدة متر مكعب/ساعة استخدام حاسوب تدفق أو تعويض درجة الحرارة/الضغط مُدمج في جهاز الإرسال. وهذا إجراء مُعتاد في تطبيقات نقل ملكية الغاز، حيث تُعد عدادات التوربينات التقنية السائدة عالميًا.
يُعدّ الدوّار أهمّ عنصر في صيانة عدادات التوربينات. يُعتبر الغاز الطبيعي عمومًا وسطًا نظيفًا وجافًا، وعمر محامل الدوّار طويل، ولكنه ليس معدومًا. فأي تلوث جزيئي في إمدادات الغاز يُسرّع من تآكل المحامل. بالنسبة لخط غاز صناعي مُخصّص لمصانع، حيث تتمّ تنقيته وتجفيفه بكفاءة عند مدخل الغاز، لا يُشكّل هذا الأمر مصدر قلق عملي. ولكن تجدر الإشارة إليه إلى جانب خيارات الكتلة الحرارية والدوّامة، التي لا تحتوي على أيّ أجزاء متحركة.
بالنسبة لتطبيق تغذية الغلاية هذا عند ضغط 2.2 بار ونطاق تدفق ضيق نسبيًا يتراوح بين 190 و250 متر مكعب قياسي في الساعة، فإن جهاز SGW يتمتع بقدرات تقنية جيدة، ولكنه يُضيف تعقيدًا (مثل استخدام حاسوب التدفق أو تعويض الضغط/درجة الحرارة) لا يُبرر وجوده في حين أن جهاز SRK-100 يُوفر المخرجات المطلوبة مباشرةً. ويُصبح استخدام جهاز SGW أكثر جدوى في التطبيقات التي تتطلب دقة مالية عالية عند ضغوط أعلى أو نطاق تدفق أوسع.
| معيار | الكتلة الحرارية SRK-100 | دوامة جامعة سانت لويس | توربينات غازية من نوع SGW |
| وحدة الإخراج | Nm3/h أو kg/h مباشرة | معدل الإنتاج الفعلي بالمتر المكعب في الساعة (يلزم تعويض جزئي/كامل) | معدل الإنتاج الفعلي بالمتر المكعب في الساعة (يلزم تعويض جزئي/كامل) |
| يلزم وجود أجهزة إرسال خارجية | لا أحد | الضغط + درجة الحرارة | حاسوب الضغط + درجة الحرارة + التدفق |
| نقل | لا أحد | لا أحد | الدوار والمحامل |
| انخفاض الضغط عند 250 نيوتن متر مكعب/ساعة | أقل من 0.05 بار | من 0.02 إلى 0.08 بار | من 0.05 إلى 0.15 بار |
| الدقة (النموذجية) | +/- 1 إلى 1.5% من القراءة | من +/- 0.75 إلى 1.0% من القراءة | +/- 0.5% من القراءة أو أفضل |
| الاستقرار على المدى الطويل | من المحتمل حدوث انحراف في المستشعر على مر السنين | مستقر للغاية، بدون انحراف | مستقر؛ يؤثر تآكل الدوار على المعايرة عند ساعات التشغيل العالية |
| نسبة التخفيض | 50:1 أو أفضل | من 10:1 إلى 15:1 | من 10:1 إلى 20:1 |
| متطلبات الصيانة | لا شيء؛ لا توجد أجزاء متحركة | لا شيء؛ لا توجد أجزاء متحركة | فحص دوري للدوار |
| الأفضل لهذا التطبيق | نعم: مباشر Nm3/h، أقل تعقيدًا | مناسب للعمل، ويحتاج إلى تعويض بدوام جزئي | مصمم بمواصفات هندسية فائقة لتحمل ضغط غلاية يصل إلى 2.2 بار |
| التكلفة النسبية للأداة | قليل | متوسط (+ أجهزة إرسال P و T) | متوسط إلى مرتفع (+ كمبيوتر التدفق) |
تتطلب عدادات التدفق الكتلي الحراري للغاز حدًا أدنى من الأنابيب المستقيمة قبل وبعد المستشعر. بالنسبة لعداد خطي بقطر DN100، يكون الشرط النموذجي هو 10 إلى 15 ضعف قطر الأنبوب قبل المستشعر و5 أضعاف قطره بعده، خالية من الوصلات والأكواع والصمامات والمخفضات. بالنسبة للتركيب في مصنع فازيندا ريو غراندي، يجب مراعاة ذلك في تصميم شبكة الأنابيب خلال مرحلة الهندسة.
تتوفر عدادات الكتلة الحرارية من نوع الإدخال بقطر DN100. يتم تركيبها عبر وصلة واحدة (وصلة ضغط أو صمام كروي عازل)، مما يسمح بالتوصيل والإزالة أثناء التشغيل دون الحاجة إلى إغلاق خط الغاز. في حالة التركيبات الجديدة حيث سيتم إغلاق الأنبوب للتشغيل، يُفضل استخدام عداد داخلي لضمان الدقة. أما في الخطوط القائمة ذات الوصول المحدود، فيُعد الإدخال خيارًا عمليًا.
عند ضغط 2.2 بار، يكون خط الغاز منخفض الضغط ولا يتطلب وصلات معالجة عالية الضغط. الوصلات القياسية ذات الحواف أو الملولبة مناسبة. تأكد من معيار الحافة مع فريق هندسة المشروع، حيث تستخدم المشاريع الصناعية البرازيلية غالبًا معيار ANSI 150 رطل أو DIN PN16 حسب مواصفات الأنبوب.
لتوصيلات RS485 Modbus RTU، استخدم كابلًا مزدوجًا مجدولًا محميًا (Belden 9841 أو ما يعادله) واقتصر المسافة على 1200 متر بدون مُكرِّرات. يمكن توصيل خرج 4-20 مللي أمبير بأقرب بطاقة إدخال تناظرية لنظام التحكم الموزع (DCS) أو نظام إدارة المباني (BMS) في الوقت نفسه.
نلاحظ هذا الأمر بشكل متكرر في مواقع عملائنا. تنص مواصفات المشروع على "مقياس تدفق غاز، DN100، 4-20 مللي أمبير". يتم تركيب الجهاز، ثم يتم تشغيله. بعد ذلك، يلاحظ مهندس التحكم أن إشارة 4-20 مللي أمبير تُقاس بالمتر المكعب في الساعة، وليس بالمتر المكعب القياسي في الساعة، بينما يتوقع نظام إدارة الغلاية تدفقًا قياسيًا. لذا، يجب إضافة عامل تصحيح الكثافة في منطق وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC)، والذي يحتاج بدوره إلى التحديث في حال تغير ضغط الإمداد.
يُجنّب تحديد أساس القياس في البداية، سواءً كان متر مكعب/ساعة أو كيلوغرام/ساعة عند ظروف مرجعية محددة (عادةً 0 درجة مئوية، 101.325 كيلو باسكال وفقًا للمعايير الصناعية البرازيلية، أو 15 درجة مئوية، 101.325 كيلو باسكال وفقًا لبعض عقود شركات الغاز)، هذه المشكلة. ويُخرج مقياس التدفق الحراري الكتلي المُهيأ وفقًا للظروف المرجعية الصحيحة الوحدات الصحيحة منذ اليوم الأول.
تتمثل المشكلة الشائعة الأخرى في تجاهل تباين تركيب الغاز. يتميز الغاز الطبيعي المتدفق عبر الأنابيب في البرازيل، وخاصة في المناطق الجنوبية والجنوبية الشرقية، بقيمة حرارية وكثافة نوعية ثابتة نسبيًا، تتراوح عادةً بين 0.58 و0.65 مقارنةً بالهواء. سيعمل مقياس الكتلة الحرارية المُعاير وفقًا لهذا التركيب بدقة في التشغيل العادي. إذا كان الموقع مزودًا بإمكانية استخدام نوعين من الوقود أو يتلقى الغاز من نقاط إمداد مختلفة، فيُرجى التأكد من نطاق التركيب مع شركة الغاز قبل الطلب.
تواصل معنا مصنع في ولاية بارانا لتركيب عدادات الغاز الطبيعي على خطي تغذية غلايتين، قطر كل منهما 100 مم، ويعملان بضغط إمداد يبلغ حوالي 2.0 بار وبمعدل تدفق يتراوح بين 200 و280 متر مكعب قياسي في الساعة لكل خط. يستخدم المصنع نظام إدارة مباني مزود بشبكة Modbus RTU لمراقبة استهلاك الطاقة.
قمنا بتوريد عدادين حراريين لتدفق الكتلة من نوع SRK-100، بقطر DN100، وأجزاء مبللة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L، مُهيئين للغاز الطبيعي عند درجة حرارة مرجعية 0 درجة مئوية / ضغط 101.325 كيلو باسكال. تم إعداد كلا العدادين بمخرجات 4-20 مللي أمبير مُقاسة بنطاق 0-350 متر مكعب قياسي/ساعة، ووحدة تحكم عن بُعد RS485 Modbus RTU مع عناوين فرعية فردية. كان التركيب سهلاً بفضل توفر مسار مباشر 12D في كلا الخطين.
أفاد مدير الطاقة في المصنع بتحسن ملحوظ في مطابقة استهلاك الغاز الشهري مع فاتورة المرافق بعد التركيب. ففي السابق، كانوا يُقدّرون الاستهلاك بناءً على ساعات تشغيل الموقد. وقد مكّنهم تسجيل بيانات استهلاك الغاز لكل غلاية مباشرةً عبر بروتوكول Modbus إلى نظام إدارة المباني (BMS)، مما ساعدهم على تحديد موقد معطل في إحدى الوحدات كان يستهلك غازًا أكثر بنسبة 15% من الغلاية المجاورة له عند نفس كمية البخار المُنتَج.
للحصول على عرض رسمي لمقياس تدفق الكتلة الحرارية للغاز الطبيعي لتطبيق الغلاية الخاص بك، يرجى إرسال بريد إلكتروني إلى sales@silverinstruments.com مع التفاصيل التالية:
نقوم بالرد برمز النموذج، وبيانات المنتج، والسعر، ومدة التسليم خلال يوم عمل واحد للتكوينات القياسية.
الموقع الإلكتروني: www.silverinstruments.com | www.flow-meter.com.au
مقياس تدفق كوريوليس للغاز الطبيعي
2026/07/08
VIEW
مقياس تدفق الكتلة الحرارية للغاز الطبيعي
2026/07/08
لماذا تحتاج إلى مقياس تدفق الكتلة الحرارية لقياس الغاز الطبيعي؟ مقياس تدفق الكتلة الحرارية يلبي تمامًا متطلبات دقة قياس الغاز الطبيعي ، وله حجم صغير وموثوقية عالية وسهولة ...
VIEW
2 "عداد الغاز الطبيعي
2026/07/08
ما هو 2 "عداد الغاز الطبيعي؟ 2" متر الغاز الطبيعي يعني حجم 2 بوصة أو يمكننا أن نقول DN50 مقياس التدفق لقياس معدل تدفق الغاز الطبيعي والتدفق الكلي. من المسلم به أن مقياس التدفق التوربيني هو مقياس تدفق...
VIEW
مقياس تدفق التوربينات للغاز الطبيعي
2026/07/08
ما هو الغاز الطبيعي: يتكون الغاز الطبيعي بشكل أساسي من الميثان (85٪) وكمية صغيرة من الإيثان (9٪) والبروبان (3٪) والنيتروجين (2٪) والبيوتان (1٪). تبلغ الثقل النوعي حوالي 0.65 ، وهو أخف ...
VIEW
مقياس تدفق الغاز الطبيعي
2026/07/08
ما هو الغاز الطبيعي؟ الغاز الطبيعي هو مزيج من الغازات الغنية بالهيدروكربونات. توجد أيضًا الغازات الطبيعية مثل الميثان والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون في الهواء. احتياطيات الغاز الطبيعي دي ...
VIEW
مقياس تدفق الغاز الطبيعي
2026/07/08
يعتبر مقياس تدفق الكتلة الحرارية أحد الأنواع الجديدة لمقاييس تدفق الكتلة. يحتوي على مجموعة صغيرة من الأجزاء الميكانيكية الصغيرة مثل مقياس التدفق فوق الصوتي ، والمغناطيسي ، ومقياس تدفق كوريوليس ، ودوام...
VIEW
