مقاييس مستوى مغناطيسية عالية الضغط حتى 16 ميجا باسكال و450 درجة مئوية — سترات بخار، حماية من الصقيع، هوامش انهيار العوامة. اتصل بـ WELK مع ظروف التصميم الخاصة بك.
مقياس مستوى مغناطيسي عالي الضغط ودرجة الحرارة هو أداة قياس مستوى بصرية غير تلامسية مبنية حول غرفة مصممة للضغط — عادةً أنبوب من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L أو سبيكة نيكل متصل بالوعاء عبر شفاه ASME B16.5 في فئات من Class 150 حتى Class 900 — يحتوي على عوامة داخلية محكمة الإغلاق تعمل مغناطيساتها الدائمة على قلب صف خارجي من المؤشرات العلمية مع ارتفاع وانخفاض مستوى السائل. على عكس مقياس المستوى المغناطيسي القياسي المصمم للخدمة الجوية أو الضغط المنخفض، فإن نسخة الضغط العالي/درجة الحرارة العالية مصممة لضغوط تصميم تصل إلى 16 ميجا باسكال (160 بار) ودرجات حرارة عملية تتراوح تقريبًا من -40 درجة مئوية إلى +450 درجة مئوية، مع تصنيف العوامة لضغط انهيار يترك هامش أمان محددًا فوق أقصى ضغط عمل، والغرفة والشفاه والحشيات معتمدة وفقًا لمعايير مثل ASME B16.5 أو EN 1092-1 أو معايير GB/T. تُستخدم هذه الأجهزة في أسطوانات الغلايات، وأسطوانات البخار، ومحولات الأمونيا، والمفاعلات الكيميائية، وأنظمة السوائل الحرارية، حيث يكون مقياس الزجاج التقليدي خطرًا ولا يزال المهندسون بحاجة إلى مؤشر بصري محلي موثوق عندما تكون العملية ساخنة أو مضغوطة أو معرضة لظروف تجمد محيطة.
تفشل مقاييس المستوى المغناطيسية القياسية في الخدمة الشاقة لعدة أسباب موثقة جيدًا، وفهمها هو الخطوة الأولى في تحديد وحدة ستنجو لعقد في بيت الغلاية.
فشل الشفة والحشية. عند ضغوط أعلى من حوالي 4-6 ميجا باسكال، تتدفق الحشيات المطاطية العادية أو PTFE وتنبثق تحت حمل البراغي، وتنحرف الشفاه خفيفة الوزن. والنتيجة هي تسرب عند أسطح الشفة، وتآكل تدريجي للحشية، وفي النهاية تسرب للماء شديد السخونة أو بخار العملية. تستخدم مقاييس الضغط العالي شفاه أكثر سمكًا ومعززة (Class 600 وما فوق)، وحشيات حلزونية أو جرافيت، ومسامير مثبتة بنمط محدد.
انهيار العوامة. العوامة هي المكون الأكثر عرضة للفشل. يمكن سحق عوامة مجوفة مصممة لضغط 1 ميجا باسكال — أي انهيارها وغمرها داخليًا — عندما يتم ضغط الغرفة إلى 10 ميجا باسكال. بمجرد أن تغمر العوامة، تغرق، وتتوقف الأعلام المغناطيسية عن تتبع السطح، ويقرأ المقياس بشكل خاطئ أو لا يقرأ على الإطلاق. يتم تصنيع العوامات عالية الضغط من قضيب صلب أو ملحومة من أنبوب سميك الجدران، ويتم التحقق من ضغط انهيارها باختبار هيدروستاتيكي بهامش لا يقل عن 1.5 مرة من أقصى ضغط عمل.
تدهور المغناطيس. فوق حوالي 250-300 درجة مئوية، تفقد مغناطيسات الفريت العادية والعديد من مغناطيسات AlNiCo جزءًا كبيرًا من تدفقها المغناطيسي. إذا لم يتم تصنيف مغناطيس العوامة ومغناطيس المؤشر لدرجة حرارة التشغيل، يصبح تتبع العلم بطيئًا وغير موثوق — قد تلتصق الأعلام أو تنقلب جزئيًا أو تنقلب مرة أخرى. تستخدم مقاييس درجة الحرارة العالية مغناطيسات الساماريوم-كوبالت (SmCo) أو مغناطيسات AlNiCo عالية الجودة بنقاط كوري أعلى بكثير من 450 درجة مئوية.
التمدد التفاضلي والدورات الحرارية. تنمو الغرفة المسخنة من درجة الحرارة المحيطة إلى 400 درجة مئوية بمقدار ملليمترات في الطول. إذا لم تستوعب الأقدام والأقواس والشفاه هذا النمو، تتشوه الغرفة، وتنحصر العوامة على الجدار، ويفشل المقياس ميكانيكيًا. تصمم التصميمات الصحيحة الغرفة مثبتة من طرف واحد وتسمح بحركة محورية حرة في الطرف الآخر.
الالتصاق والترسب. يمكن أن تتراكم الوسائط اللزجة أو المتبلورة أو البلمرة داخل الحجرة وعلى العوامة. في الخدمة الساخنة، يمكن أن يتسبب الغليان البسيط على السطح في احتباس الفقاعات مما يجعل العوامة تتحرك لأعلى ولأسفل. تتم معالجة هذه المشكلات من خلال تصميم الحجرة، والتدفئة بالبخار (الموضحة أدناه)، وتحديد وصلة العملية الصحيحة.
إن تحديد مقياس مستوى مغناطيسي لخدمة الضغط العالي هو في الأساس تمرين لتقييم الشفة والحجرة. يحدد ضغط التصميم ودرجة الحرارة فئة الشفة، وسماكة جدار الحجرة، ومادة الحشية.
يتبع سلم التصنيف الشائع لمقاييس مستوى WELK المغناطيسية عالية الضغط كلاً من سلسلة PN الأوروبية وسلسلة ANSI/ASME:
| تصنيف الشفة، ضغط التصميم الاسمي، الخدمة النموذجية |
|---|
| PN16 / Class 150، 1.6 ميجا باسكال / 2 ميجا باسكال عند 20 درجة مئوية، رؤوس البخار؛ المكثفات؛ المواد الكيميائية العامة |
| PN25–PN40 / Class 300، 2.5–4.0 ميجا باسكال، مياه تغذية الغلايات؛ الزيت الحراري |
| PN63–PN100 / Class 600، 6.3–10 ميجا باسكال، أسطوانات الغلايات؛ تخليق الأمونيا؛ المفاعلات |
| PN160 / Class 900، 16 ميجا باسكال / 15.9 ميجا باسكال، أسطوانات غلايات الضغط العالي؛ خدمة الهيدروجين عالي الضغط |
لاحظ أن تصنيفات الشفة يتم تخفيضها حسب درجة الحرارة. شفة Class 900 مصنفة لحوالي 15.9 ميجا باسكال عند 38 درجة مئوية، لكن ضغطها المسموح به ينخفض مع ارتفاع درجة الحرارة؛ عند 400 درجة مئوية تكون نفس الشفة جيدة لقيمة أقل، ويتم حساب سمك جدار الحجرة وفقًا لذلك. لهذا السبب يجب دائمًا تحديد ضغط التصميم ودرجة حرارة التصميم معًا — أبدًا الضغط وحده.
بالنسبة لقياس مستوى أسطوانة الغلاية بشكل خاص، تعمل الأسطوانات عادةً بين 4 و 12 ميجا باسكال مع درجات حرارة مشبعة من 250 درجة مئوية إلى 320 درجة مئوية، بينما يمكن أن تصل أسطوانات الضغط العالي في غلايات المرافق الكبيرة إلى 15-16 ميجا باسكال. عادة ما تكون الحجرة مصنوعة من أنبوب غير ملحوم أو قضيب مزور، ويتم تصويرها إشعاعيًا واختبارها هيدروستاتيكيًا حتى 1.5 × ضغط التصميم. يجب تحديد أسطح الشفة وفقًا لمعيار التوجيه (RF، RTJ لأعلى الفئات)، ويجب تحديد تسلسل عزم البراغي في دليل التثبيت. يكمل صمام التنفيس في الأعلى وصمام التصريف في الأسفل حدود الضغط — يجب أن يكون كلاهما مصنفًا لضغط التصميم الكامل، حيث أنهما غالبًا أول المكونات التي تتسرب إذا كانت أصغر من اللازم.
اختيار المواد هو ما يفصل بين مقياس يدوم طويلاً وآخر يتآكل أو يترسب أو يفشل خلال أشهر. عند درجات الحرارة المرتفعة، هناك ثلاثة عوامل تحدد الاختيار: مقاومة التآكل، ومقاومة الزحف والأكسدة، والقوة الميكانيكية للعوامة.
مواد الحجرة. الافتراضي هو الفولاذ المقاوم للصدأ 316L، وهو مناسب لمعظم تطبيقات البخار والماء والسوائل الحرارية والخدمات الكيميائية العامة حتى 450 درجة مئوية. عندما تكون العملية أكثر عدوانية — الكلوريدات، حمض الكبريتيك أو الهيدروكلوريك، البخار عالي الكلوريد — يجب ترقية الحجرة إلى سبيكة أعلى:
يتم حساب سمك جدار الحجرة وفقًا لكود التصميم المعمول به، وبالنسبة للحجرات المصنوعة من السبائك، يجب طلب سجلات تأهيل إجراءات اللحام (WPQ). كما أن تشطيب السطح الداخلي مهم أيضًا: تجويف أكثر نعومة (Ra ≤ 0.8 ميكرومتر) يقلل من التلوث وسحب العوامة، وهو أمر مهم في الوسائط الساخنة اللزجة.
مادة العوامة وضغط الانهيار. العوامة هي المكون الحرج. للخدمة عالية الضغط ودرجة الحرارة، تُصنع العوامات من أنبوب سميك الجدار، ملحوم ومصور بالأشعة السينية، أو مشغول من قضيب صلب، بحيث يمكن أن يكون سمك الجدار أكبر بكثير من العوامة الرقيقة. عوامة مصممة لخدمة 16 ميجا باسكال سيكون لها عادة ضغط انهيار مختبر أعلى من 24 ميجا باسكال (1.5× التصميم). يجب أن تتوافق مادة العوامة مع مقاومة التآكل للغرفة — 316L للخدمة العامة، إنكونيل أو هاستيلوي للوسائط العدوانية، والتيتانيوم حيث تتطلب العملية ذلك.
نظرًا لأن العوامة مجوفة، فإن كثافتها أقل بكثير من المعدن الصلب، وهذا ما يسمح لها بالطفو على سطح السائل. كلما انخفضت كثافة العوامة، كلما تتبعت السوائل منخفضة الكثافة بشكل أفضل، ولكن الكثافة المنخفضة تعني أيضًا جدرانًا أرق — لذلك هناك دائمًا مفاضلة بين الطفو وضغط الانهيار. العوامات عالية الضغط تكون أكثر كثافة بطبيعتها، ولهذا السبب قد يكون لمقياس مستوى مغناطيسي عالي الضغط منطقة ميتة أكبر قليلاً (المسافة بين أعلى وأدنى مستوى يمكن اكتشافه) من وحدة منخفضة الضغط. تحقق دائمًا من ضغط انهيار العوامة مقابل أقصى ضغط عمل وكثافة السائل مقابل الكثافة الفعالة للعوامة.
الأختام والحشيات. لدرجة الحرارة العالية، يتم استبدال الحشيات المطاطية بحشيات ملفوفة حلزونيًا بحشوة الجرافيت، أو حشيات جرافيت صلبة، وهي جيدة حتى 450 درجة مئوية وما فوق. يجب أن يكون حشو الصمام في صمامات التنفيس والتصريف من الجرافيت أو PTFE مع تصنيف درجة حرارة مناسب. حلقات O على جانب المؤشر ليست عمومًا في حدود الضغط، ولكن يجب still تحديد غلاف مؤشر العلم لظروف البيئة التي سيواجهها.
مقياس مستوى مغناطيسي بسترة بخارية هو مقياس مستوى مغناطيسي عالي الضغط حيث يتم إحاطة غرفة المستوى بسترة خارجية ثانية يدور من خلالها بخار منخفض الضغط. تحافظ السترة على السائل العملية داخل الغرفة عند درجة حرارة ثابتة، مما يمنع السائل من التجمد، أو من أن يصبح لزجًا جدًا بحيث يوقف حركة العوامة، أو من التبلور وتغطية جدار الغرفة.
كيف تعمل السترة. يتم لحام السترة الخارجية حول غرفة المستوى مع فجوة حلقية صغيرة (عادة 10-20 ملم). يتم إدخال بخار مشبع عند 0.3-0.6 ميجا باسكال (3-6 بار) — حوالي 145-165 درجة مئوية — عند الوصلة السفلية ويخرج من الوصلة العلوية، بحيث يتم تصريف المكثف بالجاذبية وتمتلئ السترة بالبخار بشكل موحد. عادة ما تكون وصلات السترة G1/2" أو DN15، وعادة ما يتم أخذ إمداد البخار من خط البخار منخفض الضغط أو رأس خدمة التتبع في المصنع. في بعض التصميمات، تُستخدم السترة أيضًا لتدوير الماء الساخن أو الزيت الحراري حيث لا يتوفر البخار.
متى تستخدم سترة بخارية. تكون السترة مبررة عندما يكون سائل العملية نفسه هو المشكلة:
القاعدة الأساسية هي أن درجة حرارة الغلاف يجب أن تكون مضبوطة، وليس فقط مزودة. الإفراط في تزويد البخار لغلاف على وسيط حساس للحرارة يمكن أن يسبب ارتفاع حرارة المنتج أو غليانه؛ استخدم مصيدة ثرموستاتية، وإذا لزم الأمر، صمام تخفيض الضغط على إمداد البخار للحفاظ على الغلاف عند ضغط محدد. مصيدة البخار جزء من النظام، وليس ملحقًا — فالمصيدة غير المضبوطة تسمح للغلاف بالامتلاء بالمكثفات وفقدان معظم تأثير التسخين.
العزل. الغلاف البخاري غير المعزول يبطل الكثير من الغرض منه في ظروف التجمد. يجب تركيب عزل من الصوف المعدني أو الصوف الصخري، بسمك 50–80 مم مع تغطية مقاومة للطقس فوق الغلاف. إذا كان الغلاف مطلوبًا فقط للحفاظ على السائل فوق نقطة الانسكاب، فإن مجموعة الغلاف مع العزل هي الحزمة القياسية — يتم تزويد مقياس المستوى المغناطيسي بغلاف بخاري من WELK مع الغلاف كجزء لا يتجزأ من تجميع الحجرة، بحيث يتم تصميم واختبار الحدود الضغطية وغطاء التسخين كوحدة واحدة بدلاً من تثبيتها في الموقع.
حيثما يتعلق الغلاف البخاري بإبقاء السائل العملية ساخنًا، فإن الحماية من الصقيع تتعلق بإبقاء مقياس يعمل في الظروف الباردة. التركيبات الخارجية — مزارع الخزانات، المصانع الكيميائية، المصافي، محطات الغاز الطبيعي المسال والأمونيا، ساحات الغلايات في المناخات الباردة — تشهد عادة درجات حرارة محيطة أقل من −20°م وفي ظروف التصميم تصل إلى −40°م. سوف تتجمد المياه والمكثفات داخل الحجرة وتتمدد وتتشقق الحجرة أو العوامة؛ حتى لو كان السائل المعالج غير متجمد، يمكن أن يتكثف المؤشر والسائل داخل الحجرة ويتجمد.
هناك ثلاثة إجراءات متكاملة:
1. التدفئة بالتتبع. الطريقة الأكثر شيوعًا هي التدفئة الكهربائية بالتتبع — كابل تدفئة ذاتي التنظيم يمتد على طول الحجرة ويلتف حول الشفاه ومنطقة حركة العوامة، محميًا بالعزل والتغليف. يُفضل الكابل ذاتي التنظيم (عادة 15–30 واط/م) على كابل القوة الثابتة لأنه يضبط خرجه وفقًا لدرجة الحرارة المحلية، ولا يمكن أن يسخن العملية، ويمكن قصه بالطول في الموقع. يتم التحكم في التتبع بواسطة منظم حرارة أو وحدة تحكم بدرجة الحرارة المحيطة، ويجب وضعه على اتصال كامل بسطح الحجرة — التتبع الذي يطفو في العزل لا يسخن سوى الهواء.
2. العزل والتغليف. يحتفظ العزل بالحرارة، سواء من التتبع أو من العملية نفسها. بالنسبة لمقياس محمي من الصقيع، يكون العزل بسمك 50–100 مم مع تغليف قابل للإزالة أو صندوق مفصلي نموذجيًا. يجب أن يكون التغليف قابلاً للإزالة حول الشفاه والمؤشر بحيث لا يتأثر الفحص والصيانة.
3. التتبع بالبخار أو السترة. حيثما يتوفر البخار في الموقع، توفر سترة بخار منخفض الضغط عند 0.3–0.6 ميجا باسكال نفس الحماية التي يوفرها التتبع الكهربائي دون الحاجة إلى مصدر طاقة وهي آمنة بطبيعتها ضد الانفجار. للخدمة شديدة البرودة، غالبًا ما يتم دمج السترة مع العزل؛ تحافظ السترة على دفء السائل بينما يقلل العزل من فقدان الحرارة.
شرط التصميم للحماية من الصقيع هو الحد الأدنى لدرجة الحرارة المحيطة — بالنسبة لمعظم المواصفات الصينية ونصف الكرة الشمالي، تكون −20°م، مع استخدام −40°م للمناطق شديدة البرودة. لهذا السبب أيضًا يجب أن يكون العوامة والمؤشر مصممين لدرجات الحرارة المنخفضة: عند −40°م، يجب ألا تصبح المواد هشة، ويجب أن يكون غلاف المؤشر محكم الإغلاق ضد دخول الجليد. تم تصميم مقياس مستوى WELK المغناطيسي المعزول والمضاد للصقيع خصيصًا لهذه المهمة، مع دمج العزل والتغليف والتتبع (أو سترة البخار) في حزمة هندسية واحدة بدلاً من تجميعها في الموقع.
مؤشر الأعلام هو الجزء الذي يقرأه المشغل فعليًا من المقياس، وهو أيضًا الجزء الأكثر عرضة للفشل في البيئات الرطبة أو الباردة أو الخارجية. يتشكل التكثيف داخل غلاف المؤشر عندما يدخل الهواء الرطب الدافئ إلى الغلاف ثم يبرد — وهو وضع فشل متكرر في المقاييس الخارجية في الربيع والخريف، وفي المقاييس القريبة من تسربات البخار. يؤدي التكثيف إلى تعفير النافذة، وتآكل نوابض المؤشر ودبابيس المحور، ويمكن أن يتجمد في الشتاء، مما يقفل الأعلام في موضعها.
ثلاث ميزات تصميمية تحافظ على موثوقية المؤشر:
يجب أيضًا أن يكون حجم مغناطيس المؤشر ومغناطيس العوامة بحيث تكون قوة الاقتران كافية على مدى درجة الحرارة الكامل. مع ارتفاع درجة حرارة مغناطيس العوامة، ينخفض تدفقه؛ سيكون للمقياس المخصص لخدمة 350 درجة مئوية مغناطيس أكبر أو مادة بدرجة أعلى من نفس المقياس المخصص لـ 100 درجة مئوية. بالنسبة لقياس مستوى أسطوانة الغلاية الحرجة، حيث يكون المقياس واحدًا من عدة أدوات زائدة عن الحاجة، يجب على المشغلين التحقق من تتبع الأعلام أثناء التشغيل عند درجة حرارة التشغيل — يجب أن تنقلب الأعلام بشكل نظيف دون أوضاع وسيطة.
مؤشر العلم المرئي هو الفحص الأساسي للمشغل، لكن التحكم الحديث في DCS و PLC يتطلب إشارة تناظرية عن بعد. على مقياس المستوى المغناطيسي عالي الضغط، يكون التعديل القياسي هو مرسل مستوى مغناطيسي انضغاطي: مسبار موجه — أنبوب رفيع أو قضيب — يتم إدخاله في الغرفة من الأعلى أو الجانب، وتحمل العوامة حلقة مغناطيسية يتتبعها المرسل مغناطيسيًا انضغاطيًا.
المبدأ بسيط وقوي. يتم إطلاق نبضة تيار أسفل السلك المغناطيسي الانضغاطي، مما يولد موجة إجهاد الالتوائية عند موضع الحلقة المغناطيسية للعوامة؛ يقيس المرسل زمن الطيران ويحوله إلى مستوى دقيق. نظرًا لأن القياس رقمي بزمن الطيران، فهو قابل للتكرار بدرجة عالية — عادةً ±1 مم — وغير متأثر بالضغط أو درجة الحرارة أو الرغوة أو تغيرات العزل. الإخراج هو إشارة قياسية ثنائية الأسلاك 4-20 مللي أمبير HART، والتي تتصل مباشرة بأي إدخال PLC أو DCS أو SCADA.
يكون التعديل جذابًا بشكل خاص على المقاييس عالية الضغط لأنه يضيف إشارة إلكترونية مستمرة دون قطع فوهات جديدة في الوعاء أو كسر حد الضغط أكثر من اللازم. يمر المسبار عبر شفة وفتحة غرفة صغيرة، والمجموعة بأكملها مصنفة لنفس ضغط التصميم للمقياس. بالنسبة لأسطوانات الغلايات وخدمة الأمونيا، يجب اختيار نقطة إدخال المسبار بحيث لا يعيق حركة العوامة، ويجب أن يكون غلاف المرسل مصنفًا للظروف المحيطة — تتوفر أغلفة مقاومة للانفجار للمناطق الخطرة.
تقوم WELK بتوريد مقياس الضغط العالي مع جهاز إرسال مغناطيسي تقبّضي مدمج، أو كحزمة مفتاح مقياس مستوى مغناطيسي تجمع بين المؤشر البصري، وما يصل إلى عدة مفاتيح حدية (للإنذارات وقفل المضخة عند النقاط العالية/العالية-المنخفضة/المنخفضة)، وجهاز الإرسال المستمر 4-20 مللي أمبير في أداة واحدة. وهذا يمنح المشغلين القراءة البصرية، وملامسات الرحلة، والإشارة التناظرية من جهاز ميداني واحد، وكلها مصنفة لنفس ضغط التصميم.
يحدد التركيب الصحيح ما إذا كان المقياس يعمل وفقًا لورقة البيانات الخاصة به. النقاط الحرجة هي توصيلات العملية، والتهوية، والمحاذاة.
توصيلات العملية. بالنسبة للمقاييس عالية الضغط المثبتة على الجانب، يتم توصيل الحجرة بالوعاء من خلال الشفتين أو الفوهات الملولبة، مع صمامات عزل على كل توصيل بحيث يمكن عزل المقياس وإزالته للصيانة دون تفريغ الوعاء. بالنسبة للإصدارات المثبتة من الأعلى، يتم إدخال المسبار من خلال الفوهة العلوية. يجب تثبيت الحجرة بالقرب من الوضع الرأسي — فالميل بأكثر من درجة أو درجتين يخلق انحرافًا بين المستوى الحقيقي والمستوى المشار إليه، وعلى حجرة طويلة يكون الخطأ المتراكم كبيرًا. في الغلايات وطبول البخار، يجب أخذ توصيلات مستوى الماء من نقاط توصيل مستوى الأسطوانة المخصصة، ويتم تركيب المقياس بحيث يرى التوصيل السفلي مساحة الماء الحقيقية والتوصيل العلوي مساحة البخار.
التهوية. يجب تهوية الحجرة من التوصيل العلوي. إذا لم يتم تهوية الحجرة، يتراكم الهواء المحبوس أو البخار في الأعلى، ويجلس سطح السائل داخل الحجرة أعلى من سطح الوعاء، ويقرأ المقياس مرتفعًا — وهذا خطأ قد يكون خطيرًا على أسطوانة الغلاية. يُستخدم صمام التهوية أيضًا لطرد الهواء أثناء التشغيل. في خدمة البخار، يجب تشغيل المقياس مع توصيل جانب البخار لتصريف المكثفات بشكل صحيح، وإلا تمتلئ الحجرة بالمكثفات وتقرأ بشكل خاطئ.
المعايرة. تتم معايرة مقياس المستوى المغناطيسي هندسيًا: يتوافق الصفر مع الصنبور السفلي، والمدى مع المسافة بين الصنابير. في أسطوانة الغلاية، يجب تصحيح الصفر/المدى لتباعد صنابير الأسطوانة الفعلي ولكثافة عمود الماء عند درجة حرارة وضغط التشغيل — وهذا هو تصحيح "المعايرة الباردة مقابل المعايرة الساخنة" الذي يعرفه مشغلو الغلايات. مع جهاز الإرسال المغناطيسي التقبّضي، يتم ضبط نقاط الصفر والمدى إلكترونيًا بعد التركيب ويجب التحقق منها مقابل الأعلام البصرية عند مستوى متوسط معروف قبل ضغط الوعاء، وإعادة فحصها عند درجة حرارة التشغيل.
بالنسبة للمقياس المثبت على الجانب، لاحظ أن النطاق المقاس هو المسافة بين مركزي الصنبورين، وليس طول الحجرة الكامل. تعني المنطقة الميتة للعائم أن أدنى وأعلى النقاط القابلة للقياس تقع قليلاً داخل الصنابير، ويجب وضع علامة على مقياس المؤشر وفقًا لذلك.
الصيانة الوقائية لمقياس المستوى المغناطيسي عالي الضغط واضحة، ولكن يجب جدولتها — فهذه الأدوات مرتبطة بالسلامة في الغلايات والمفاعلات.
فحص العوامة. العوامة هي الجزء القابل للتآكل. في كل مرة يتم عزل المقياس، يجب إزالة العوامة وتجفيفها ووزنها مقابل وزنها الفارغ المحدد. العوامة التي امتصت سائلًا — من خلال ثقب لحام، أو شق في اللحام، أو نهاية منهارة — تزن أكثر وتطفو أقل، مما ينتج قراءة منخفضة خاطئة. يجب استبدال أي عوامة تظهر زيادة في الوزن. يجب أيضًا فحص العوامة بحثًا عن الانهيار: في مقياس الضغط العالي، غالبًا ما يتم اكتشاف العوامة المنهارة لأول مرة من خلال فقدان مفاجئ للطفو ومقياس يقرأ "ممتلئ" بغض النظر عن المستوى الفعلي. إذا كان هناك أي شك حول حالة العوامة، فاختبرها بالضغط في الحجرة أو أعدها إلى المصنع لإعادة التحقق الهيدروستاتيكي.
استبدال الحشية. يجب استبدال حشوات الشفة في خدمة الضغط العالي وفقًا لجدول زمني محدد أو كلما تم فتح الشفاه. حشوات اللف الحلزوني تُستخدم لمرة واحدة: بمجرد فتح الوصلة، قم بتركيب حشية جديدة، واربط الصواميل بالتسلسل المحدد وبالقيم المحددة، وسجل العزم. لا ينبغي أبدًا إعادة استخدام حشوات الجرافيت. افحص أسطح الشفة بحثًا عن التلف أو التآكل أو "قشر البرتقال" — السطح التالف سيتسرب مهما كانت الحشية جيدة.
عزم البراغي. يجب إعادة ربط صمامات التنفيس والتصريف، وصواميل الحجرة إلى الشفة، بعد الدورة الحرارية الأولى، لأن أحمال إحكام الحشية ترتخي مع تسخين وتبريد الوصلة. للفئة 600 وما فوق، يلزم استخدام مفاتيح هيدروليكية أو مفاتيح عزم — لا يمكن للقضيب المسحوب يدويًا إنتاج 300-800 نيوتن متر التي تحتاجها صواميل الفئة 900.
الفحوصات الدورية. في كل فترة صيانة: تحقق من تتبع المؤشر عن طريق تحريك العوامة عبر مداها، وتحقق من خرج جهاز الإرسال مقابل مستوى معروف، وتأكد من أن التتبع أو سترة البخار تعمل (الحجرة الباردة في شتاء -40 درجة مئوية هي أول أعراض فشل التتبع)، وافحص كسوة العزل بحثًا عن تسرب الماء — العزل الرطب يبدد الحرارة ويسبب تآكل الحجرة تحته.
| حالة الخدمة | ضغط التصميم | درجة حرارة العملية | تكوين المقياس الموصى به |
|---|---|---|---|
| مشعب بخار قياسي؛ مكثف؛ مياه عامة | ≥ 2.5 ميجا باسكال / PN25 | −20 إلى 200 درجة مئوية | مقياس مستوى مغناطيسي قياسي مع حجرة 316L؛ شفاه Class 150–300 |
| أسطوانة الغلاية؛ أسطوانة البخار | 4–12 ميجا باسكال (حتى 16 ميجا باسكال) | 250–320 درجة مئوية مشبع | مقياس مستوى مغناطيسي عالي الضغط مع شفاه Class 600–900؛ حشوات جرافيت؛ عوامة ضغط عالي؛ جهاز إرسال مغناطيسي اختياري |
| لزج؛ عملية شمعية أو متبلورة (بيتومين؛ كبريت؛ صودا كاوية)، أي ضغط تصميمي، درجة حرارة محيطة إلى 250 درجة مئوية، مؤشر مستوى مغناطيسي بسترة بخارية مع سترة بخار 0.3–0.6 ميجا باسكال؛ مصيدة حرارية | |||
| تركيب خارجي في مناخ بارد، أي ضغط تصميمي، درجة حرارة محيطة إلى −40 درجة مئوية، مؤشر مستوى مغناطيسي معزول مقاوم للصقيع مع تدفئة كهربائية أو سترة بخار؛ عزل 50–100 مم؛ مؤشر محكم الإغلاق | |||
| مفاعل كيميائي عالي الحرارة، 1.6–16 ميجا باسكال، 250–450 درجة مئوية، مؤشر ضغط عالٍ مع حجرة سبيكة (هاستيلوي/إنكونيل/دوبلكس)؛ مغناطيس SmCo؛ شفة RTJ لتصنيف Class 900 | |||
| أسطوانة غلاية مع إنذار عن بعد وإشارة DCS، 4–16 ميجا باسكال، 250–320 درجة مئوية، حزمة مؤشر مستوى مغناطيسي مع جهاز إرسال مغناطيسي 4–20 مللي أمبير HART ومفاتيح حدية |
إذا كنت تزن مؤشرًا مغناطيسيًا مقابل تقنيات أخرى لواجبك المحدد، فإن المقارنة في دليلنا لتقنيات قياس المستوى هي نقطة بداية مفيدة.
ما هو أقصى تصنيف ضغط لمؤشر مستوى مغناطيسي عالي الضغط؟
عادةً ما يتم تصنيف مؤشرات المستوى المغناطيسية عالية الضغط لضغط تصميمي يبلغ 16 ميجا باسكال (160 بار)، بما يتوافق مع شفة PN160 أو ASME Class 900. بالنسبة لأسطوانات الغلايات وأسطوانات البخار، الخدمة النموذجية هي 4–12 ميجا باسكال، بينما يمكن أن تصل أسطوانات غلايات المرافق عالية الضغط إلى 15–16 ميجا باسكال. يجب أن تكون الحجرة والشفاه والعوامة وصمامات التنفيس/التصريف مصنفة لنفس ضغط التصميم، ويجب أن يكون ضغط انهيار العوامة على الأقل 1.5 مرة من أقصى ضغط عمل.
ما هو أقصى تصنيف درجة حرارة لمؤشر مستوى مغناطيسي؟
عادةً ما يتم تصنيف مؤشرات المستوى المغناطيسية القياسية إلى 150–200 درجة مئوية. تعمل التصميمات عالية الحرارة على تمديد هذا إلى 400–450 درجة مئوية باستخدام سبائك حجرة مناسبة، وحشوات جرافيت أو ملفوفة حلزونيًا، ومغناطيسات عالية الحرارة مثل الساماريوم-كوبالت. فوق 450 درجة مئوية، يصبح اختيار المغناطيس ومواد الحشو أمرًا بالغ الأهمية، ويجب تحديد المؤشر بعناية مع الشركة المصنعة لكل تطبيق.
متى أحتاج إلى سترة بخارية على مقياس مستوى مغناطيسي؟
هناك حاجة إلى سترة بخارية عندما يتجمد سائل العملية أو يصبح لزجًا جدًا بحيث لا يتحرك العوامة أو يتبلور ويغطي جدار الحجرة — وهو أمر شائع في البيتومين وزيت الوقود الثقيل والكبريت والصودا الكاوية والزيت الحراري. تعمل سترة بخارية منخفضة الضغط عند 0.3–0.6 ميجا باسكال (3–6 بار) على تدوير بخار مشبع حول الحجرة للحفاظ على السائل عند درجة الحرارة. حيث يكون القلق هو درجة الحرارة المحيطة الباردة وليس سائل العملية نفسه، فإن المقياس المعزول والمُسخَّن حراريًا هو الحل الأكثر ملاءمة.
ما الفرق بين مقياس بسترة بخارية ومقياس محمي من الصقيع (معزول)؟
يحتوي المقياس بسترة بخارية على سترة تسخين حول الحجرة للحفاظ على سائل العملية ساخنًا وسهل التدفق. المقياس المحمي من الصقيع معزول ومُسخَّن حراريًا (كهربائيًا أو بالبخار) لمنع المقياس نفسه من التجمد في الظروف المحيطة الباردة، وعادةً ما يكون مصممًا لدرجات حرارة محيطة دنيا تتراوح بين −20 درجة مئوية و−40 درجة مئوية. يمكن لمقياس واحد أن يجمع بين الميزتين، لكنهما يحلان مشاكل مختلفة ويجب تحديدهما وفقًا لظروف مختلفة.
هل يمكن لمقياس مستوى مغناطيسي عالي الضغط توفير إشارة 4–20 مللي أمبير عن بُعد؟
نعم. يمكن تركيب جهاز إرسال مغناطيسي انقباضي على مقياس مستوى مغناطيسي عالي الضغط، باستخدام العوامة الموجودة كهدف مغناطيسي. يخرج جهاز الإرسال إشارة قياسية 4–20 مللي أمبير HART بدقة تكرار ±1 مم، وهو مصنّف لنفس ضغط التصميم للمقياس. يمكن لشركة WELK توريد المقياس عالي الضغط مع المؤشر البصري ومفاتيح الحد وجهاز إرسال مستمر مدمج كحزمة واحدة مفاتيح وجهاز إرسال.
مقياس المستوى المغناطيسي عالي الضغط يكون جيدًا بقدر ظروف التصميم التي تم تحديده وفقًا لها. تصنيفات الضغط ودرجة الحرارة مترابطة — شفة Class 900 ليست شفة 16 ميجا باسكال عند 400 درجة مئوية — وضغط انهيار العوامة، ومادة الحشية، ودرجة المغناطيس، وضغط السترة البخارية، وقدرة التسخين الحراري كلها تعتمد على واجبك الفعلي. الحصول على المواصفات بشكل خاطئ يعني مقياسًا يتسرب أو يقرأ بشكل خاطئ أو يفشل في أول ليلة باردة أو أول رحلة.
عندما تكون مستعدًا للتحديد، تطلب WELK ثلاثة أرقام وسؤالين: ضغط التصميم (MPa أو bar)، ودرجة حرارة التصميم (°C)، والحد الأدنى لدرجة الحرارة المحيطة (°C) في موقع التركيب — بالإضافة إلى سائل العملية وما إذا كان التركيب داخليًا أو خارجيًا. بهذه المدخلات الخمسة يمكننا التوصية بفئة الشفة الصحيحة، ومادة الحجرة، وتقييم انهيار العوامة، وما إذا كنت بحاجة إلى سترة بخارية، أو تدفئة حرارية، أو كليهما. يعمل مهندسونا عبر أسطوانات الغلايات، ومصانع الأمونيا، والمفاعلات الكيميائية، وأنظمة السوائل الحرارية — انظر صفحة تطبيقات الغلايات وأوعية العمليات للتركيبات النموذجية — ويتم اختبار كل مؤشر هيدروستاتيكيًا قبل الشحن.
اتصل بشركة WELK اليوم مع ظروف ضغط التصميم ودرجة الحرارة الخاصة بك، وسنقوم بتحديد حجم مؤشر المستوى المغناطيسي عالي الضغط — المُغطى بالبخار، أو المحمي من الصقيع، أو كليهما — المصمم ليتحمل ظروف التشغيل لديك.
Engineered magnetic level gauge for pressure vessels, separators and demanding process conditions.
Magnetic level gauge with steam jacket or heat tracing for viscous liquids and temperature-maintained tanks.
Magnetic level gauge with insulation or frost-proof extension for low-temperature and outdoor service.
Send drawings, dimensions, material, environment or operating conditions, and we will help confirm the right specification.
Uploaded reference files are included with the inquiry. For larger CAD packages, reply to the confirmation email or send them here:
Our team typically replies within 24 ساعة.
