เกจวัดระดับแม่เหล็กแรงดันสูงและอุณหภูมิสูง: คู่มือ 160 บาร์ 450°C สำหรับแจ็คเก็ตไอน้ำและการป้องกันน้ำแข็ง

เกจวัดระดับแม่เหล็กสำหรับแรงดันสูงและอุณหภูมิสูงเป็นเครื่องมือวัดระดับแบบมองเห็นได้แบบไม่สัมผัสซึ่งสร้างขึ้นรอบห้องที่รับแรงดัน — โดยปกติเป็นท่อสแตนเลส 316L หรือท่อโลหะผสมนิกเกิลที่เชื่อมต่อกับถังผ่านหน้าแปลน ASME B16.5 ในคลาสตั้งแต่ Class 150 ถึง Class 900 — ซึ่งภายในมีทุ่นลอยแบบปิดผนึกซึ่งแม่เหล็กถาวรจะพลิกแถวตัวบ่งชี้ธงภายนอกเมื่อระดับของเหลวสูงขึ้นและลดลง ต่างจากเกจวัดระดับแม่เหล็กมาตรฐานที่ออกแบบสำหรับงานความดันบรรยากาศหรือแรงดันต่ำ รุ่นแรงดันสูง/อุณหภูมิสูงถูกออกแบบสำหรับความดันออกแบบสูงถึง 16 MPa (160 bar) และอุณหภูมิกระบวนการตั้งแต่ประมาณ −40°C ถึง +450°C โดยทุ่นลอยได้รับการจัดอันดับให้มีความดันยุบตัวที่เหลือระยะปลอดภัยที่กำหนดไว้เหนือความดันทำงานสูงสุด และห้อง หน้าแปลน และปะเก็นได้รับการรับรองตามรหัสเช่น ASME B16.5, EN 1092-1 หรือมาตรฐาน GB/T เครื่องมือเหล่านี้ถูกระบุสำหรับถังหม้อไอน้ำ ถังไอน้ำ คอนเวอร์เตอร์แอมโมเนีย เครื่องปฏิกรณ์เคมี และระบบของเหลวถ่ายเทความร้อน ซึ่งเกจวัดระดับแก้วแบบธรรมดาจะเป็นอันตราย และวิศวกรยังคงต้องการการแสดงผลด้วยสายตาในพื้นที่ที่เชื่อถือได้เมื่อกระบวนการร้อน มีแรงดัน หรือสัมผัสกับสภาพแวดล้อมเยือกแข็ง

ทำไมเกจวัดระดับแม่เหล็กมาตรฐานล้มเหลวที่แรงดันสูงและอุณหภูมิสูง

เกจวัดระดับแม่เหล็กมาตรฐานล้มเหลวในงานที่รุนแรงด้วยเหตุผลที่บันทึกไว้อย่างดีไม่กี่ประการ และการเข้าใจสิ่งเหล่านี้เป็นขั้นตอนแรกในการระบุหน่วยที่จะอยู่รอดได้หนึ่งทศวรรษในโรงหม้อไอน้ำ

ความล้มเหลวของหน้าแปลนและปะเก็น ที่ความดันสูงกว่าประมาณ 4–6 MPa ปะเก็นยางหรือ PTFE ธรรมดาจะไหลเย็นและถูกบีบออกภายใต้แรงโบลต์ และหน้าแปลนน้ำหนักเบาจะโก่ง ผลที่ได้คือการซึมที่หน้าแปลน การกัดกร่อนของปะเก็นที่เพิ่มขึ้น และในที่สุดการรั่วไหลของน้ำร้อนยวดยิ่งหรือไอระเหยของกระบวนการ เกจวัดแรงดันสูงใช้หน้าแปลนที่หนาและเสริมแรง (Class 600 ขึ้นไป) ปะเก็นแบบพันเกลียวหรือกราไฟต์ และสตัดโบลต์ที่ขันด้วยแรงบิดตามรูปแบบที่กำหนด

การยุบตัวของทุ่นลอย ทุ่นลอยเป็นส่วนประกอบที่เสี่ยงต่อความล้มเหลวมากที่สุด ทุ่นลอยแบบกลวงที่ออกแบบสำหรับ 1 MPa สามารถถูกบดขยี้ — ยุบตัวและน้ำท่วมภายใน — เมื่อห้องถูก加压ถึง 10 MPa เมื่อทุ่นลอยน้ำท่วม มันจะจม ธงแม่เหล็กหยุดติดตามพื้นผิว และเกจอ่านค่าผิดหรือไม่ทำงานเลย ทุ่นลอยแรงดันสูงถูกกลึงจากแท่งแข็งหรือเชื่อมจากท่อผนังหนา และความดันยุบตัวได้รับการตรวจสอบโดยการทดสอบไฮโดรสแตติกโดยมีระยะปลอดภัยอย่างน้อย 1.5 เท่าของความดันทำงานสูงสุด

การเสื่อมสภาพของแม่เหล็ก เหนือประมาณ 250–300°C แม่เหล็กเฟอร์ไรต์ธรรมดาและแม่เหล็ก AlNiCo จำนวนมากสูญเสียฟลักซ์แม่เหล็กส่วนสำคัญ หากแม่เหล็กทุ่นลอยและแม่เหล็กตัวบ่งชี้ไม่ได้รับการจัดอันดับสำหรับอุณหภูมิทำงาน การติดตามธงจะเฉื่อยชาและไม่น่าเชื่อถือ — ธงอาจติด พลิกบางส่วน หรือพลิกกลับ เกจวัดอุณหภูมิสูงใช้แม่เหล็กซาแมเรียม-โคบอลต์ (SmCo) หรือแม่เหล็ก AlNiCo เกรดสูงที่มีจุดคูรีสูงกว่า 450°C

การขยายตัวต่างกันและการหมุนเวียนความร้อน ห้องที่ถูกให้ความร้อนจากอุณหภูมิแวดล้อมถึง 400°C จะยาวขึ้นเป็นมิลลิเมตร หากฐานยึด ขายึด และหน้าแปลนไม่สามารถรองรับการเติบโตนั้นได้ ห้องจะบิดเบี้ยว ทุ่นลอยจะติดกับผนัง และเกจจะล้มเหลวทางกลไก การออกแบบที่เหมาะสมจะยึดห้องที่ปลายด้านหนึ่งและปล่อยให้เคลื่อนที่ตามแนวแกนได้อย่างอิสระที่ปลายอีกด้าน

การติดและการเคลือบ ตัวกลางที่มีความหนืด ตกผลึก หรือเกิดพอลิเมอร์ได้สามารถสะสมภายในห้องและบนทุ่นลอยได้ ในการใช้งานที่อุณหภูมิสูง การเดือดเล็กน้อยที่พื้นผิวอาจทำให้เกิดฟองอากาศที่ทำให้ทุ่นลอยกระเพื่อมได้ ปัญหาเหล่านี้แก้ไขได้ด้วยการออกแบบห้อง การหุ้มไอน้ำ (กล่าวถึงด้านล่าง) และการระบุการเชื่อมต่อกระบวนการที่ถูกต้อง

พิกัดความดันการออกแบบและคลาสหน้าแปลนสำหรับการใช้งานแรงดันสูง

การระบุเกจวัดระดับแม่เหล็กสำหรับการใช้งานแรงดันสูงโดยพื้นฐานแล้วเป็นการประเมินพิกัดหน้าแปลนและห้อง ความดันและอุณหภูมิการออกแบบกำหนดคลาสหน้าแปลน ความหนาของผนังห้อง และวัสดุปะเก็น

บันไดพิกัดทั่วไปสำหรับเกจวัดระดับแม่เหล็กแรงดันสูงของ WELK เป็นไปตามทั้งชุด PN ของยุโรปและชุดคลาส ANSI/ASME:

โปรดทราบว่าพิกัดหน้าแปลนจะลดลงตามอุณหภูมิ หน้าแปลน Class 900 มีพิกัดประมาณ 15.9 MPa ที่ 38°C แต่ความดันที่อนุญาตจะลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ที่ 400°C หน้าแปลนเดียวกันนี้ใช้ได้กับค่าที่ต่ำกว่า และความหนาของผนังห้องคำนวณตามนั้น นี่คือเหตุผลที่ต้องระบุความดันการออกแบบและอุณหภูมิการออกแบบร่วมกันเสมอ — ไม่ใช่ระบุความดันเพียงอย่างเดียว

สำหรับการวัดระดับถังหม้อไอน้ำโดยเฉพาะ ถังหม้อไอน้ำมักทำงานระหว่าง 4 ถึง 12 MPa โดยมีอุณหภูมิอิ่มตัวตั้งแต่ 250°C ถึง 320°C ในขณะที่ถังแรงดันสูงในหม้อไอน้ำขนาดใหญ่สามารถเข้าถึง 15–16 MPa โดยทั่วไปห้องทำจากท่อไร้ตะเข็บหรือแท่งเหล็กตีขึ้นรูป ผ่านการตรวจด้วยรังสี และทดสอบแรงดันไฮโดรสแตติกที่ 1.5 เท่าของความดันการออกแบบ ควรระบุพื้นผิวหน้าแปลนตามมาตรฐานการหันหน้า (RF, RTJ สำหรับคลาสสูงสุด) และต้องกำหนดลำดับการขันโบลต์ในคู่มือการติดตั้ง วาล์วระบายอากาศด้านบนและวาล์วระบายด้านล่างทำให้ขอบเขตความดันสมบูรณ์ — ทั้งคู่ควรมีพิกัดที่ความดันการออกแบบเต็ม เนื่องจากมักเป็นส่วนประกอบแรกที่รั่วหากมีขนาดเล็กเกินไป

วัสดุห้องและทุ่นลอยสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง

การเลือกวัสดุคือสิ่งที่แยกเกจที่ใช้งานได้ยาวนานออกจากเกจที่กัดกร่อน เกิดตะกรัน หรือเสียหายภายในไม่กี่เดือน ที่อุณหภูมิสูง มีสามปัจจัยที่ขับเคลื่อนการเลือก: ความต้านทานการกัดกร่อน ความต้านทานการคืบและการออกซิเดชัน และความแข็งแรงเชิงกลของลูกลอย

วัสดุของห้อง ค่าเริ่มต้นคือสแตนเลส 316L ซึ่งเหมาะสำหรับงานไอน้ำ น้ำ น้ำมันเทอร์มอล และสารเคมีทั่วไปส่วนใหญ่ที่อุณหภูมิสูงถึง 450°C ในกรณีที่กระบวนการรุนแรงกว่า — คลอไรด์ กรดซัลฟิวริกหรือกรดไฮโดรคลอริก ไอน้ำที่มีคลอไรด์สูง — ควรอัปเกรดห้องเป็นโลหะผสมที่สูงขึ้น:

• 904L — ทนทานต่อคลอไรด์และกรดรีดิวซ์ได้ดีกว่า
• Duplex 2205 หรือ super-duplex 2507 — ความแข็งแรงสูง ทนทานต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนเนื่องจากคลอไรด์ได้ดีเยี่ยม นิยมใช้ในงานนอกชายฝั่งและน้ำเกลือ
• Hastelloy C-276 หรือ Inconel 625 — สำหรับคลอไรด์ร้อน คลอรีนเปียก และตัวกลางที่ออกซิไดซ์
• Monel 400 — สำหรับงานฟลูออไรด์ร้อนและกรดไฮโดรฟลูออริก

ความหนาของผนังห้องคำนวณตามรหัสการออกแบบที่เกี่ยวข้อง และสำหรับห้องโลหะผสม ควรขอบันทึกการรับรองขั้นตอนการเชื่อม (WPQ) ความหยาบของผิวภายในก็สำคัญเช่นกัน: ผิวเรียบกว่า (Ra ≤ 0.8 µm) ช่วยลดการเปรอะเปื้อนและแรงต้านของลูกลอย ซึ่งสำคัญในตัวกลางร้อนที่มีความหนืด

วัสดุลูกลอยและแรงดันยุบตัว ลูกลอยเป็นชิ้นส่วนสำคัญ สำหรับการใช้งานที่ความดันสูง อุณหภูมิสูง ลูกลอยผลิตจากท่อผนังหนา เชื่อมและตรวจด้วยรังสี หรือกลึงจากแท่งเหล็กตัน เพื่อให้ความหนาของผนังมากกว่าลูกลอยแผ่นบางมาก ลูกลอยที่ออกแบบสำหรับการใช้งาน 16 MPa โดยทั่วไปจะมีแรงดันยุบตัวที่ทดสอบแล้วสูงกว่า 24 MPa (1.5 เท่าของการออกแบบ) วัสดุลูกลอยควรตรงกับความต้านทานการกัดกร่อนของห้องวัด — 316L สำหรับงานทั่วไป Inconel หรือ Hastelloy สำหรับสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง และไทเทเนียมเมื่อกระบวนการต้องการ

เนื่องจากลูกลอยเป็นโพรง ความหนาแน่นจึงต่ำกว่าโลหะตันมาก ซึ่งทำให้ลอยบนพื้นผิวของเหลวได้ ยิ่งความหนาแน่นของลูกลอยต่ำ ยิ่งติดตามของเหลวความหนาแน่นต่ำได้ดี แต่ความหนาแน่นต่ำก็หมายถึงผนังที่บางลง — ดังนั้นจึงมีการแลกเปลี่ยนระหว่างการลอยตัวและแรงดันยุบตัวเสมอ ลูกลอยสำหรับความดันสูงมีความหนาแน่นสูงโดยธรรมชาติ ซึ่งเป็นเหตุผลที่เกจวัดระดับแม่เหล็กสำหรับความดันสูงอาจมีโซนตาย (ระยะห่างระหว่างระดับที่ตรวจจับได้สูงสุดและต่ำสุด) ใหญ่กว่าเกจสำหรับความดันต่ำเล็กน้อย ควรตรวจสอบแรงดันยุบตัวของลูกลอยเทียบกับแรงดันทำงานสูงสุด และความหนาแน่นของของไหลเทียบกับความหนาแน่นประสิทธิผลของลูกลอยเสมอ

ซีลและปะเก็น สำหรับอุณหภูมิสูง ปะเก็นยางจะถูกแทนที่ด้วยปะเก็นแบบพันเกลียว (spiral-wound) ที่มีไส้กราไฟต์ หรือปะเก็นกราไฟต์แข็ง ซึ่งทนได้ถึง 450°C ขึ้นไป วัสดุอุดวาล์วในวาล์วระบายอากาศและวาล์วระบายน้ำควรเป็นกราไฟต์หรือ PTFE ที่มีอัตราทนอุณหภูมิที่เหมาะสม โอริงด้านตัวแสดงผลโดยทั่วไปไม่อยู่ในขอบเขตความดัน แต่ตัวเรือนตัวแสดงธงควรระบุให้เหมาะกับสภาพแวดล้อมโดยรอบที่จะเผชิญ

แจ็คเก็ตไอน้ำ: ทำงานอย่างไรและควรใช้เมื่อใด

เกจวัดระดับแม่เหล็กแบบมีแจ็คเก็ตไอน้ำคือเกจวัดระดับแม่เหล็กสำหรับความดันสูงซึ่งห้องวัดถูกหุ้มด้วยแจ็คเก็ตชั้นนอกที่สอง ซึ่งไอน้ำความดันต่ำจะไหลเวียนผ่าน แจ็คเก็ตช่วยรักษาอุณหภูมิของของเหลวในกระบวนการภายในห้องให้คงที่ ป้องกันไม่ให้ของเหลวแข็งตัว เหนียวจนลูกลอยเคลื่อนที่ไม่ได้ หรือตกผลึกและเคลือบผนังห้อง

แจ็คเก็ตทำงานอย่างไร แจ็คเก็ตชั้นนอกถูกเชื่อมรอบห้องวัดโดยมีช่องว่างวงแหวนเล็ก (โดยทั่วไป 10–20 มม.) ไอน้ำอิ่มตัวที่ 0.3–0.6 MPa (3–6 บาร์) — ประมาณ 145–165°C — ถูกส่งเข้าที่จุดเชื่อมต่อด้านล่างและออกที่จุดเชื่อมต่อด้านบน เพื่อให้คอนเดนเสทระบายออกด้วยแรงโน้มถ่วงและแจ็คเก็ตเต็มไปด้วยไอน้ำอย่างสม่ำเสมอ จุดเชื่อมต่อแจ็คเก็ตมักเป็น G1/2" หรือ DN15 และแหล่งจ่ายไอน้ำมักนำมาจากท่อไอน้ำความดันต่ำหรือท่อความร้อนของโรงงาน ในบางแบบแจ็คเก็ตยังใช้หมุนเวียนน้ำร้อนหรือน้ำมันร้อนเมื่อไม่มีไอน้ำ

เมื่อใดควรใช้แจ็คเก็ตไอน้ำ แจ็คเก็ตมีความจำเป็นเมื่อของเหลวในกระบวนการเองเป็นปัญหา:

• สื่อที่มีความหนืดหรือเป็นขี้ผึ้ง — น้ำมันดิน น้ำมันเตาหนัก น้ำมันดิน (tar) กำมะถัน แนฟทาลีน ที่ความหนืดประมาณ 5–20 cSt ขึ้นไปที่อุณหภูมิแวดล้อม ลูกลอยจะหยุดเคลื่อนที่อย่างน่าเชื่อถือ แจ็กเก็ตจะรักษาของเหลวให้อยู่ที่อุณหภูมิสูบ
• ตัวกลางที่ตกผลึก — โซดาไฟ เกลือโซเดียม สารละลายยูเรีย กำมะถัน เมื่อของเหลวเย็นลงต่ำกว่าจุดตกผลึก ของแข็งจะเกาะบนผนังห้องและทำให้ลูกลอยติด
• ตัวกลางที่ต้องไม่ปล่อยให้แข็งตัว — น้ำมันเทอร์มอล แอมโมเนีย โซดาไฟ น้ำในสภาพอากาศหนาวเย็น

กฎสำคัญคือต้องควบคุมอุณหภูมิของแจ็กเก็ต ไม่ใช่เพียงจ่ายไอน้ำเข้าไป การจ่ายไอน้ำมากเกินไปให้แจ็กเก็ตบนตัวกลางที่ไวต่อความร้อนอาจทำให้ผลิตภัณฑ์ร้อนเกินไปหรือเดือด ควรใช้กับดักไอน้ำแบบเทอร์โมสแตติก และหากจำเป็นต้องใช้วาล์วลดแรงดันบนท่อจ่ายไอน้ำเพื่อรักษาแจ็กเก็ตให้อยู่ที่แรงดันที่ตั้งไว้ กับดักไอน้ำเป็นส่วนหนึ่งของระบบ ไม่ใช่อุปกรณ์เสริม — กับดักที่ไม่ได้รับการตรวจสอบอาจทำให้แจ็กเก็ตเต็มไปด้วยคอนเดนเสทและสูญเสียประสิทธิภาพการทำความร้อนส่วนใหญ่

ฉนวนกันความร้อน แจ็กเก็ตไอน้ำที่ไม่มีฉนวนจะลดประสิทธิภาพลงมากในสภาพอากาศเย็นจัด ควรติดตั้งฉนวนใยแร่หรือใยหินหนา 50–80 มม. พร้อมเปลือกกันน้ำเหนือแจ็กเก็ต หากใช้แจ็กเก็ตเพียงเพื่อรักษาของเหลวให้อยู่เหนือจุดไหลเท การรวมแจ็กเก็ตกับฉนวนเป็นชุดมาตรฐาน — เกจวัดระดับแม่เหล็กแบบแจ็กเก็ตไอน้ำของ WELK มาพร้อมแจ็กเก็ตเป็นส่วนหนึ่งของชุดห้องวัด โดยขอบเขตแรงดันและระบบทำความร้อนถูกออกแบบและทดสอบเป็นหน่วยเดียวแทนที่จะประกอบที่หน้างาน

การป้องกันน้ำแข็งและการทำความร้อนตามท่อสำหรับการติดตั้งกลางแจ้ง

ในขณะที่แจ็กเก็ตไอน้ำมีไว้เพื่อให้ กระบวนการ ของเหลวร้อน การป้องกันน้ำแข็งมีไว้เพื่อให้ เกจ ทำงานได้ในสภาพแวดล้อมเย็นจัด การติดตั้งกลางแจ้ง — ฟาร์มถังเก็บ สารเคมี โรงกลั่น สถานี LNG และแอมโมเนีย ลานหม้อไอน้ำในสภาพอากาศหนาวเย็น — มักพบอุณหภูมิแวดล้อมต่ำกว่า −20°C และในสภาวะการออกแบบอาจต่ำถึง −40°C น้ำและคอนเดนเสทภายในห้องจะแข็งตัว ขยายตัว และทำให้ห้องหรือลูกลอยแตก แม้ของเหลวในกระบวนการจะไม่แข็งตัว ตัวบ่งชี้และของเหลวภายในห้องก็สามารถควบแน่นและแข็งตัวได้

มีมาตรการเสริมสามประการ:

1. การให้ความร้อนแบบเทรซ วิธีที่พบมากที่สุดคือการให้ความร้อนด้วยไฟฟ้าแบบเทรซ — สายเคเบิลทำความร้อนแบบปรับตัวเองได้ที่วิ่งไปตามห้องและพันรอบหน้าแปลนและโซนการเคลื่อนที่ของลูกลอย ป้องกันด้วยฉนวนและเปลือกหุ้ม สายเคเบิลแบบปรับตัวเองได้ (โดยทั่วไป 15–30 วัตต์/เมตร) เป็นที่นิยมมากกว่าสายเคเบิลแบบกำลังคงที่ เพราะสามารถปรับเอาต์พุตตามอุณหภูมิท้องถิ่น ไม่ทำให้กระบวนการร้อนเกินไป และสามารถตัดให้ได้ความยาวตามต้องการในหน้างาน เทรซถูกควบคุมโดยเทอร์โมสตัทหรือคอนโทรลเลอร์อุณหภูมิแวดล้อม และต้องวางให้สัมผัสกับพื้นผิวห้องอย่างเต็มที่ — เทรซที่ลอยอยู่ในฉนวนจะให้ความร้อนกับอากาศเท่านั้น

2. ฉนวนและเปลือกหุ้ม ฉนวนช่วยกักเก็บความร้อน ไม่ว่าจะจากเทรซหรือจากกระบวนการเอง สำหรับเกจที่ป้องกันการแข็งตัว ฉนวนหนา 50–100 มม. พร้อมเปลือกหุ้มที่ถอดออกได้หรือกล่องบานพับเป็นเรื่องปกติ เปลือกหุ้มต้องถอดออกได้บริเวณหน้าแปลนและตัวบ่งชี้ เพื่อไม่ให้กระทบต่อการตรวจสอบและบำรุงรักษา

3. การให้ความร้อนด้วยไอน้ำหรือแจ็คเก็ต ในกรณีที่มีไอน้ำในหน้างาน แจ็คเก็ตไอน้ำแรงดันต่ำที่ 0.3–0.6 เมกะปาสคาล ให้การป้องกันเช่นเดียวกับเทรซไฟฟ้าโดยไม่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ และปลอดภัยจากการระเบิดโดยเนื้อแท้ สำหรับงานที่หนาวจัดมาก มักรวมแจ็คเก็ตกับฉนวน แจ็คเก็ตช่วยให้ของเหลวอุ่นในขณะที่ฉนวนลดการสูญเสียความร้อน

สภาวะการออกแบบสำหรับการป้องกันการแข็งตัวคืออุณหภูมิแวดล้อมขั้นต่ำ — สำหรับข้อกำหนดของจีนและซีกโลกเหนือส่วนใหญ่คือ −20°C โดยใช้ −40°C สำหรับภูมิภาคที่หนาวจัดมาก นี่คือเหตุผลที่ลูกลอยและตัวบ่งชี้ต้องได้รับการจัดอันดับสำหรับอุณหภูมิแวดล้อมต่ำ: ที่ −40°C วัสดุต้องไม่เปราะ และตัวเรือนตัวบ่งชี้ควรปิดผนึกป้องกันน้ำแข็งเข้า WELK เกจวัดระดับแม่เหล็กกันแข็งพร้อมฉนวนถูกสร้างขึ้นสำหรับงานนี้โดยเฉพาะ โดยมีฉนวน เปลือกหุ้ม และเทรซ (หรือแจ็คเก็ตไอน้ำ) รวมเป็นชุดวิศวกรรมเดียวแทนที่จะประกอบในหน้างาน

การควบแน่นและความน่าเชื่อถือของธงตัวบ่งชี้

ตัวบ่งชี้แบบธงเป็นส่วนที่ผู้ปฏิบัติงานอ่านจริง และเป็นส่วนที่มักจะล้มเหลวมากที่สุดในสภาพแวดล้อมที่ชื้น เย็น หรือกลางแจ้ง การควบแน่นเกิดขึ้นภายในตัวเรือนตัวบ่งชี้เมื่ออากาศชื้นอุ่นเข้าไปในตัวเรือนแล้วเย็นลง — โหมดความล้มเหลวที่พบบ่อยบนเกจกลางแจ้งในฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วง และบนเกจใกล้กับรอยรั่วของไอน้ำ การควบแน่นทำให้หน้าต่างเป็นฝ้า ทำให้สปริงและแกนหมุนของตัวบ่งชี้สึกกร่อน และสามารถแข็งตัวในฤดูหนาว ทำให้ธงล็อกอยู่ในตำแหน่ง

คุณสมบัติการออกแบบสามประการช่วยให้ตัวบ่งชี้มีความน่าเชื่อถือ:

• ตัวเรือนตัวบ่งชี้ที่ปิดผนึกหรือเติมแก๊ส ตัวเรือนตัวบ่งชี้ที่มีปะเก็นอย่างเหมาะสมและระดับ IP65–IP66 ป้องกันไม่ให้อากาศชื้นเข้าไปตั้งแต่แรก ในการใช้งานกลางแจ้งในที่เย็น การออกแบบบางแบบเพิ่มตลับสารดูดความชื้นขนาดเล็กหรือช่องระบายอากาศซิลิกาเจล
• ชิ้นส่วนภายในที่ไม่เป็นแม่เหล็กและทนต่อการกัดกร่อน เพลาและสปริงของธงควรเป็นสแตนเลสหรือโลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อน ไม่ใช่เหล็กกล้าคาร์บอน เพื่อให้การควบแน่นเล็กน้อยไม่ทำให้กลไกติดขัด
• แม่เหล็กตัวบ่งชี้ที่มีแรงบีบบังคับสูง ธงถูกพลิกโดยแม่เหล็กลูกลอยผ่านผนังห้อง แม่เหล็กต้องแข็งแรงพอที่จะทำงานผ่านผนังห้องที่หนาและทนแรงดันสูง และต้องได้รับการจัดระดับสำหรับอุณหภูมิเพื่อให้การติดตามเป็นไปอย่างแม่นยำ — ธงที่พลิกครึ่งหนึ่งคือการอ่านค่าที่ผิดพลาด

แม่เหล็กตัวบ่งชี้และแม่เหล็กลูกลอยต้องมีขนาดที่แรง coupling เพียงพอตลอดช่วงอุณหภูมิเต็ม เมื่ออุณหภูมิของแม่เหล็กลูกลอยสูงขึ้น ฟลักซ์ของมันจะลดลง เกจที่ระบุสำหรับการทำงานที่ 350°C จะมีแม่เหล็กขนาดใหญ่กว่าหรือวัสดุเกรดสูงกว่าเกจเดียวกันที่ระบุสำหรับ 100°C สำหรับการวัดระดับหม้อไอน้ำวิกฤต ซึ่งเกจเป็นหนึ่งในเครื่องมือสำรองหลายตัว ผู้ปฏิบัติงานควรตรวจสอบการติดตามธงระหว่างการทดสอบเดินเครื่องที่อุณหภูมิทำงาน — ธงควรพลิกอย่างสะอาดโดยไม่มีตำแหน่งกึ่งกลาง

การติดตั้งเพิ่มเติมเครื่องส่งสัญญาณแมกนีโตสตริกทีฟสำหรับเอาต์พุต 4–20 mA ระยะไกล

ตัวบ่งชี้ธงแบบมองเห็นเป็นการตรวจสอบหลักของผู้ปฏิบัติงาน แต่ DCS และ PLC สมัยใหม่ต้องการสัญญาณแอนะล็อกระยะไกล บนเกจวัดระดับแม่เหล็กแรงดันสูง การติดตั้งเพิ่มเติมมาตรฐานคือเครื่องส่งสัญญาณระดับแมกนีโตสตริกทีฟ: โพรบคลื่นนำทาง — ท่อหรือแกนบาง — ถูกสอดเข้าไปในห้องจากด้านบนหรือด้านข้าง และลูกลอยมีวงแหวนแม่เหล็กที่เครื่องส่งสัญญาณติดตามด้วยวิธีแมกนีโตสตริกทีฟ

หลักการนั้นง่ายและแข็งแรง พัลส์กระแสถูกส่งลงไปตามลวดแมกนีโตสตริกทีฟ ทำให้เกิดคลื่นความเครียดบิดที่ตำแหน่งของวงแหวนแม่เหล็กลูกลอย เครื่องส่งสัญญาณวัดเวลาการเดินทางและแปลงเป็นระดับที่แม่นยำ เนื่องจากการวัดเป็นเวลาการเดินทางแบบดิจิทัล จึงมีความสามารถในการทำซ้ำสูง — โดยทั่วไป ±1 มม. — และไม่ได้รับผลกระทบจากความดัน อุณหภูมิ โฟม หรือการเปลี่ยนแปลงค่าคงที่ไดอิเล็กตริก เอาต์พุตเป็นสัญญาณ HART แบบสองสาย 4–20 mA มาตรฐาน ซึ่งเชื่อมต่อโดยตรงกับอินพุต PLC, DCS หรือ SCADA ใดๆ

การติดตั้งเพิ่มเติมนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งบนเกจแรงดันสูง เพราะเพิ่มสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ต่อเนื่องโดยไม่ต้องตัดหัวฉีดใหม่เข้าไปในถังหรือทำลายขอบเขตความดันมากเกินความจำเป็น โพรบผ่านหน้าแปลนและช่องเปิดเล็กๆ ของห้อง และชุดประกอบทั้งหมดได้รับการจัดระดับสำหรับความดันออกแบบเดียวกันกับเกจ สำหรับหม้อไอน้ำและงานแอมโมเนีย ควรเลือกจุดสอดโพรบเพื่อไม่ให้การเคลื่อนที่ของลูกลอยถูกกีดขวาง และตัวเรือนเครื่องส่งสัญญาณควรได้รับการจัดระดับสำหรับสภาพแวดล้อมโดยรอบ — มีตัวเรือนกันระเบิดสำหรับพื้นที่อันตราย

WELK จัดหาเกจวัดความดันสูงพร้อมทรานสมิตเตอร์แบบแมกนีโตสตริกทีฟในตัว หรือเป็นชุดเกจวัดระดับแบบแม่เหล็กพร้อมสวิตช์ทรานสมิตเตอร์ที่รวมตัวแสดงผลแบบมองเห็น สวิตช์จำกัดตำแหน่งหลายตัว (สำหรับสัญญาณเตือนและการล็อกปั๊มที่จุดสูง/สูง-ต่ำ/ต่ำ) และทรานสมิตเตอร์แบบ 4–20 mA ต่อเนื่องในเครื่องมือเดียว ซึ่งช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานเห็นค่าการอ่านแบบมองเห็น หน้าสัมผัสทริป และสัญญาณอนาล็อกจากอุปกรณ์ภาคสนามตัวเดียว โดยทั้งหมดได้รับการจัดระดับสำหรับความดันออกแบบเดียวกัน

การติดตั้ง การระบายอากาศ และการสอบเทียบ

การติดตั้งที่ถูกต้องเป็นตัวกำหนดว่าเกจจะทำงานตามเอกสารข้อมูลหรือไม่ จุดสำคัญคือการเชื่อมต่อกระบวนการ การระบายอากาศ และการจัดตำแหน่ง

การเชื่อมต่อกระบวนการ สำหรับเกจวัดความดันสูงแบบติดด้านข้าง ห้องวัดจะเชื่อมต่อกับถังผ่านหน้าแปลนสองตัวหรือหัวฉีดแบบเกลียว โดยมีวาล์วแยกที่การเชื่อมต่อแต่ละจุดเพื่อให้สามารถแยกเกจและถอดออกเพื่อการบำรุงรักษาได้โดยไม่ต้องลดระดับถัง สำหรับรุ่นติดด้านบน หัววัดจะถูกสอดผ่านหัวฉีดด้านบน ห้องวัดต้องติดตั้งใกล้แนวตั้ง — การเอียงมากกว่าหนึ่งหรือสององศาจะสร้างความคลาดเคลื่อนระหว่างระดับจริงและระดับที่แสดง และบนห้องวัดที่ยาว ข้อผิดพลาดสะสมจะมีนัยสำคัญ บนหม้อไอน้ำและถังไอน้ำ การเชื่อมต่อระดับน้ำต้องนำมาจากจุดเชื่อมต่อระดับเฉพาะของถัง และติดตั้งเกจเพื่อให้การเชื่อมต่อด้านล่างเห็นช่องว่างน้ำจริงและการเชื่อมต่อด้านบนเห็นช่องว่างไอน้ำ

การระบายอากาศ ต้องระบายอากาศที่ห้องวัดผ่านการเชื่อมต่อด้านบน หากไม่ระบายอากาศ อากาศหรือไอน้ำที่ติดอยู่จะสะสมที่ด้านบน พื้นผิวของเหลวภายในห้องวัดจะสูงกว่าพื้นผิวในถัง และเกจจะอ่านค่าสูง — ซึ่งเป็นข้อผิดพลาดที่อาจเป็นอันตรายบนถังไอน้ำ วาล์วระบายอากาศยังใช้ไล่อากาศระหว่างการเริ่มใช้งาน บนงานไอน้ำ เกจต้องทำงานโดยให้การเชื่อมต่อด้านไอน้ำระบายคอนเดนเสทอย่างถูกต้อง มิฉะนั้นห้องวัดจะเต็มไปด้วยคอนเดนเสทและอ่านค่าเท็จ

การสอบเทียบ เกจวัดระดับแบบแม่เหล็กสอบเทียบโดยเรขาคณิต: ศูนย์สอดคล้องกับจุดเชื่อมต่อด้านล่าง ช่วงการวัดคือระยะห่างระหว่างจุดเชื่อมต่อทั้งสอง บนถังไอน้ำ ต้องแก้ไขศูนย์/ช่วงสำหรับระยะห่างจุดเชื่อมต่อจริงของถังและความหนาแน่นของคอลัมน์น้ำที่อุณหภูมิและความดันทำงาน — นี่คือการแก้ไข "การสอบเทียบเย็นเทียบกับการสอบเทียบร้อน" ที่ผู้ปฏิบัติงานหม้อไอน้ำคุ้นเคย ด้วยทรานสมิตเตอร์แบบแมกนีโตสตริกทีฟ จุดศูนย์และช่วงจะถูกตั้งค่าทางอิเล็กทรอนิกส์หลังการติดตั้ง และควรตรวจสอบกับธงแสดงผลแบบมองเห็นที่ระดับกลางที่ทราบก่อนที่จะ加压ถัง และตรวจสอบซ้ำที่อุณหภูมิทำงาน

สำหรับเกจติดด้านข้าง โปรดทราบว่าช่วงการวัดคือระยะห่างระหว่างศูนย์กลางของจุดเชื่อมต่อทั้งสอง ไม่ใช่ความยาวทั้งหมดของห้องวัด โซนตายของลูกลอยหมายความว่าจุดที่วัดได้ต่ำสุดและสูงสุดจะอยู่ภายในจุดเชื่อมต่อเล็กน้อย และสเกลตัวแสดงผลควรทำเครื่องหมายตามนั้น

การบำรุงรักษาและการตรวจสอบ: การยุบตัวของลูกลอยและการเปลี่ยนปะเก็น

การบำรุงรักษาเชิงป้องกันบนเกจวัดระดับแบบแม่เหล็กความดันสูงนั้นตรงไปตรงมา แต่ต้องมีการวางแผน — เครื่องมือเหล่านี้เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยบนหม้อไอน้ำและเครื่องปฏิกรณ์

การตรวจสอบทุ่น ทุ่นเป็นชิ้นส่วนที่สึกหรอ ทุกครั้งที่แยกเกจออกจากระบบ ควรถอดทุ่นออกมา เช็ดให้แห้ง และชั่งน้ำหนักเทียบกับน้ำหนักเปล่าที่ระบุไว้ หากทุ่นมีน้ำหนักเพิ่มขึ้น เนื่องจากรอยเชื่อมรั่ว รอยแตกที่ตะเข็บ หรือปลายบุบ จะทำให้จมลึกขึ้นและอ่านค่าระดับต่ำกว่าความเป็นจริง ต้องเปลี่ยนทุ่นที่มีน้ำหนักเพิ่มขึ้นทุกครั้ง ควรตรวจสอบการบุบของทุ่นด้วย: ในเกจแรงดันสูง ทุ่นบุบมักตรวจพบครั้งแรกจากการสูญเสียแรงลอยตัวอย่างกะทันหัน และเกจอ่านค่า "เต็ม" โดยไม่ขึ้นกับระดับจริง หากไม่แน่ใจเกี่ยวกับสภาพทุ่น ควรทดสอบแรงดันในห้องหรือส่งกลับโรงงานเพื่อตรวจสอบแรงดันน้ำซ้ำ

การเปลี่ยนปะเก็น ปะเก็นหน้าแปลนสำหรับงานแรงดันสูงควรเปลี่ยนตามกำหนดเวลาที่ชัดเจนหรือเมื่อใดก็ตามที่เปิดหน้าแปลน ปะเก็นแบบพันเกลียวใช้ครั้งเดียว: เมื่อเปิดรอยต่อแล้ว ต้องติดตั้งปะเก็นใหม่ ขันสตั๊ดตามลำดับที่กำหนดและค่าแรงบิดที่ระบุ และบันทึกค่าแรงบิด ห้ามใช้ปะเก็นกราไฟต์ซ้ำ ตรวจสอบหน้าแปลนว่ามีความเสียหาย การกัดกร่อน หรือ "ผิวส้ม" หรือไม่ — หน้าแปลนที่เสียหายจะรั่วไม่ว่าปะเก็นจะดีแค่ไหน

แรงบิดของสลักเกลียว วาล์วระบายอากาศและวาล์วระบายน้ำ รวมถึงสตั๊ดที่ยึดห้องกับหน้าแปลน ควรขันแรงบิดซ้ำหลังรอบความร้อนแรก เนื่องจากแรงกดของปะเก็นจะลดลงเมื่อรอยต่อร้อนและเย็น สำหรับ Class 600 ขึ้นไป ต้องใช้ประแจไฮดรอลิกหรือประแจวัดแรงบิด — การใช้บาร์ดึงด้วยมือไม่สามารถให้แรงบิด 300–800 นิวตันเมตรที่สตั๊ด Class 900 ต้องการได้

การตรวจสอบเป็นระยะ ในแต่ละช่วงการบำรุงรักษา: ตรวจสอบการติดตามของธงโดยเลื่อนทุ่นตลอดช่วงการวัด ตรวจสอบเอาต์พุตของทรานสมิตเตอร์เทียบกับระดับที่ทราบ ยืนยันว่าท่อความร้อนหรือแจ็กเก็ตไอน้ำทำงาน (ห้องเย็นในฤดูหนาว −40°C เป็นอาการแรกของท่อความร้อนที่เสีย) และตรวจสอบฉนวนหุ้มว่ามีน้ำเข้า — ฉนวนเปียกจะนำความร้อนออกไปและกัดกร่อนห้องด้านล่าง

การเลือกการกำหนดค่าที่ถูกต้อง: สภาพการใช้งานเทียบกับเกจที่แนะนำ

หากคุณกำลังเปรียบเทียบเกจวัดแม่เหล็กกับเทคโนโลยีอื่นๆ สำหรับการใช้งานเฉพาะของคุณ การเปรียบเทียบใน คู่มือเทคโนโลยีการวัดระดับ ของเราเป็นจุดเริ่มต้นที่มีประโยชน์

คำถามที่พบบ่อย

ระดับความดันสูงสุดของเกจวัดระดับแม่เหล็กความดันสูงคือเท่าใด?

เกจวัดระดับแม่เหล็กความดันสูงโดยทั่วไปได้รับการจัดอันดับให้รองรับความดันออกแบบ 16 MPa (160 บาร์) ซึ่งตรงกับหน้าแปลน PN160 หรือ ASME Class 900 สำหรับถังน้ำหม้อไอน้ำและถังไอน้ำ การใช้งานทั่วไปคือ 4–12 MPa ในขณะที่ถังน้ำหม้อไอน้ำสาธารณูปโภคความดันสูงสามารถถึง 15–16 MPa ห้อง หน้าแปลน ทุ่น และวาล์วระบายอากาศ/ระบายน้ำทั้งหมดต้องได้รับการจัดอันดับให้รองรับความดันออกแบบเดียวกัน และความดันยุบตัวของทุ่นควรมีอย่างน้อย 1.5 เท่าของความดันทำงานสูงสุด

ระดับอุณหภูมิสูงสุดสำหรับเกจวัดระดับแม่เหล็กคือเท่าใด?

เกจวัดระดับแม่เหล็กมาตรฐานโดยทั่วไปได้รับการจัดอันดับให้รองรับ 150–200°C การออกแบบอุณหภูมิสูงขยายช่วงนี้ถึง 400–450°C โดยใช้โลหะผสมห้องที่เหมาะสม ปะเก็นกราไฟต์หรือแบบขดลวด และแม่เหล็กอุณหภูมิสูง เช่น ซาแมเรียม-โคบอลต์ สูงกว่า 450°C การเลือกแม่เหล็กและวัสดุปะเก็นมีความสำคัญ และควรระบุเกจอย่างระมัดระวังกับผู้ผลิตสำหรับแต่ละการใช้งาน

เมื่อใดที่ฉันต้องใช้แจ็คเก็ตไอน้ำบนเกจวัดระดับแบบแม่เหล็ก?

จำเป็นต้องใช้แจ็คเก็ตไอน้ำเมื่อของเหลวในกระบวนการจะแข็งตัว มีความหนืดเกินไปจนทุ่นเคลื่อนที่ไม่ได้ หรือตกผลึกและเคลือบผนังห้อง — พบได้ทั่วไปในบิทูเมน น้ำมันเชื้อเพลิงหนัก กำมะถัน โซดาไฟ และน้ำมันเทอร์มอล แจ็คเก็ตไอน้ำแรงดันต่ำที่ทำงานที่ 0.3–0.6 MPa (3–6 บาร์) จะหมุนเวียนไอน้ำอิ่มตัวรอบห้องเพื่อรักษาอุณหภูมิของเหลว ในกรณีที่ปัญหาคืออุณหภูมิแวดล้อมเย็นมากกว่าตัวของเหลวในกระบวนการ เกจแบบหุ้มฉนวนและให้ความร้อนตามท่อเป็นวิธีแก้ปัญหาที่เหมาะสมกว่า

ความแตกต่างระหว่างเกจแบบมีแจ็คเก็ตไอน้ำกับเกจแบบป้องกันน้ำแข็ง (หุ้มฉนวน) คืออะไร?

เกจแบบมีแจ็คเก็ตไอน้ำมีแจ็คเก็ตทำความร้อนรอบห้องเพื่อให้ของเหลวใน กระบวนการ ร้อนและไหลได้อย่างอิสระ เกจแบบป้องกันน้ำแข็งถูกหุ้มฉนวนและให้ความร้อนตามท่อ (ด้วยไฟฟ้าหรือไอน้ำ) เพื่อป้องกันไม่ให้ตัวเกจแข็งตัวในสภาพแวดล้อมที่เย็น โดยทั่วไปออกแบบสำหรับอุณหภูมิแวดล้อมต่ำสุดที่ −20°C ถึง −40°C เกจเดียวสามารถรวมคุณสมบัติทั้งสองได้ แต่แก้ปัญหาคนละอย่าง และควรระบุตามเงื่อนไขที่ต่างกัน

เกจวัดระดับแบบแม่เหล็กแรงดันสูงสามารถส่งสัญญาณ 4–20 mA ระยะไกลได้หรือไม่?

ได้ ทรานสมิตเตอร์แบบแมกนีโตสตริกทีฟสามารถติดตั้งเพิ่มบนเกจวัดระดับแบบแม่เหล็กแรงดันสูง โดยใช้ทุ่นที่มีอยู่เป็นเป้าหมายแม่เหล็ก ทรานสมิตเตอร์ส่งสัญญาณมาตรฐาน 4–20 mA HART ด้วยความสามารถในการทำซ้ำ ±1 มม. และมีพิกัดแรงดันเท่ากับเกจ WELK สามารถจัดหาเกจแรงดันสูงพร้อมตัวแสดงผลแบบมองเห็น สวิตช์จำกัด และทรานสมิตเตอร์แบบต่อเนื่องรวมเป็น แพ็คเกจสวิตช์และทรานสมิตเตอร์ชุดเดียว

ระบุเกจของคุณตามสภาพการทำงานจริง

เกจวัดระดับแบบแม่เหล็กแรงดันสูงจะดีเท่ากับเงื่อนไขการออกแบบที่ระบุเท่านั้น พิกัดความดันและอุณหภูมิมีความสัมพันธ์กัน — หน้าแปลน Class 900 ไม่ใช่หน้าแปลน 16 MPa ที่ 400°C — และความดันยุบตัวของทุ่น วัสดุปะเก็น เกรดแม่เหล็ก แรงดันแจ็คเก็ตไอน้ำ และวัตต์ของฮีตเทรซทั้งหมดขึ้นอยู่กับหน้าที่การทำงานจริงของคุณ การระบุผิดพลาดหมายถึงเกจที่รั่ว อ่านค่าเท็จ หรือล้มเหลวในคืนที่หนาวเย็นหรือการเดินทางครั้งแรก

เมื่อคุณพร้อมที่จะระบุคุณสมบัติ WELK ขอตัวเลขสามค่าและคำถามสองข้อ: ความดันออกแบบ (MPa หรือ bar), อุณหภูมิออกแบบ (°C), และอุณหภูมิแวดล้อมต่ำสุด (°C) ที่สถานที่ติดตั้ง — รวมถึงของเหลวในกระบวนการ และการติดตั้งในร่มหรือกลางแจ้ง ด้วยข้อมูลห้าอย่างนี้ เราสามารถแนะนำระดับหน้าแปลน วัสดุห้องวัด อัตราการยุบตัวของลูกลอย และว่าคุณต้องการแจ็คเก็ตไอน้ำ ระบบทำความร้อน หรือทั้งสองอย่าง วิศวกรของเราทำงานในหม้อไอน้ำ โรงงานแอมโมเนีย เครื่องปฏิกรณ์เคมี และระบบของเหลวถ่ายเทความร้อน — ดู หน้าคำขอใช้งานหม้อไอน้ำและถังกระบวนการ สำหรับการติดตั้งทั่วไป — และเกจทุกตัวผ่านการทดสอบแรงดันไฮโดรสแตติกก่อนจัดส่ง

ติดต่อ WELK วันนี้พร้อมกับเงื่อนไขความดันและอุณหภูมิออกแบบของคุณ แล้วเราจะกำหนดขนาดเกจวัดระดับแม่เหล็กแรงดันสูง — แบบแจ็คเก็ตไอน้ำ ป้องกันน้ำแข็ง หรือทั้งสองอย่าง — ที่ได้รับการจัดอันดับให้ทนทานต่อกระบวนการของคุณ