فلومتر مغناطیسی در آب، فاضلاب و بسیاری از فرایندهای شیمیایی انتخاب اول است: بدون قطعهٔ متحرک، بدون افت فشار و با دقت خوب. اما وقتی دو فلومتر مغناطیسی با سایز یکسان قیمتهای متفاوتی دارند، تفاوت در دو چیز است که هر دو داخل لولهاند: لاینینگ و الکترود. انتخاب اشتباه این دو، رایجترین علت خرابی زودهنگام است.
یک یادآوری کوتاه از اصل کار
بر پایهٔ قانون فارادی، وقتی سیال رسانا عمود بر میدان مغناطیسی حرکت کند، ولتاژی متناسب با سرعت آن در دو الکترود القا میشود. دو نتیجهٔ مهم دارد: اول اینکه سیال باید رسانا باشد (معمولاً بالای چند میکروزیمنس بر سانتیمتر) و روغن، حلال و آب کاملاً خالص با این روش قابل اندازهگیری نیستند. دوم اینکه بدنهٔ فلزی لوله باید از سیال عایق شود، وگرنه ولتاژ القایی اتصال کوتاه میشود — و این دقیقاً کاری است که لاینینگ انجام میدهد. مبانی کامل در فلومتر مغناطیسی چیست؟ آمده است.
لاینینگ: عایق و سپر، همزمان
- PTFE و PFA: مقاومت شیمیایی بسیار بالا و تحمل دمای زیاد. انتخاب استاندارد برای اسید، باز و مواد شیمیایی. نسخهٔ PFA برای کاربردهای بهداشتی و شرایط خلأ مناسبتر است. ضعف: در برابر مواد ساینده و شوک مکانیکی آسیبپذیرتر.
- لاستیک سخت: اقتصادیترین گزینه برای آب شهری، فاضلاب و آب خام. مقاومت خوب در برابر سایش متوسط، اما محدودیت دما و ناسازگاری با بسیاری از مواد شیمیایی.
- پلیاورتان و لاستیک نرم: بهترین انتخاب برای دوغاب معدنی و آبی که ماسه دارد؛ لایهٔ انعطافپذیر ضربهٔ ذرات را جذب میکند.
- سرامیک: سختترین سطح و مقاومترین در برابر سایش و دمای بالا؛ در عوض در برابر شوک حرارتی ناگهانی و ضربهٔ مکانیکی شکننده است.
خطای رایج: انتخاب لاینینگ فقط بر اساس نوع سیال، بدون توجه به سرعت جریان. همان دوغابی که در سرعت یک متر بر ثانیه بیخطر است، در سه متر بر ثانیه لاینینگ را در چند ماه میخورد.
الکترود: جایی که خوردگی خودش را نشان میدهد
- استیل ۳۱۶L: پیشفرض برای آب و فاضلاب و بیشتر کاربردهای عمومی.
- هستلوی: برای آب دریا، محلولهای کلریدی و اسیدهای متوسط.
- تانتالوم: برای اسیدهای قوی مانند اسید کلریدریک و سولفوریک.
- تیتانیوم: برای آب دریا و محلولهای اکسیدکننده.
- پلاتین: کاربردهای خاص با رسانایی خیلی پایین.
معیارهای کلی انتخاب جنس را در راهنمای انتخاب جنس در ابزار دقیق جمع کردهایم. در سیالهای چرب یا رسوبگذار، الکترودهای قابل تعویض یا مجهز به تمیزکاری، هزینهٔ نگهداری را بهشدت کم میکنند.
پوششگرفتگی الکترود
اگر روی الکترود لایهای از چربی، رسوب یا مواد آلی بنشیند، مقاومت تماس بالا میرود و سیگنال نویزی و ناپایدار میشود. علامت مشخصهٔ آن این است که عدد بهمرور بیقرار میشود یا در دبی ثابت دریفت میکند. راهحلها: افزایش سرعت جریان طراحی، انتخاب الکترود با شکل مناسب، یا استفاده از قابلیت تشخیص پوششگرفتگی در دستگاههای پیشرفتهتر مانند فلومتر مغناطیسی اندرس هاوزر Promag 53P.
ارتبندی: مهمترین کاری که اغلب فراموش میشود
سیگنال خروجی فلومتر مغناطیسی چند میلیولت است و باید نسبت به پتانسیل خود سیال سنجیده شود. اگر مسیر ارت درست نباشد، جریانهای سرگردان روی سیگنال سوار میشوند و عدد بیثبات میشود. قواعد:
- در لولهٔ فلزی بدون پوشش داخلی، اتصال بدنه به فلنجهای دو طرف معمولاً کافی است.
- در لولهٔ پلاستیکی، لولهٔ با پوشش داخلی یا جایی که فلنجها رنگشدهاند، حلقهٔ ارت یا الکترود ارت الزامی است.
- ارت فلومتر را به ارت تمیز ابزار دقیق وصل کنید، نه به ارت موتور و درایو؛ اصول آن در مقالهٔ سیمکشی لوپ ۴ تا ۲۰ میلیآمپر آمده است.
نصب: لوله باید پر بماند
- محل نصب را در نقطهٔ پایین خط یا در بخش عمودی رو به بالا انتخاب کنید تا لوله همیشه پر باشد. اگر لوله نیمهپر شود، عدد بیمعنا میشود؛ بسیاری از مدلها قابلیت تشخیص لوله خالی دارند که باید فعال شود.
- طول مستقیم متداول: حدود پنج برابر قطر قبل و سه برابر قطر بعد از فلومتر.
- فلومتر را بلافاصله بعد از شیر کنترل یا زانویی دوبعدی نصب نکنید.
- در خطوط بزرگ که قطع خط ممکن نیست، نسخهٔ اینزرشن مانند فلومتر مغناطیسی اینزرشن کوبولد PITe گزینهٔ اقتصادی است؛ ملاحظات آن در فلومتر اینزرشن و نصب Hot-Tap آمده است.
- در خطوط با فشار و دمای بالا، نسخهٔ تمام فلزی مانند فلومتر مغناطیسی-القایی تمام فلزی کوبولد MIM استفاده میشود.
نمونههای متداول
برای آب شهری و یوتیلیتی فلومتر مغناطیسی روزمونت 8750W و Promag 10W، برای فرایند صنعتی Promag 50P، برای اندازهگیری آب در شبکههای توزیع فلومتر مغناطیسی ABB واترمستر و برای دبیهای کوچک و کاربردهای فشرده فلومتر مغناطیسی-القایی کوبولد EPS استفاده میشود.
جدول انتخاب سریع
| سیال | لاینینگ | الکترود |
|---|---|---|
| آب شهری و فاضلاب | لاستیک سخت | استیل ۳۱۶L |
| اسید و باز | PTFE یا PFA | هستلوی یا تانتالوم |
| آب دریا | PTFE یا لاستیک | تیتانیوم یا هستلوی |
| دوغاب معدنی | پلیاورتان | استیل یا هستلوی |
| مواد غذایی | PFA بهداشتی | استیل ۳۱۶L |
| سایش شدید و دمای بالا | سرامیک | پلاتین یا هستلوی |
هنگام سفارش، علاوه بر سایز و اتصال (به راهنمای اتصال فرایندی مراجعه کنید)، حتماً نوع سیال، دما، سرعت جریان و وجود ذرات ساینده را اعلام کنید. کارشناسان فن کنترل بر همین اساس ترکیب لاینینگ و الکترود مناسب را پیشنهاد میدهند.
در استعلام ابزار دقیق، بعد از رنج و نوع خروجی، مهمترین سؤال این است: چه چیزی با سیال در تماس است و از چه جنسی ساخته شده؟ انتخاب اشتباه اینجا یعنی تجهیزی که ممکن است در چند ماه از بین برود — یا برعکس، پولی که بیدلیل چند برابر شده است.
سطح اول: استیل ۳۱۶ال، پیشفرض صنعت
فولاد ضدزنگ ۳۱۶ال با مولیبدن، مقاومت خوبی در برابر خوردگی عمومی دارد و در حدود ۹۰ درصد کاربردهای صنعتی — آب، بخار، روغن، هوا و اکثر سیالات فرایندی خنثی — کاملاً کافی است. حرف «L» یعنی کربن پایین که مقاومت جوش را بهتر میکند. تقریباً همهٔ محصولات استاندارد، از ترانسمیتر فشار ویکا S10 تا فلومتر مغناطیسی تمامفلزی کوبولد MIM، با همین جنس عرضه میشوند.
نقطهٔ ضعفش: کلراید. آب دریا، محلولهای نمکی و برخی مواد شوینده باعث خوردگی حفرهای و ترکخوردگی تنشی در ۳۱۶ال میشوند — خوردگی موضعی و نامرئی که ناگهان به سوراخ شدن ختم میشود.
سطح دوم: آلیاژهای نیکل
وقتی سیال از توان ۳۱۶ال فراتر میرود، نوبت آلیاژهای نیکل است: هستلوی برای اسیدهای متوسط، محیطهای اکسیدکننده و کلرایددار، و مونل که در آب دریا و اسید هیدروفلوئوریک عملکرد خوبی دارد. قیمت چند برابر میشود، اما در مقایسه با توقف تولید و تعویض مکرر، همچنان اقتصادی است. در فلومترهای مغناطیسی، انتخاب جنس الکترود اغلب مهمتر از بدنه است — چون آن قطعهٔ کوچک است که دائماً با سیال درگیر است.
سطح سوم: تانتالیوم و پلیمرها
برای اسیدهای غلیظ و داغ، حتی آلیاژهای نیکل هم دوام نمیآورند. اینجا دو مسیر باقی میماند: تانتالیوم که در برابر تقریباً همهٔ اسیدها بیاثر است (و قیمتش هم همین را میگوید)، یا کنار گذاشتن فلز و رفتن سراغ پوششهای پلیمری.
در فلومترهای مغناطیسی، لاینر PTFE (تفلون) یا PFA یکی از پرکاربردترین راهحلهاست: بدنهٔ فولادی استحکام را میدهد و لایهٔ تفلون داخلی، فلز را کاملاً از سیال جدا میکند. فلومتر مغناطیسی اندرس هاوزر Promag 53P با همین لاینر برای سیالات خورنده ساخته شده است. در دبیهای پایین هم فلوسوئیچ پلیسولفون کوبولد PPS نمونهٔ خوبی از انتخاب پلیمر بهجای فلز است.
وقتی مشکل خوردگی نیست
گاهی سیال خورنده نیست، اما چسبنده، دوغابی یا کریستالشونده است. اینجا تغییر جنس کمکی نمیکند؛ راهحل دیافراگم سیل (Remote Seal) است: یک دیافراگم انعطافپذیر مستقیم روی خط نصب میشود و فشار را از طریق مایع پرکننده به ترانسمیتر منتقل میکند، بدون آنکه سیال وارد لولهٔ ایمپالس شود. بحث کامل انتخاب ترانسمیتر را در این راهنما نوشتهایم.
سه نکتهٔ عملی
- دما را در کنار غلظت ببینید: اسیدی که در دمای محیط بیخطر است، در ۸۰ درجه میتواند همان فلز را بهسرعت بخورد. جدولهای مقاومت شیمیایی همیشه دما را هم میدهند.
- واشر و اورینگ را فراموش نکنید: بارها دیدهایم بدنه از هستلوی سفارش داده شده اما اورینگ NBR در همان سیال متلاشی شده است. FKM، EPDM و کالرز هرکدام جای خود را دارند.
- ترکیب واقعی سیال را بدهید، نه نام تجاریاش: «پساب» یا «محلول شستوشو» برای انتخاب جنس کافی نیست — درصد اجزا، pH و دما لازم است. اگر pH و هدایت الکتریکی سیالتان را دارید، کار انتخاب بسیار دقیقتر میشود.
ترکیب سیال، دما، فشار و pH را برای ما بفرستید تا جنس مناسب و اقتصادی را پیشنهاد کنیم: 021-88850346 و 021-88658508.
