آخرین مطالب بلاگ

در معدن و کارخانه‌های فرآوری، تجهیزات ابزار دقیق در سخت‌ترین شرایط ممکن کار می‌کنند: دوغاب ساینده، گرد و غبار، لرزش شدید، رطوبت و دمای متغیر. اینجا معیار انتخاب اول دوام است و بعد دقت؛ دستگاهی که دقت آزمایشگاهی دارد اما در دو ماه ساییده می‌شود، انتخاب اشتباهی است.

۱) اندازه‌گیری دبی دوغاب

دوغاب معدنی مخلوطی از آب و ذرات جامد ساینده است. فلومتر مغناطیسی تنها گزینه‌ای است که هیچ قطعهٔ متحرک یا مانعی در مسیر ندارد و همین آن را به استاندارد عملی این صنعت تبدیل کرده است. اما موفقیت آن به سه انتخاب بستگی دارد:

• لاینینگ: پلی‌اورتان یا لاستیک نرم که ضربهٔ ذرات را جذب می‌کند؛ PTFE در این کاربرد زود آسیب می‌بیند. جزئیات انتخاب لاینینگ و الکترود در این مقاله.
• سرعت جریان: قاعدهٔ عملی حدود ۲ تا ۳ متر بر ثانیه است. کمتر از آن، ذرات ته‌نشین می‌شوند و خط می‌گیرد؛ بیشتر از آن، سایش به‌شدت زیاد می‌شود. یعنی سایز فلومتر از سرعت تعیین می‌شود، نه از قطر لوله.
• ارت‌بندی: در لوله‌های لاستیکی و پلاستیکی، حلقهٔ ارت الزامی است وگرنه سیگنال ناپایدار می‌شود؛ اصول آن در مقالهٔ سیم‌کشی لوپ و فلومتر مغناطیسی.

برای اندازه‌گیری هم‌زمان دبی و چگالی دوغاب (که معیار درصد جامد است)، فلومتر کوریولیس گزینهٔ دقیق اما گران‌تری است.

۲) سطح: سیلو، بونکر و مخزن دوغاب

در سیلوی سنگ و مواد خشک، غبار و شکل مخروطی توده، اندازه‌گیری را سخت می‌کند؛ راهکارها و نکات نصب در سطح‌سنجی مواد جامد و پودری در سیلو آمده است. برای مخازن دوغاب، رادار یا ترانسمیتر فشار با دیافراگم هم‌سطح استفاده می‌شود تا رسوب در مسیر ایمپالس ایجاد نشود؛ به مقالهٔ سنسور سرامیکی و سیل دیافراگمی مراجعه کنید. المان سرامیکی در این کاربرد مزیت روشنی دارد چون در برابر سایش مقاوم است.

برای حفاظت پمپ دوغاب در برابر کارکرد خشک و برای آلارم پر شدن، یک لول سوئیچ مستقل بگذارید.

۳) توزین: از نوار نقاله تا بونکر

تناژ عبوری از نوار نقاله مبنای گزارش تولید و محاسبهٔ راندمان است. باسکول نواری از لودسل و سنسور سرعت نوار استفاده می‌کند؛ یعنی دقت آن هم به نصب مکانیکی درست وابسته است و هم به اندازه‌گیری سرعت. اصول لودسل و خطاهای رایج نصب را در مقالهٔ لودسل و توزین صنعتی و روش‌های اندازه‌گیری سرعت را در مقالهٔ اندازه‌گیری دور آورده‌ایم.

۴) فلوتاسیون و لیچینگ: شیمی فرایند

• pH پارامتر اصلی کنترل فلوتاسیون است. الکترود در دوغاب ساینده عمر کوتاهی دارد؛ نصب در محفظهٔ نمونه‌گیری با جریان کنترل‌شده و برنامهٔ تمیزکاری منظم، عمر آن را چند برابر می‌کند. به اندازه‌گیری pH صنعتی مراجعه کنید.
• هدایت الکتریکی برای پایش غلظت محلول لیچینگ و آب فرایندی؛ مقالهٔ EC.
• دوزینگ معرف‌ها: کلکتور، کف‌ساز و آهک با پمپ دوزینگ تزریق می‌شوند و دبی کم آن‌ها باید اندازه‌گیری شود؛ گزینه‌ها در مقالهٔ دبی کم و دوزینگ دقیق.

۵) خنک‌کاری و حفاظت تجهیزات

یاتاقان آسیاب، گیربکس و موتورهای بزرگ به آب خنک‌کاری وابسته‌اند. قطع جریان خنک‌کاری در چند دقیقه می‌تواند تجهیز چند میلیاردی را از کار بیندازد. یک فلوسوئیچ پدلی ساده یا فلوسوئیچ کالریمتری ارزان‌ترین بیمه‌ای است که می‌توانید بخرید. دمای یاتاقان هم با RTD و ترانسمیتر دما پایش می‌شود.

۶) ایمنی: گرد و غبار قابل انفجار

غبار برخی مواد معدنی و به‌ویژه زغال‌سنگ، در غلظت مشخص قابل انفجار است. تجهیزات نصب‌شده در این نواحی باید برای ناحیهٔ گرد و غبار گواهی داشته باشند — این با گواهی گاز فرق دارد و در کد سفارش باید صریح باشد. توضیح ساده در تجهیزات ضدانفجار: Zone، Ex d و Ex i.

۷) نگهداری در محیط سخت

در معدن، بازهٔ سرویس کوتاه‌تر از صنایع دیگر است و قطعات مصرفی (لاینینگ، الکترود، الکترود pH، گسکت) باید در انبار موجود باشند. چارچوب تدوین برنامه را در نگهداری پیشگیرانه ابزار دقیق و معیار انتخاب جنس مقاوم به سایش و خوردگی را در این راهنما آورده‌ایم.

جدول خلاصه

برای انتخاب تجهیزات متناسب با دوغاب و شرایط سایشی خط خود، مشخصات فرایند را برای کارشناسان فن کنترل بفرستید؛ اطلاعات لازم برای استعلام در این چک‌لیست فهرست شده است.

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

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.