מדידת זרימת גז טבעי

עסקים מתמודדים עם אתגרים מרתקים בבקרת תהליכים, שיפור יעילות וניהול עלויות ללא תיעוד מדויק של זרימת הגז, במיוחד בתעשיות בהן נעשה שימוש בגז ומעובד בקנה מידה גדול בתנאים משתנים. מכיוון שמדידה מדויקת של הגז הטבעי היא קריטית בשיפור היעילות, הבטיחות התפעולית ואף עמידה ברגולציה, בחירת מד זרימה נכון לגז טבעי הפכה להחלטה אסטרטגית, היוצרת השפעות מרחיקות לכת על פרודוקטיביות, עמידה בסביבה ויעילות עלות.

מדוע מדידת זרימת גז חשובה בתעשייה?

בנוסף לסיבות לעיל, מדידת זרימה מדויקת של זרימת הגז משאירה את כל הפעולה בשליטה, כך שניתן יהיה להבחין בקלות בדליפות פוטנציאליות ובצריכה מוגזמת. הצגת דו"ח מפורט העוסק בענייני שימוש ופליטות בגז בתעשיות רבות, בהן מדידות מדויקות גם מסייעות בעמידה בתקנים רגולטוריים המתייחסים לדרישות סביבתיות ובטיחות.

יתרה מכך, תנודות עזות של זרימת הגז מעידות על חסימות, דליפות או תחזוקה מיוחדת כדי למנוע סיכונים פוטנציאליים. ואז לנקוט באמצעים כדי לפתור את הבעיות הללו במידת הצורך.

פרמטרים חשובים של מדי זרימת גז

יש לקחת בחשבון גורמים רבים לפני בחירת מד זרימת גז נכון, כולל אך לא רק:

✤סוג גז

✤ מידע על זרימה

✤תנאים סביבתיים

✤סביבה תפעולית

✤לחץ וטמפרטורה

✤יעדים צפויים

✤התקנה ותחזוקה

פרט לנקודות שהוזכרו לעיל, דרישות הדיוק ראויות לתשומת לבך עבור מרווחי שגיאה מקובלים שונים. סובלנות מינימלית לטעויות נדרשת בתעשיות מיוחדות כמו תגובות כימיות וייצור תרופות. לחץ וטמפרטורות הם מגבלות גם בבחירת מדי זרימה נכונים. יש לעמוד במטרים בתנאים קיצוניים מבלי לפגוע בביצועים ביישומי לחץ גבוה. המשמעות היא ששמירה על אמינות מדי זרימה בתנאים כאלה היא חיונית בפעולת המערכת לאורך זמן.

אתגרים במדידת זרימת גז

גז טבעי, כמקור אנרגיה נקי, מנוצל יותר ויותר, כאשר שיעורו במבנה האנרגיה עולה מדי שנה. עם הפיתוח של פרויקט צינור הגז המערבי-מזרח בסין, הכיסוי של הגז הטבעי מתרחב, מה שהופך את מדידת זרימת הגז הטבעי לשלב חיוני.

כיום, מדידת זרימת גז טבעי מיושמת בעיקר בהתנחלויות סחר, והמדידה בסין מסתמכת בעיקר על מדידה נפחית. הגז הטבעי מסופק בשתי צורות באופן כללי: גז טבעי בצינור (PNG) וגז טבעי דחוס (CNG).

מונים מסוימים מיוצרים לפי דרישות ספציפיות, כמו אקסטריםווליום נמוך וגבוה. מד זרימה המתאים לקצב זרימה רגיל ושיא מבטיח קריאות קבועות ומדויקות. גודל קטן או גדול הוא גורם נוסף הראוי להתייחסות מיוחדת להתאמתו של כל רכיב של מד זרימה.

עקרון עבודה

מד זרימת גז טבעי פועל באמצעות מדידת כמות הגז הנשלחת דרך צינור. באופן כללי, קצב זרימה הוא פונקציה של מהירות הגז ושטח החתך של הצינור. החישוב פועל עם אלגוריתמים מתוחכמים, שבהם תכונות דינמיות של גז טבעי משתנות בהתאם לטמפרטורה, לחץ והרכב הנוזל.

יישומים של מדי זרימת גז

יתרונות וחסרונות של סוגי מדי זרימת גז

אין ספק, אין טכנולוגיה אחת או מד שיכול לעמוד בכל הדרישות והתנאים המקצועיים. ארבע טכנולוגיות נפוצות למדידת זרימת גז משמשות בעיבוד תעשייתי בימינו, עם עוצמות ומגבלות תואמות. אפשר למנוע טעויות יקרות לאחר הבנת היתרונות והחסרונות שלהן.

מספר 1 מדי זרימה אלקטרומגנטיים

מד זרימה אלקטרומגנטי עובד על העיקרון של חוק האינדוקציה של פאראדיי. סליל אלקטרומגנטי בתוך מד זרימת mag יוצר שדה מגנטי ואז אלקטרודות מסוגלות לזהות מתח. השדה האלקטרומגנטי משתנה בכוחות כאלה כאשר הנוזל עובר דרך הצינור. בסופו של דבר, שינויים כאלה יתורגמו לקצב זרימה.

יתרונות	חסרונות
לא מפריע לטמפרטורה, לחץ, צפיפות, צמיגות וכו'.	אין לעבוד במקרה שנוזלים אינם מכילים מוליכות חשמלית;
מתאים לנוזלים עם זיהומים (חלקיקים ובועות)	נדרש צינור ישר קצר;
אין אובדן לחץ;
ללא חלקים נעים;

מד זרימת וורטקס מס' 2

מד זרימת מערבולת פועל לפי העיקרון של אפקט פון קרמן. מערבולות יופקו אוטומטית כאשר זרימה עוברת ליד גוף בלוף, המצויד בגוף בלוף קדמי שטוח רחב. מהירות הזרימה פרופורציונלית לתדירות המערבולות.

יתרונות	חסרונות
מבנה פשוט ללא חלקים נעים;	להיות נוטה להיות מפריע על ידי רעידות חיצוניות;
לא מושפע מטמפרטורה, לחץ, צפיפות וכו';	הלם מהירות של נוזלים מפחית את דיוק המדידה;
רב תכליתי במדידת נוזלים, גזים ואדים;	למדוד מדיום נקי בלבד;
לגרום לאובדן לחץ טריוויאלי.	לא מומלץ למדידת נוזלים במספר ריינולדס;
	לא ישים לזרימה הפועמת.

מס' 3 מדי זרימה תרמית

ניתן לחשב הפרש חום בין שני חיישני טמפרטורה לאחר חימום הזרימה במורד הזרם. שני חיישני טמפרטורה מצוידים משני צידי גוף החימום בקטע אחד של צינור; הגז יתחמם כשהוא זורם דרך גוף החימום.

יתרונות	חסרונות
ללא חלקים נעים;	לא מומלץ למדידת זרימת נוזלים;
פעולה אמינה;	לא מסוגל לעמוד בטמפרטורות מעל 50℃;
דיוק גבוה;
ישים למדידת זרימה בכל כיוון.
רצועת שגיאה כוללת נמוכה;

מס' 4מדי זרימת מסה של קוריוליס

הרטט של הצינור משתנה עם קצב הזרימה של המדיום. שינויים כאלה ברטט נלכדים על ידי חיישנים על פני הצינור ואז הופכים לקצב זרימה.

יתרונות	חסרונות
מדידת זרימת מסה ישירה;	ללא חלקים נעים;
לא מפריע ללחץ, טמפרטורה וצמיגות;	רעידות מפחיתות את הדיוק במידה מסוימת;
אין צורך בקטעי כניסה ויציאה.	יָקָר

בחירת מד זרימת הגז הנכון כרוכה באיזון דיוק, עמידות ועלות כדי להתאים לצרכים הספציפיים של היישום. בחירה מושכלת לא רק משפרת את היעילות התפעולית אלא גם תומכת בעמידה בתקנות ובבטיחות. על ידי הבנת סוגי המונים השונים והתאמתם לתנאים שונים, תעשיות יכולות להגיע לביצועים מיטביים, להוזיל עלויות ולהבטיח את אמינות המערכות שלהן. בחירה נכונה מובילה בסופו של דבר לפעולה חזקה ועמידה יותר שיכולה לענות הן על הדרישות הנוכחיות והן באתגרים העתידיים.