قياس المستوى عند درجات الحرارة المرتفعة: حتى 450 °C

قياس المستوى عند درجات الحرارة المرتفعة: الحلول المناسبة من 150 °C إلى 450 °C

يتطلب قياس مستوى المواد عند درجات حرارة من 150 إلى 450 °C مجموعة كاملة مصنّفة لهذه الظروف، وليس مجرد إلكترونيات مقاومة للحرارة. فلأجزاء إحكام التوصيل بالعملية، والهوائي أو المسبار، والشفة، وحشية الإحكام والتركيب حدود تشغيل خاصة بها. وقد تقلل وصلة التمديد الحرارة الواصلة إلى الغلاف، لكنها لا تجعل مرسل مستوى عاديًا معتمدًا لعملية ذات حرارة أعلى.

افصل درجة حرارة العملية عن درجة الحرارة المحيطة

تنطبق حدود التحمل المقننة للعملية على الأجزاء المعرضة لداخل الوعاء، بينما تنطبق حدود البيئة المحيطة على الإلكترونيات والغلاف، وقد تعتمد على درجة حرارة العملية واعتماد المناطق الخطرة. ويجب استيفاء مجموعتي الحدود في الوقت نفسه.

أدرج التشغيل العادي وبدء التشغيل والإيقاف والتنظيف وتعطل التسخين التتبعي والحالات غير العادية المحتملة بصورة معقولة. وغالبًا ما ترتبط حدود الحرارة والضغط ببعضها؛ فلا تحدد درجة الحرارة القصوى المذكورة الضغط المسموح به عند تلك الحرارة.

مواد الهوائي لا تحدد حدود تحمل الجهاز كاملًا

تختلف خواص الخزف والمعادن وPTFE وPFA، لكن حد تحمل المادة الخام لا يمثل حدود تحمل الجهاز للعملية. فقد يعتمد هوائي مخصص للحرارة المرتفعة على مانع تسرب أو وصلة ذوي حدود أقل. حدّد رمز الطلب الكامل ونطاق ظروف التشغيل المنشور له.

في التطبيقات المسببة للتآكل أو المحتوية على كبريتيد الهيدروجين، يتطلب اختيار المواد معرفة التركيب الكيميائي الفعلي ومتطلبات المواد المنطبقة أيضًا. ولا تحدد الفولاذ المقسّى بوصفه حلًا عامًا لكبريتيد الهيدروجين الرطب؛ إذ يجب أن يقيّم مختصو هندسة المواد المؤهلون ظروف الاستخدام والقيود ذات الصلة.

قد يقلل درع حراري خارجي أو فصل الإلكترونيات تعرض الغلاف للحرارة. ولا يغيّر أي منهما درجة الحرارة المسموح بها لمجموعة الأجزاء المواجهة للعملية. ولا يوجد طول فوهة موحد يضمن خفضًا محددًا للحرارة في جميع الحالات.

البيتومين والكبريت والأملاح المنصهرة

لا تفترض أن جميع درجات البيتومين أو مخاليط الأملاح لها نقطة تجمد واحدة. ويجب أن يتبع التسخين التتبعي تصميم العملية، بما في ذلك حالات فراغ الوعاء والإيقاف. وقد يؤدي إيقافه لمجرد انخفاض إشارة المستوى إلى انسداد أو خطر عند إعادة التشغيل.

إذا تجاوزت ظروف العملية الحد الأقصى المصنّف للجهاز، فهي خارج نطاقه المسموح وليست مجرد حالة عند حافة قدرته. فمثلاً، لا يصلح جهاز مصنّف حتى 400 °C للعمل عند 450 °C اعتمادًا على أنبوب تبريد وحده.

أسطوانات البخار والبدائل القائمة على الضغط

يخضع مستوى الغلاية للكود المعمول به ونظام الحماية المعتمد. يمكن استخدام كل من DP ورادار الموجة الموجهة المناسب في تطبيقات بخارية معينة. تؤثر خصائص البخار وتغيرات الكثافة وتفاصيل التثبيت على الأداء؛ تستخدم بعض أنظمة الموجات الموجهة تعويض البخار للظروف الصعبة.

لا تدّعِ أن الرادار محظور في جميع الغلايات أو أن رادارًا عاديًا للعملية مناسب لها. تحقّق من اعتماد التطبيق للجهاز المحدد وحدود الضغط والحرارة والتعويض ووسائل الحماية المستقلة المطلوبة.

في أنظمة DP، ميّز بين خطوط نقل ضغط العملية والأنابيب الشعرية المغلقة لموانع التسرب البعيدة. فقد يتجمد المنتج داخل خط نقل الضغط أو يسده. أما الأنبوب الشعري السليم فيحتوي على سائل الملء المحدد له، ويؤثر سلوكه الحراري في القياس. ويجب أن يتبع أي تسخين تصميم الجهاز والعملية، بدلًا من معاملة النظامين بوصفهما الأنابيب نفسها.

هندسة الفوهة والحركة الحرارية

قد تولّد فوهة أطول انعكاسات أو تحد من مدى القياس قرب الهوائي أو تتجمع فيها الترسبات. ويجب أن يتوافق قطرها وطولها وموضع الهوائي وأي صمام عزل مع متطلبات تركيب الجهاز. ولا يجعل وجود الصمام فك الجهاز من وعاء ساخن آمنًا تلقائيًا.

قد يغيّر التمدد الحراري موضع المرجع أو يفرض أحمالًا على مجموعة الجهاز. راعِ الدعامات وشد المسبار والدورات الحرارية في التصميم الميكانيكي. وتجنب إضافة حامل صلب أو تغيير وصلة ضغط دون المراجعة الهندسية المطلوبة.

قد يفيد النفخ بغاز أو الغسل ضمن تركيب مصمم لهذا الغرض، لكنه قد يؤثر أيضًا في كيمياء المنتج ودرجة الحرارة والضغط وظروف المنطقة الخطرة. ولا تُدخل الهواء إلى عملية ساخنة قابلة للاشتعال أو الماء إلى وسط تفاعلي بوصفه إجراء تنظيف عامًا.

أدلة اختبارات بدء التشغيل والصيانة

افحص المستشعر عند درجة حرارة التشغيل المقصودة، لا أثناء اختبار بارد في الورشة فقط. وقارن القراءات المرجعية ومنحنيات الصدى وقيم النظام خلال بدء التشغيل والتشغيل العادي والإيقاف متى أمكن عمليًا. وتحقق من الاستجابة لارتفاع المستوى وفقد الإشارة وانقطاع التغذية الكهربائية وإجراء الحماية المعتمد.

احتفظ بتكوين الطراز ووثائق حدود التحمل وقائمة المواد والترتيب الحراري ونسخة احتياطية من الإعدادات. ويجب أن تراعي فترات الفحص نمو الترسبات والدورات الحرارية وعواقب تعطل القياس. وتتطلب صيانة الأجزاء الساخنة الحابسة للضغط إجراءات عزل وعمل معتمدة، بصرف النظر عن قراءة المستوى.

لمراجعة الاختيار، أرسل إلى METRAVON نطاق الحرارة والضغط كاملًا والمائع ورسم الفوهة وترتيبات العزل والتسخين التتبعي والتصنيف الكهربائي ووظيفة القياس المطلوبة. واذكر صراحة إذا كان القياس عند 450 °C أو عند ذروة أخرى مطلوبًا بصورة مستمرة.

الأسئلة الشائعة

هل يستطيع رادار قياسي قياس المستوى في عملية عند 400 درجة مئوية باستخدام فوهة طويلة؟

فقط إذا كانت المجموعة المعروضة كاملة مقننة ومعتمدة لذلك التطبيق. فإطالة الفوهة لا ترفع التصنيف الحراري للأجزاء الحابسة لمادة العملية.

هل يعني الهوائي الخزفي أن مرسل المستوى مقنن للعمل حتى 450 درجة مئوية؟

لا. قد تفرض موانع التسرب ووصلات الضغط وبقية المجموعة حدًا أقصى أقل. تحقّق من التكوين المحدد ونطاق الضغط والحرارة المقنن له.

هل يكفي فصل الإلكترونيات للعمل عند درجات الحرارة المرتفعة؟

قد يحمي ذلك الإلكترونيات من حرارة البيئة المحيطة، لكن الهوائي ومانع التسرب عند العملية والوصلة تظل بحاجة إلى حدود تحمل مناسبة لظروف العملية.

هل يمكن استخدام رادار الموجة الموجهة في أسطوانة البخار؟

ويمكن استخدام الأنظمة المناسبة في تطبيقات معينة معتمدة، مع تعويض البخار في بعض الأحيان. اتبع الكود الحاكم وحدود المعدات وبنية الحماية المطلوبة.

هل يجب إيقاف التسخين التتبعي عندما يفرغ الخزان؟

لا توجد قاعدة عامة لذلك. يجب أن يعالج تصميم العملية المعتمد التجمد والسخونة الزائدة وإعادة التشغيل وتعطل المستشعر قبل تحديد منطق التحكم في التسخين التتبعي.

ما الذي يجب أن يثبته اختبار قبول القياس في تطبيق ساخن؟

يجب أن يؤكد مطابقة التركيب لحدود التحمل المقننة وثبات التتبع في ظروف التشغيل وصحة تحويل الإشارة والتشخيص والاستجابة المطلوبة للإنذار أو الحماية، مع الاحتفاظ بالأدلة المرجعية.

التطبيقات ذات الصلة

قياس المستوى في مصانع اللب والورق: الرغوة والقشور وتركيز عجينة اللب | قياس المستوى في التبريد العميق: خزانات LNG والنيتروجين السائل والأكسجين السائل

ناقش متطلبات التطبيق مع METRAVON