Неліктен RTD сенсорлары орфис табақшаларының төменгі жағында орнатылуы керек
Термобұршақтың вирустық ағыны, ағынның бұзылуы және дифференциалды қысым ағын өлшеуіндегі сенсорларды реттеу инженерлік логикасы
Негізгі мәселе: Вирустық көшелер және қысымның араласуы
Орфис плита ағын өлшегіштері дәл дифференциалды қысымды өлшеуге негізделген. Кез келген ағынның алдыңғы бөлігіндегі бұзылу дәлдікті төмендетеді. Алдыңғы бөлікте орнатылған термобұршақ белгілі бір ретпен ауысып тұратын вирустардың үлгісін тудырады, оны фон Карман вирустық көшесі деп атайды. Бұл вирустар тербелмелі қысым толқындарын тудырып, олар алға таралып, орфис тесіктеріндегі дифференциалды қысым сигналын бұзады.
Йокогавадағы ағын инженерлері 1,5–3% ағын өлшеу қателіктерін көбінесе бір негізгі себепке байланыстырады: орфис плита алдындағы RTD дұрыс орналастырылмаған. Термобұршақтан шыққан қысым тербелісінің жиілігі ағын жылдамдығына байланысты, Строуаль қатынасына сәйкес өзгереді. Қалыпты процесс жылдамдықтарында 3–8 м/с бұл жиілік көпшілік DP таратқыштарының жауап беру диапазонына кіреді, яғни таратқыш оны автоматты түрде сүзгіден өткізе алмайды.
Сондықтан ISO 5167-1 және ASME MFC-3M стандарттары температура элементтерін негізгі ағын элементінен кейін орналастыруды талап етеді. Бұл ұсыныс емес — бұл өлшеу жүйесінің тұтастығын қамтамасыз ету талабы.
Төменгі жағында орналастырудың физикасы
Термобұршақ құбырдың көлденең қимасына енгізілгенде, ол кең дене ретінде әрекет етеді. Термобұршақта ағын бөлініп, стебтің екі қарама-қарсы жағында ауысып тұратын төмен қысымды аймақтар пайда болады. Бұл вирустардың бөлінуі периодты және қайталанатын, бірақ ол алдыңғы ағын өрісіне тербелмелі қысым компонентін енгізеді.
Термобұршақ орфис плита алдындағы жерде орналасса, үш ақау түрі пайда болады. Біріншіден, ауысып тұратын вирустар орфис тесігіне жақындағандағы жылдамдық профилін бұзады, осылайша осьтік жылдамдықтың біркелкі емес таралуына әкеледі. Екіншіден, төмен қысымды импульстер алдыңғы тесіктегі статикалық қысым оқылымын өзгертіп, жалған жоғары немесе төмен дифференциалды қысым тудырады. Үшіншіден, егер вирустың бөліну жиілігі орфис плита немесе фланец жинағының механикалық резонанс жиілігімен жұптасса, құрылымдық шаршау жылдамдайды.
Термобұршақты төменгі жағында орналастыру осы үш ақау түрін жояды. Бұл жерде вирустық көшелер қалпына келген ағын аймағында, төменгі тесіктен әлдеқайда артта пайда болады. DP өлшеу термиялық элементтің ағынға әсерінен бұрын аяқталады.
GE Sensing нұсқаулары төменгі тесіктен термобұршақтың алдыңғы шетіне дейін кемінде 5 құбыр диаметрі (5D) қашықтықты талап етеді. 30 м/с жоғары бу қолданбаларында инженерлер бұл қашықтықты 10D-ге дейін ұлғайтады, құбыр қабырғасымен резонанстық жұптасуды болдырмау үшін.
Орнату тәртібі және арақашықтық ережелері
1-қадам: Ағын бағытын анықтап, орфис тасымалдаушы сақинасындағы алдыңғы және төменгі фланецтерді белгілеңіз. Орфис плита қиғашы төменгі бағытта қарауы және алдыңғы тесік плита бетіне 0–0,5D аралығында орналасқанына көз жеткізіңіз.
2-қадам: Орфис плитасын орнатып, фланец болттарын көрсетілген моментпен қатайтыңыз. Көміртекті болаттағы ANSI Class 150 фланецтер үшін момент әдетте 80–110 Нм, крест тәртібімен.
3-қадам: Төменгі тесік нүктесінен құбырдың орталық сызығы бойымен 5D өлшеп, бұл орынды термобұршақтың ең төменгі кіру нүктесі ретінде белгілеңіз.
4-қадам: Термобұршақтың ену тереңдігін таңдап, сезгіш ұшы құбырдың орталық сызығында, ішкі диаметрдің 50–60% деңгейінде болуын қамтамасыз етіңіз. 100 мм номиналды диаметрлі құбыр үшін ену тереңдігі құбыр қабырғасының ішкі бетінен 50–60 мм болуы тиіс.
5-қадам: Термобұршақты процесс қысым класына байланысты дәнекерленген розетка немесе фланецті босс арқылы орнатыңыз. 40 бардан жоғары қысымдар үшін ASME PTC 19.3 TW-2016 ояту жиілігін есептеу талаптарына сай фланецті термобұршақ қолданыңыз.
6-қадам: Pt100 RTD элементін термобұршаққа енгізіп, бекітілген ұзартқыш кабельмен қосыңыз. 3-сымдық Pt100 конфигурациясы үшін таратқышта сым кедергісін өтейтін компенсация қосылғанын тексеріңіз — Yokogawa YTA510 мұны мұнай өңдеу қызметі үшін тікелей қолдайды.
7-қадам: Тұрақты ағын кезінде таратқыш шығысын сілтеме термометрімен салыстырып, тірі тексеру жасаңыз. Қабылданатын ауытқу ±0,5°C болуы тиіс, әсіресе есеп айырысу қолданбалары үшін.
Жиі кездесетін қателіктер және түзету шаралары
Орнату тәртібінің кері болуы — Кейбір мердігерлер термобұршақты орфис алдындағы түзу бөлікте орнатып, DP таратқышының қатені орташа есеппен жоятындығына сенеді. Бұл қате түсінік. DP таратқышы уақытша дифференциалды қысымға жауап береді, орташа мәнге емес. Термобұршақты дереу төменгі жағына ауыстырыңыз.
Алдыңғы түзу бөліктің жеткіліксіздігі — ISO 5167 бета қатынасы мен алдыңғы фитинг түріне байланысты 10D–40D аралығында түзу құбыр талап етеді. Бета-0,6 орфис плита алдындағы 90° бұрылыс үшін 26D түзу бөлікті талап етеді. Инженерлер көбінесе тек термобұршақ орнын тексеріп, алдыңғы құбыр талаптарын елемейді.
Термобұршақтың орталық сызықтан төмен енуі — Құбыр радиусының тек 40% жететін термобұршақ шекаралық қабаттың әсеріндегі температураны өлшейді, ағынның жалпы температурасын емес. Бу қызметінде бұл қате 3°C-тан асады, бұл ағын есептегіштің тығыздық түзетуіне тікелей әсер етеді.
GE Panametrics пен Yokogawa қолдану инженерлері термобұршақ дірілі RTD элементінің 90 күн ішінде сынуына әкелген жағдайларды құжаттайды. Шешімі — орнату алдында ASME PTC 19.3 TW кестесін пайдаланып ояту жиілігі қатынасын (fn/fs) тексеру. 0,8-ден жоғары қатынас қаттырақ термобұршақ дизайнын немесе басқа ену тереңдігін талап етеді.
Қорытынды және іс-әрекетке кеңес
RTD элементін орфис плита төменгі жағында орнату — жай орналасу талабы емес, ISO 5167 және ASME PTC 19.3 қолдайтын өлшеу дәлдігі талабы. Алдыңғы термобұршақтан шыққан вирустар DP оқылымдарын бұзып, құрылымдық шаршауға әкелуі мүмкін. Төменгі тесікке кемінде 5D қашықтықты сақтаңыз, ену тереңдігін құбыр орталық сызығында тексеріңіз және орнату алдында ояту жиілігі талаптарына сәйкестігін растаңыз. Бұл қадамдар өлшеу ауытқуын болдырмайды, ағын есептегіштің тығыздық компенсациясын қорғайды және есеп айырысу станцияларының нормативтік талаптарына сай болуын қамтамасыз етеді.
