Elektromanyetik akış ölçerler, doğrulukları ve güvenilirlikleri nedeniyle endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak performansları gaz kabarcıkları, tortu birikimi ve katı partikül birikintileri gibi faktörlerden etkilenebilir. Bu sorunlar kararsız okumalara, ölçüm doğruluğunun azalmasına ve hatta zaman içinde cihazın arızalanmasına neden olabilir. Bu makalede, elektromanyetik akış ölçerlerin karşılaştığı tipik zorluklar örnek olaylarla desteklenerek analiz edilmekte ve zorlu koşullar altında doğru ve güvenilir çalışmayı sürdürmek için profesyonel içgörüler ve çözümler sunulmaktadır.
İçindekiler
Gaz İçeren Sıvılar
Sıvılarda çözünmüş gazların varlığı akış ölçümünü etkilemez, ancak serbest gazlar (yani gaz kabarcıkları) ölçümleri etkileyebilir ve arızalara neden olabilir. Bir sıvı boru hattında üç ana serbest gaz kaynağı vardır:
- Boru hattındaki hava tamamen boşaltılmamış.
- Boru hattı sisteminin dışından hava veya gaz çekilmesi.
- Çözünmüş gazların serbest gaz kabarcıklarına dönüşmesi.
Proses endüstrilerinde, boru hatlarındaki sıvıların basıncı ve sıcaklığı sıklıkla dalgalanır. Basınç düştüğünde veya sıcaklık arttığında, çözünmüş gazlar serbest gaz kabarcıklarına dönüşebilir. Örneğin, oda sıcaklığının altındaki bir sıvı boru hattında bir süre sabit kaldığında (kapatma sırasında olduğu gibi), çözünmüş hava gaz kabarcıklarına dönüşebilir. Tersine, oda sıcaklığının üzerindeki bir sıvı kapalı bir boru hattında tutulduğunda ve kademeli olarak soğuduğunda, yerel vakum koşulları yaratarak çözünmüş hava veya buharlaşmadan gaz kabarcıklarının oluşmasına yol açabilir.
Bu tür gaz kabarcıkları genellikle sistem yeniden başlatılırken prosesin başlangıç aşamasında dengesiz akışa neden olur. Bu dalgalanan akış çıkışı olarak kendini gösterebilir, ancak sistem genellikle bir süre çalıştıktan sonra stabilize olur. Ayrıca, kontrol vanası neredeyse kapalıyken sıvı buharlaşma eğilimine girerek kabarcık oluşumuna yol açabilir.
Katı Fazlar İçeren Sıvılar
Tozlar, granül malzemeler veya lifler gibi katı partiküller içeren sıvılar çeşitli sorunlara neden olabilir:
- Bulamaç gürültüsü.
- Elektrot yüzey kontaminasyonu.
- Elektrotlar veya astarlar üzerinde iletken veya yalıtkan biriktirme katmanları.
- Akış alanını değiştirerek astar üzerinde aşınma veya birikme.
Örnek Olay İncelemesi: İletken Biriktirme Kısa Devre Etkisi
Bir elektromanyetik akış ölçerin yalıtkan astar yüzeyinde iletken malzemeler birikirse, akış ölçüm sinyali kısa devre yaparak cihazın arızalanmasına neden olur. İletken malzeme zaman içinde kademeli olarak biriktiğinden, bu hata tipik olarak devreye alma sırasında değil, bir süre çalıştıktan sonra meydana gelir.
Bir dizel motor fabrikasının takım atölyesi, elektrokimyasal bir proseste kesme verimliliğini optimize etmek amacıyla doymuş tuz elektrolitinin akışını ölçmek ve kontrol etmek için DN80mm elektromanyetik akış ölçer kullandı. Başlangıçta cihaz iyi çalışıyordu. Ancak, iki ay aralıklı kullanımdan sonra, akış ölçümü sinyal sıfıra yaklaşana kadar azalmaya başladı. Yapılan incelemede yalıtım kaplamasının yüzeyinde ince bir sarı pas tabakası tespit edildi. Temizlendikten sonra cihaz normal çalışmasına geri döndü. Sarı pas, elektrolitten biriken büyük miktarda demir oksitten kaynaklanıyordu.
Bu, sistem bir süre çalıştıktan sonra gözlemlenen bir arızaydı. Yaygın bir arıza olmamakla birlikte, bu tür bir kısa devre etkisi, metalik boru hatlarında pas birikimine yol açan ciddi bir korozyon varsa da meydana gelebilir. Bir akış ölçer normal okumalar göstermeye başlar ve daha sonra zaman içinde kademeli olarak azalırsa, bu tür bir arıza potansiyel bir neden olarak düşünülmelidir.
Örnek Çalışma: Elektromanyetik Debimetrelerde Tortu Sorunları
Şanghay'daki bir su arıtma tesisinde ham su, Huangpu Nehri'nden yaklaşık 30 kilometre yukarıdan iki DN600mm boru hattı aracılığıyla tesise pompalanmaktadır. 1991 yılında tesis, su akışını ölçmek için iki adet DN600mm elektromanyetik akış ölçer kullanmaya başladı ve her şey normal şekilde işledi. Ancak 1993 yılına gelindiğinde debi değerleri düşüş göstermeye başladı. Cihazın açık bölümlerindeki arızalar giderildikten sonra akış ölçerde bir sorun olduğundan şüphelenildi. 1997 yılında akış ölçerin iç durumunu inceleme fırsatı doğdu ve ölçüm borusunun iç duvarlarında tortu biriktiği ve en kalın tabakanın 10 mm'yi aştığı tespit edildi. Elektrot yüzeyleri de çevredeki tortularla aynı hizada tortu ile kaplıydı. Temizlikten sonra akış ölçer tekrar normal şekilde çalışmaya başladı.
Bu durum, ham su ölçüm sistemlerinde zaman içinde ölçüm borusunun iç duvarlarında kaçınılmaz olarak tortu birikeceğini vurgulamaktadır. Bunun akış ölçümünü etkileyip etkilemediği çalışma süresine bağlıdır. Bu vakada, üç yıl sonra tortu birikimi akış ölçüm doğruluğunda gözle görülür bir azalmaya neden olmuştur. Bu nedenle, nehir ve göllerden gelen ham suyu ölçmek için kullanılan elektromanyetik akış ölçerler düzenli olarak temizlenmelidir. Ultrasonik ve venturi akış ölçerler gibi diğer akış ölçerler de tortu birikimi nedeniyle akış alanında bir azalma yaşar ve bu da ölçüm doğruluğunu etkileyebilir. Bu örnekte, DN600 mm borudaki 10 mm kalınlığındaki tortu, akış okumalarında 1,2%-2,5%'lik bir değişime neden olmuştur.
Sonuç
Uzun vadeli işletme için, tortu birikimi sorununu ele almak üzere aşağıdaki gibi tasarım önlemleri düşünülmelidir:
- Temizleme aralıklarını uzatmak için ölçüm noktalarındaki akış hızının artırılması.
- Boru hattı içinde periyodik temizlik için denetim portlarının kurulması.
Bir yorum bırakın