تحليل مختصر لمعالجة أعطال مقياس التدفق الكمي

Thread Content

رأيت مستندًا أعتقد أنه سيكون مفيدًا لدراسة مقياس التدفق الكمي، لذا أشاركه هنا. بيان: ليس أصليًا، لأنه لا يوجد وقت لكتابة مثل هذه النصوص التحليلية المفصلة. ١ مقدمة: جهاز قياس التدفق الكتلي هو جهاز لقياس التدفق يتميز بدقة عالية ومستوى تقني مرتفع، بالإضافة إلى استقراره وموثوقيته في العمل. وهو قادر على قياس التدفق الكتلي للسوائل مباشرةً. مع التطور الاقتصادي والتكنولوجي في المجتمع، أصبح مقاييس تدفق الجودة تُستخدم على نطاق واسع في القياسات الميدانية وتسويات التجارة. حالياً، في مجموعة من التطبيقات مثل قياس الإنتاج لكل بئر، وقياس التسليم، وقياس الغاز المسال في حقل نفط توهار، تم إدخال وتطبيق كميات كبيرة من مقياسات التدفق الكتلي عالية الدقة من طراز معين. لقد ساهم استخدام هذا المقياس إلى حد كبير في رفع مستوى القياس في الحقل النفطي، ولكنه في الوقت نفسه كشف عن العديد من المشاكل. أهم نقطة من بينها هي غياب أساليب وتدابير فعّالة ومعقولة يمكن من خلالها التعامل مع الأعطال. كيفية التعامل مع أعطال أجهزة قياس التدفق، خاصةً أن الفنيين العاديين لا يعرفون كيفية التعامل مع بعض المشاكل البسيطة (الأعطال الصغيرة) وكيفية إصلاحها. لذلك، من الضروري أن نقوم بتحليل دقيق للمشكلات واستخلاص الخبرات اللازمة لإصلاحها. ومن أجل استخدام أجهزة قياس التدفق بشكل أفضل في الإنتاج الفعلي، يجب علينا أيضًا القيام بفحص الأجهزة وصيانتها بشكل دوري، لضمان دقة قياساتها. ٢. كيفية التعامل مع الأعطال الشائعة في مقاييس التدفق الكتلي: لقد قمنا بتلخيص المشاكل التي تظهر أثناء فحص واستخدام مقاييس التدفق الكتلي، وتبين أن هذه الأعطال قد تكون بسيطة أو خطيرة، لكن لا يمكن تجاهلها، وإلا فقد يحدث أخطاء كبيرة في القياسات. نقدم هنا عمليات تحليل ومعالجة الأعطال التي حدثت مرارًا، ليكون ذلك مرجعًا للجميع. فيما يلي سيتم شرح ذلك من خلال أمثلة محددة: المثال الأول: استخدمت إحدى الوحدات مقياس تدفق الكتلة من نوع قوة كوريوليس كجهاز للقياس الدقيق أثناء نقل النفط، وخلال عملية تحميل النفط في الشاحنات، حدث تقلب في كمية النفط المنقول. لكن نتائج فحص المقياس كانت جيدة. بعد تحليل دقيق في الموقع، تبين أن إغلاق صمام الكهرومغناطيسي الواقع أسفل المقياس بسرعة كان السبب في حدوث اصطدامات هيدروليكية شديدة، مما أثر بشكل كبير على عمل المستشعر. وعند تبديل مواقع المقياس وصمام الكهرومغناطيسي (أي وضع الصمام أمام المقياس والمقياس خلفه)، تم منع تأثير إغلاق الصمام على المقياس، مما أعاد الوضع إلى طبيعته. مثال 2: في إحدى مصافي النفط، كان جهاز قياس الكتلة من نوع قياس القوى الكوريوليسية يعاني بشكل متكرر من ظاهرة القياس الزائف أثناء التشغيل؛ أي أن القيمة التراكمية للجهاز كانت تتغير حتى عندما لا يكون هناك تدفق في الأنبوب. بعد الفحص الدقيق في الموقع، تبين أن دعامات التثبيت عند طرفي الحساس لا تتوافق مع المتطلبات؛ أولاً، لم تكن المسافات بين الدعامات متساوية عند الطرفين، وثانياً، كانت قاعدة الدعامات معلقة عن الأرض وغير متصلة بها بشكل ثابت. بعد اتخاذ تدابير لجعل تركيب الدعامات عند طرفي المستشعر مطابقًا للمتطلبات، عادت قياسات مقياس التدفق إلى طبيعتها. مثال 3: اختارت إحدى المصانع مقياس تدفق الكتلة من نوع قوة كوريوليس لقياس غاز البترول المسال، حيث يكون الكثافة الطبيعية له في النطاق (0.152~0.156) جرام/سم³، لكن أثناء عملية القياس، كانت قيمة الكثافة المعروضة تكون أقل من 0.15 جرام/سم³ في كثير من الأحيان. في هذه الحالة، حتى لو لم يكن هناك سائل يتدفق داخل الأنابيب، فقد يظهر في مقياس التدفق قيم تدفق وهمية باتجاهين، مما يؤدي إلى زيادة أو نقصان في القيمة الإجمالية. السبب الرئيسي لهذه الظاهرة هو عدم كفاية الضغط على مقياس التدفق، مما يؤدي إلى تكثيف الغاز، ويتجاوز نسبة الطورين الغازي والسائل الحدود المسموح بها، وبالتالي لا يصبح مقياس التدفق مناسبًا للاستخدام الطبيعي. عادةً ما يكون هناك حلان، الأول هو رفع ضغط خطوط العمليات والضغط على جهاز قياس التدفق، لتجنب تبخر المادة المستخدمة في العملية، أما الحل الثاني فهو استخدام وظيفة التحكم في التدفق المنخفض والكثافة المنخفضة، أي جعل جهاز قياس التدفق لا يقوم بالتسجيل عندما يكون التدفق أقل من القيمة المحددة، أو استخدام جهاز قياس التدفق الذي يعتمد على قوة كوريوليس، والذي يمكنه اختيار طريقة القياس بناءً على نطاق كثافة المادة المقاسة، بحيث لا يقوم بالقياس عندما تكون كثافة المادة أقل من نطاق معين. مثال 4: أثناء التشغيل، كانت القيمة القياسية لمقياس تدفق الكتلة من نوع قوة كوريوليس في إحدى المصانع تختلف بشكل كبير عن القيمة المقاسة بواسطة مقياس مستوى الوقود في الخزان. أظهرت الفحوصات أن موقع تركيب المستشعر كان قريبًا جدًا من غرفة المضخات، وعندما تعمل المضختان في نفس الوقت، يحدث اهتزاز شديد يؤثر على أداء المستشعر بشكل سليم. أما بعد نقل المستشعر إلى مكان بعيد عن مصدر الاهتزاز، فقد عاد الوضع إلى طبيعته. مثال 5: يستخدم أحد المصانع مقياس تدفق الكتلة من نوع قوة كوريوليس لقياس كمية المنتجات النفطية المكررة. عندما يرتفع معدل التدفق إلى أكثر من 20 طن/ساعة، فإن المقياس يُظهر قيمة الكثافة في النطاق (1–3) جرام/سم³، كما يُظهر رسائل خطأ مثل “الكثافة فوق الحد المسموح” أو “خلل في الحساس”. وعندما ينخفض معدل التدفق، يعود كل شيء إلى حالته الطبيعية. بعد فحص دقيق في الموقع، تبين أن هناك لا مشكلة في تركيب الحساس ولا في بيئة التطبيق في الموقع. وبعد فك جهاز قياس التدفق، تم اكتشاف وجود حجرين صغيرين عالقين عند مدخل جهاز توزيع التدفق من نوع “Y” خلال عملية التنظيف قبل الفحص. وبعد إزالة هذين الحجرين، تبين أن جهاز قياس التدفق سليم، ويعمل بشكل جيد في الموقع. ٣ فحص وصيانة مقاييس الكتلة ٣.١ فحص النقطة الصفر (معايرة الصفر) يعد انحراف النقطة الصفر مشكلة شائعة تواجه مقاييس الكتلة العاملة بنظام قوى كوريوليس في التشغيل العملي؛ فهناك العديد من العوامل التي تسبب هذا الانحراف، مثل إجهادات التركيب على الحساس، وعدم تماثل هيكل أنبوب القياس، وتغيرات في الخصائص الفيزيائية للسائل المقاس، وغيرها. خاصة عند قياس التدفقات المنخفضة، فإن تغير النقطة الصفرية يؤثر بشكل كبير على دقة القياس. لذلك، من الضروري جدًا إجراء فحوصات وتعديلات دورية عند النقطة صفر. يجب إجراء فحص النقطة الصفر مرة على الأقل كل ثلاثة أشهر؛ وعندما تسمح الظروف الإنتاجية بذلك، يجب تقصير الفترة الزمنية بين عمليات الفحص لهذه العدادات المثبتة في نقاط المراقبة الحيوية. إن مدى سلامة إتمام عملية المعايرة إلى الصفر هو العامل الحاسم الذي يؤثر مباشرة على قدرة جهاز قياس التدفق على العمل ضمن نطاق الدقة. 3.2 فحص معايير العمل: يجب أثناء استخدام جهاز قياس التدفق الانتباه باستمرار إلى ما إذا كانت معايير العمل المحددة قد تغيرت، وما إذا كانت قيم التدفق والكثافة ودرجة الحرارة المعروضة ضمن النطاق الطبيعي. وفي حال وجود اختلافات كبيرة عن القيم الفعلية، يمكن إعادة ضبط الجهاز وفقًا للطرق الموضحة في كتيب التعليمات. إذا استمر الشعور بعدم الاستقرار بعد إتمام الخطوات المذكورة أعلاه، فيجب التحقق مما إذا كانت معايير العمل المضبوطة داخل جهاز الإرسال صحيحة أم لا. 3.3 المراقبة المنتظمة لمؤشرات أعطال مقياس التدفق: يختلف طريقة ومحتوى عرض الأعطال حسب نوع مقياس التدفق ومواصفاته والشركة المصنعة له. للحصول على معلومات حول إشارات التنبيه المختلفة المتعلقة بالأعطال، يمكن الرجوع إلى كتيب استخدام المنتج لتحديد سبب العطل ومعالجته. 3.4 الفحص والصيانة الدورية الشاملة: يجب إجراء فحوصات دورية شاملة لأجهزة قياس التدفق المستخدمة، وذلك من خلال فحص مظهر المستشعرات، ومدى ثبات تركيبها، بالإضافة إلى اهتزازات الأنابيب المستخدمة في نقل السوائل، وكذلك قراءات أجهزة الإرسال والعرض. يجب التعامل مع أي مشاكل تُكتشف في الوقت المناسب. 3.5 إنشاء سجل لمقياس التدفق: من أجل ضمان عمل مقياس التدفق بشكل موثوق على المدى الطويل، يجب على المستخدمين إنشاء سجل لمقياس التدفق، وتسجيل تفاصيل كل عملية فحص أو صيانة أو معايرة بدقة، وتخزينها في هذا السجل، وذلك لتسهيل عمليات الصيانة والاستخدام في المستقبل. 3.6 الصيانة اللازمة لعدادات التدفق المستخدمة في قياس السوائل التي تميل إلى الترسب: عند قياس السوائل التي تميل إلى الترسب (مثل ترسب الكلس أو الشمع)، يجب فحص أداء العداد بانتظام. وعند ملاحظة أن العداد لا يعمل بشكل طبيعي أو أن هناك انحرافات كبيرة في قراءاته، يجب أولاً التفكير في احتمال ترسب المواد داخل الحساس. وفي هذه الحالة، يجب فك الحساس ومعالجته بطرق مناسبة مثل التنظيف بالنفخ أو الغسيل. 3.7 المعايرة الدورية: يتم إجراء المعايرة الدورية وفقًا لنوع تطبيق مقياس التدفق، ووفقًا لمتطلبات نظام المعايير. ٤ الخاتمة: في الختام، يُعد التركيب الصحيح، وتوزيع خطوط الأنابيب بشكل مناسب، بالإضافة إلى ظروف الاستخدام الملائمة، عوامل مهمة للغاية لضمان أداء جهاز قياس التدفق بشكل سليم. كما لا يمكن تجاهل الفحص والصيانة الدورية لمقياس التدفق الكمي، ففقط بهذه الطريقة يمكن الاستفادة الكاملة من مزاياه مثل الدقة العالية والاستقرار القوي، واستخدامه بشكل موثوق في الإنتاج الفعلي.