كيفية اتخاذ تدابير لحماية الأجهزة والمعدات من التجمد في فصل الشتاء

Thread Content

　　في فصل الشتاء، مع انخفاض درجات الحرارة تدريجيًا، عندما يتم نقل المادة المراد قياسها عبر أنابيب القياس إلى جهاز الإرسال، غالبًا ما تحدث ظواهر مثل التجمد والتكثيف وتكوّن البلورات بسبب انخفاض درجة حرارة البيئة. ويؤدي ذلك إلى تجاوز درجة الحرارة للنطاق الطبيعي لعمل الأجهزة المستخدمة، مما يؤثر بشكل مباشر على دقة القياسات التي تعرضها هذه الأجهزة. أما نقاط القياس المختلفة مثل الضغط والتدفق ومستوى السائل ودرجة الحرارة، فإن وسط القياس فيها غالبًا ما يكون سائلاً، ويكون أكثر عرضة للأخطاء الناتجة عن درجات الحرارة المنخفضة، كما قد يؤدي الأمر إلى حوادث خطيرة مثل التسمم والحرائق والانفجارات. 　　وبناءً على ما سبق، يصبح عمل حماية الأجهزة والمعدات من البرد والتجمد أمرًا بالغ الأهمية. وقد اتخذ بعض مستخدمي الأجهزة الكبيرة تدابير وقائية مسبقًا، مثل محطات توليد الطاقة ومحطات معالجة المياه وصناعة النفط والكيماويات، حيث وضعت هذه الشركات أنظمة خاصة بها للوقاية من البرد والتجمد. دعونا الآن نتحدث عن كيفية قيام مستخدمي الأجهزة في فصل الشتاء بحمايتها من التجمد. 　　يتطلب توفير الحماية من التجمد للأجهزة وخطوط القياس، معالجة الأجهزة التي تحتاج إلى عزل حراري، ومن بينها أجهزة الإرسال الموجودة داخل صناديق العزل الخاصة بالأجهزة، بالإضافة إلى أجهزة قياس مستوى السائل من النوع العائم أو أي أجهزة أخرى مثبتة في الهواء الطلق، وكذلك خطوط قياس الضغط والفرق في الضغط والتدفق. تجنب وقوع مثل هذه الحوادث من خلال الاختيار المناسب أو بطرق أخرى. الإجراءات المتخذة عادةً تشمل: اختيار النوع المناسب، والعزل الحراري والتدفئة، والصيانة (الفحص الدوري، تصريف الفضلات)، وغيرها. 　　أولاً: إجراءات الاختيار
(1) اختيار أجهزة مزودة بأنظمة عزل حراري. وفقًا لنوع الجهاز والغرض منه والموقع الجغرافي المخطط لتركيبه، يتم تحديد متطلبات العزل الحراري ومقاومة التجمد الخاصة بذلك الجهاز، ثم يتم تقديمها إلى الشركة المصنعة لمعالجتها. 　　(2) يجب أن تأخذ أجهزة قياس الإشارات عن بُعد ومؤشرات العرض في الاعتبار متطلبات مقاومة درجات الحرارة البيئية، كما يجب أخذ متطلبات مقاومة درجات الحرارة البيئية للسائل المستخدم في العزل في الاعتبار عند استخدام هذا السائل. 　　(3) عادةً لا تحتاج مقاييس التدفق ذات الروتور المعدني، ومقاييس التدفق الكهربائية من نوع الهدف، ومقاييس التدفق الحجمية، ومقاييس التدفق الكتلي إلى تدفئة إضافية منفصلة. 　　(4) عند اختيار الجهاز، يُعتبر الاعتبار الأساسي عادةً فائدة الجهاز وقيمته الاقتصادية؛ حيث تعني الفائدة سهولة الصيانة ودقة القياس، أما القيمة الاقتصادية فتعني ببساطة السعر المنخفض. يجب أن يتم دمج الاثنين معًا، ولا ينبغي اختيار مقاييس التدفق بالكتلة، أو الروتورات المعدنية، أو الأهداف الكهربائية، إلخ، فقط من أجل التسهيل وتجنب الصيانة. لذلك، فإن الاختيار الصحيح للمنتجات يعد أيضًا إجراءً لمنع التجمد والتكثف. بالإضافة إلى ذلك، يجب أخذ الحماية من التجمد والتكثف للأجهزة في الاعتبار عند تركيبها، مثل جعل أنابيب نقل الضغط قصيرة قدر الإمكان، وإجراء فحوصات دورية لتنظيف الرواسب، وضمان سهولة توفير التدفئة المساعدة، وغير ذلك؛ وإلا فإن أفضل اختيار للأجهزة لن يكون مفيدًا. 　　(5) في بعض المناطق الشمالية، يكون الفارق بين درجات الحرارة نهارًا وليلًا كبيرًا جدًا، حيث قد تصل درجات الحرارة ليلاً إلى أقل من 20 درجة مئوية. وإذا تم حل هذه المشكلة من خلال اختيار النوع المناسب، فإن التكلفة مقابل الفائدة ستكون غير مجدية. أما اختيار العزل الحراري وأساليب الصيانة (مثل الفحص الميداني وتصريف الفضلات)، فهي أفضل حلول لمنع التجمد. 　　ثانيًا: تدابير العزل الحراري
يتم استخدام مواد عازلة حرارياً لحماية الأجزاء التي قد تتأثر بالبرد في الأجهزة، أي يتم تغليف هذه الأجزاء بمواد عازلة حرارياً. عند قدوم الشتاء، يجب إجراء فحوصات وتنظيف المواد بشكل مستمر، لمنع تلف مواد العزل المستخدمة في التغليف. 　　ثالثًا: تدابير التدفئة المساعدة
1. تدابير التدفئة بالبخار
أي استخدام بخار الأنابيب لتدفئة وحماية الأنابيب من البرودة. قبل توصيل البخار للتدفئة في فصل الشتاء، يجب التحقق مما إذا كانت أنابيب نقل البخار سليمة أم مسدودة. من الأفضل أن يكون التبخير مستمرًا على مدار 24 ساعة، ولا يجب أن يكون الهواء الساخن جدًا. كما يجب تعديل كمية البخار المستخدمة حسب تغيرات درجة الحرارة في الجو، وذلك لمنع تكثف السوائل داخل أنابيب الضغط في المُرسل، مما قد يؤثر على عمله، أو لمنع تجمد هذه السوائل بسبب انخفاض درجة الحرارة، مما قد يعيق عمل المُرسل أيضًا. 　　2. تدابير صندوق الحماية العازل للحرارة
أ. صندوق الحماية العازل للحرارة المزود بأنابيب التسخين الكهربائي، ويتكون من ثلاثة أجزاء رئيسية: الصندوق نفسه، وجهاز التسخين، وحاملات الأجهزة. يكون شكله مشابهًا لشكل صناديق الحماية العادية، لكن الفرق هو أن الصندوق يحتوي على جهاز تسخين كهربائي. يتكون جهاز التسخين من أنابيب كهربائية وجهاز تحكم في درجة الحرارة. يوجد في الجانب الخارجي للصندوق مقابس كهربائية؛ وعند توصيل الصندوق بالكهرباء، يتم تسخين الصندوق إلى الدرجة المطلوبة، ثم يقوم جهاز التحكم في درجة الحرارة بالاستمرار في رفع درجة الحرارة. من خلال العمل المتكرر، يمكن الحفاظ على درجة حرارة الصندوق ضمن نطاق معين. المواصفات الرئيسية لجهاز التسخين ذو درجة الحرارة الثابتة:
⑴ الجهد المحدد: 200 فولت، 50 هرتز.
⑵ القدرة المحددة: 300 إلى 500 واط.
⑶ يمكن للمستخدم تحديد درجة الحرارة المرغوبة.
⑷ يمكن أيضًا صنع جهاز التسخين ذو درجة الحرارة الثابتة في نسخة مقاومة للانفجار.
⑸ هناك ثلاثة أنواع من مواد أنابيب التسخين: الأنابيب النحاسية، وأنابيب الفولاذ الكربوني، وأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ. 　　ب، صندوق العزل الحراري لأنابيب البخار؛ حيث تكون أنابيب التدفئة عبارة عن أنابيب معدنية ذات شكل حرف S. يتم ربط الجزء العلوي والسفلي من الصندوق بأنابيب التدفئة عبر وصلات لحام، كما تُركب أنابيب التدفئة داخل الصندوق بحيث يدخل البخار من الأعلى ويخرج من الأسفل، ويتم تحقيق التدفئة من خلال تدوير البخار داخل تلك الأنابيب. تنقسم مواد أنابيب التدفئة عمومًا إلى نوعين، وهما أنابيب النحاس الأرجواني، وأنابيب الفولاذ بدون فواصل (الفولاذ الكربوني). 　　جـ: يمكن إضافة طبقة أخرى من العازل الحراري حول صناديق الأجهزة الرئيسية، كما يمكن استخدام مواد لاصقة لإغلاق فتحات الصناديق وفتحات الأنابيب، وذلك لتحقيق تأثير أفضل في عزل الأجهزة وحمايتها من التجمد. 　　٣. تدابير السخانات الكهربائية: تعتبر تقنية التدفئة بالطاقة الكهربائية تقنية حديثة لتحويل الطاقة الكهربائية مباشرة إلى طاقة حرارية من أجل التدفئة. تركيب كابلات عازلة، ولف شريط التدفئة حول الأجهزة، أو لصقه داخل خزانة الأجهزة (لكن يجب الانتباه إلى طول شريط التدفئة المستخدم، بحيث يكون معقولًا من الناحية الاقتصادية). 　　سلك تدفئة أحادي الطور ذو القدرة الثابتة، مخصص لتدفئة الأنابيب والصمامات وأجسام المضخات، ولمنع التجمد والحفاظ على درجة الحرارة، أو للحفاظ على درجة حرارة خطوط الأجهزة القياسية. يكون معدل إنتاج الحرارة لكل وحدة طول ثابتًا، ولا تتغير القدرة الإخراجية مع تغير درجة حرارة البيئة المحيطة. يكون طول السلك متناسبًا مع قدرته، ويمكن قصه بحرية أثناء التركيب، لكن يجب الحفاظ على قسم من السلك يقوم بإنتاج الحرارة (أي 2.5 متر على الأقل). كما أن الطبقة الخارجية المنسوجة تساعد في نقل الحرارة وتبديدها، وفي نفس الوقت تعمل كأرضية توصيل للحماية من الشحنات الكهربائية الساكنة. يُستخدم بشكل أساسي لمنع تجمد الأنابيب والأجهزة المختلفة وللحفاظ على درجة حرارتها، حيث يمكنه الحفاظ على درجة حرارة تصل إلى 150 درجة مئوية. ملاحظة: يجب التحكم بدقة في درجة حرارة السوائل في الأنابيب، ويتطلب ذلك استخدام أجهزة للتدفئة والعزل الحراري (مع وجود جهاز تحكم في درجة الحرارة). 　　يوجد في السوق منتج آخر، وهو غلاف تدفئة كهربائي بتغليف ناعم، مخصص لتدفئة الأجهزة في الأماكن ذات المساحة المحدودة، وهو مقاوم للانفجار، ويتم تركيبه بشكل أساسي على أنابيب نقل الضغط الخاصة بالأجهزة وعند الصمامات. 　　رابعاً: تدابير الصيانة
1. تدابير التركيب
اختيار موقع التركيب بشكل مناسب: مكان جاف، خالٍ من تساقط الأمطار أو الثلوج. 　　٢. إجراءات الفحص: عند توفر الظروف المناسبة، يقوم شخص متخصص يوميًا بالتحقق التقني من سلامة مواد العزل الحراري وعدم انسداد أنابيب البخار، واتخاذ الإجراءات اللازمة في هذا الشأن. 　　٣. إجراءات الإنذار: يمكن، في حال توفر الإمكانيات، تركيب أجهزة إنذار صوتية وضوئية للكشف عن تسرب البخار أو انقطاع التيار الكهربائي، وذلك لتسهيل اكتشاف المشاكل المتعلقة بالعزل الحراري ومعالجتها في الوقت المناسب. 　　٤. إجراءات الفحص الميداني: يقوم المسؤول عن صيانة الأجهزة في المنطقة بإجراء الفحوصات الميدانية في أوقات محددة، وفقًا للمسارات المحددة مسبقًا. خلال عملية الفحص، يجب التحقق من أن صمامات خطوط العزل الحراري تعمل بشكل طبيعي، وأن صناديق العزل الحراري سليمة، وأن أجهزة التخلص من الماء الزائد تعمل بشكل صحيح، وأن عبوات مواد العزل الحراري سليمة، وأن مكونات التدفئة الكهربائية تعمل بشكل طبيعي. يجب إجراء فحص دقيق لأجهزة القياس المستخدمة في منع التجمد، وتسجيل نتائج الفحوصات بشكل دوري. كما يجب الحفاظ على هذه الأجهزة ووسائل العزل المستخدمة لمنع التجمد في حالة جافة وسليمة ونظيفة، مع التعامل الفوري مع أي مشاكل تتعلق بالعزل أو التدفئة في الموقع.