به منظور عملکرد دقیق، فرآیندهای سیستم‌های سیال صنعتی به شدت به تنظیم دقیق دما، جریان و فشار سیال وابسته هستند. تجهیزات و قطعاتی نظیر رگولاتورهای تنظیم فشار یا شیرهای کاهنده فشار، نقشی کلیدی در حفظ شرایط مورد نیاز فرآیند دارند.
حال اگر یک رگولاتور تنظیم فشار دچار مشکل یا خرابی شود چه اتفاقی در سیستم خواهد افتاد؟
رگولاتورهای تنظیم فشار به منظور کنترل فشار در هنگام تغییر سایر پارامترهای سیستم طراحی شده اند. معمولاً در صورت خرابی رگولاتورها، شاهد کاهش یا افزایش فشار خروجی خواهیم بود. هر یک از این موارد میتواند کیفیت و ایمنی فرآیند را به خطر بیندازد. توانایی شناسایی علت تغییرات ناگهانی فشار، میتواند در رفع مشکل قبل از تبدیل شدن به یک معضل بزرگتر بسیار مؤثر باشد. با اینکه عوامل زیادی در سراسر یک سیستم سیال صنعتی می‌توانند سبب تغییرات در فشار گردند، اما چند مشکل رایج در این سیستم ها وجود دارد که میتوان سریعاً آنها را شناسایی کرده و در جهت رفع آنها اقدام اقدام نمود. در این مقاله، با یک فرآیند ساده‌ی سه مرحله‌ای آشنا خواهیم شد که می‌توانید از آن برای عیب‌یابی مشکلات احتمالی رگولاتورها استفاده کرده و از خرابی‌های بیشتر آنها جلوگیری نمود.
مرحله اول: نیازهای فرآیند را شناخته و رگولاتور مناسب آن را انتخاب نمایید.
اولین گام در عیب‌یابی، بررسی دقیق نیازهای فرآیند شامل جریان سیستم، فشار سیستم، دمای سیستم، حساسیت فرآیند و نوع سیال مورد استفاده است. این عوامل همگی در تعیین این موضوع که آیا رگلاتور مناسبی در سیستم نصب شده مؤثر هستند.
به‌بیان ساده:
- اگر می‌خواهید فشار ورودی از منبع را قبل از ورود به فرآیند اصلی کنترل کنید، به یک رگلاتور کاهش فشار (Pressure-Reducing Regulator) نیاز دارید.
- اگر می‌خواهید فشار از بخش بالادستی سیستم را کنترل کنید، به یک رگولاتور فشار برگشتی (Back-Pressure Regulator) نیاز خواهید داشت.
درک درست از عملکرد فرآیند و انتخاب نوع صحیح رگولاتور، میتواند بسیاری از مشکلات عملکردی را از ابتدا برطرف کند.
استفاده از نوع اشتباه رگلاتور یکی از اشتباهات رایج بوده و میتواند فرآیند شما را به خطر بیندازد.
اگر از نوع صحیح رگولاتور مطمئن نیستید، می‌توانید با یک تیم مهندسی ماهر در انتخاب رگلاتور خود همکاری کنید تا نوع مناسب رگلاتور برای فرآیند شما شناسایی شود. اگر متوجه شدید که رگلاتور مناسب را نصب کرده‌اید، به مرحله دوم بروید.
مرحله بعدی: ماهیت مشکل خود را شناسایی کنید.
اگر فشار بیش از حد فشار تنظیمی شما افزایش یابد، میتوان این اتفاق را به دو موضوع ارتباط داد:
اولین مشکل، پدیده‌ای به نام creep است که معمولاً بلافاصله پس از اولین راه‌اندازی رگلاتور و زمانی که بقایای نصب از طریق سیستم جریان پیدا می‌کند، رخ می‌دهد. این آلودگی‌ها شکاف ریزی بین نشیمنگاه رگولاتور و پاپت ایجاد می‌کنند که میتواند به طور غیرعمدی اجازه دهد تا سیال سیستم از این شکاف عبور کرده و فشار غیرمطلوبی در پایین‌دست ایجاد کند.
چنانچه اجزای پایین دست شما برای فشارهایی که از طریق نشیمنگاه عبور می‌کنند، طراحی نشده باشند Creep میتواند مشکل‌ساز و خطرناک باشد. خوشبختانه، این مشکل میتواند با نصب دقیق، استفاده از فیلترهای بالادست و خرید کیت یدکی برای رگولاتورهای جدید پیشگیری شود.
دومین علت محتمل برای افزایش فشار غیرمطلوب، اثر تأمین فشار (SPE) است. اثر تأمین فشار زمانی رخ می‌دهد که تغییر در فشار خروجی به دلیل تغییر در فشار ورودی (یا فشار تأمین) اتفاق بیافتد. هنگامی که فشار ورودی کاهش می‌یابد، فشار خروجی میتواند بیشتر از نیازهای تنظیمی شما افزایش یابد.
چنانچه متوجه شدید اثر تأمین فشار (SPE) بر تنظیمات فشار شما تأثیر می‌گذارد، به مرحله سوم بروید.
اگر فشار کمتر از فشار تنظیمی شما کاهش یابد، میتوان علت آن را به کوچک لودن سایز رگولاتور نسبت به میزان مصرف نسبت داد.
به عنوان مثال، اگر فشار تنظیمی رگولاتور روی ۷۰ psi تنظیم شده باشد و جریان بدون ایجاد تغییر در رگلاتور افزایش یابد، احتمالاً فشار به پایین‌تر از ۷۰ psi کاهش می‌یابد. این نوع کاهش فشار به عنوان droop شناخته می‌شود.
ابزار تولید منحنی جریان ما ممکن است به شما کمک کند تا تعیین کنید که آیا رگولاتور شما به درستی برای نیازهای کاربرد شما اندازه‌گذاری شده است یا خیر.
اگر متوجه شدید که این مشکل علت اصلی مشکلات شما است، به مرحله سوم بروید.
اگر این مشکلات رایج منبع مشکلات رگلاتور شما نباشند، احتمالاً مشکلی پیچیده‌تر در کار است.
اگر تأمین‌کننده رگلاتور شما اطلاعات کافی در مورد جنبه‌های دیگر عملیات سیستم‌های سیال داشته باشد، ممکن است بتوانند به شما کمک کنند تا یک ارزیابی جامع‌تر انجام دهید و مشکلات موجود را شناسایی کنید.
مرحله ۳: بررسی گزینه‌های رگلاتور جایگزین.
در مورد اثر فشار تأمین (SPE)، برخی از گزینه‌های رگلاتور می‌توانند بهتر از دیگران اثرات این پدیده را کاهش دهند.
به عنوان مثال، یک رگلاتور که دارای طراحی پاپت متوازن باشد، میتواند به کاهش سطحی که فشار ورودی میتواند بر آن اثر بگذارد، کمک کند. علاوه بر این، استفاده از یک طرح کاهش فشار دو مرحله‌ای میتواند اثر فشار تأمین را در بیشتر کاربردها به حداقل برساند. این روش شامل نصب دو رگلاتور یک‌مرحله‌ای به‌صورت سری یا ترکیب رگلاتورها در یک مجموعه واحد است.
اگر متوجه شدید که مشکل شما مربوط به اندازه‌گیری کم رگلاتور است، انتخاب یک رگلاتور با ضریب جریان بزرگتر میتواند به کاهش احتمال کاهش فشار خروجی ناخواسته کمک کند.
تأمین‌کننده شما باید قادر باشد تا رگلاتور مناسب با اندازه دقیق برای کاربرد شما را انتخاب کند. راه‌حل دیگر میتواند این باشد که از یک رگلاتور فنری به یک رگلاتور با بارگذاری گنبدی تغییر دهید. رگولاتورهای بارگذاری گنبدی مقاوم‌تر به تغییرات جریان هستند و می‌توانند کمک کنند تا فشار تنظیمی بهتر در کاربردهایی که تغییرات جریان زیادی دارند، حفظ شود.
مسائل ذکر شده تنها برخی از رایج‌ترین علل عملکرد ضعیف رگلاتور هستند، اما ممکن است عوامل اضافی و منحصر به فردی برای کاربرد شما وجود داشته باشد که می‌توانند نتایج را تحت تأثیر قرار دهند.
تأمین‌کننده رگلاتور شما باید قادر باشد شما را در انتخاب صحیح رگلاتور مناسب برای نیازهای کاربردتان هدایت کند. اگر مایلید در مورد هر گونه کاربرد جدید رگولاتور یا مشکلات موجودی که با رگلاتورهای فشار خود تجربه می‌کنید، بحث کنید، متخصصان ما می‌توانند به شما کمک کنند تا عملکرد بهینه رگلاتور و سیستم سیال خود را ت خراب، شاهد تغییر فشار خروجی خواهیم بود. این تغییرات میتواند کیفیت و ایمنی فرآیند را به خطر بیندازد. توانایی شناسایی علت تغییرات ناگهانی فشار، میتواند در جلوگیری از ایجاد یک مشکل بزرگتر مؤثر باشد. با اینکه عوامل زیادی می‌توانند سبب تغییرات در فشار گردند، اما چند مشکل رایج وجود دارد که میتوان سریعاً آنها را به دست آورید.
