دراسة حالة: تتبع قراءات التدفق والضغط المتقلبة إلى التدفق ثنائي الطور في خط مواد كيميائية سائل

مطالعه موردی: زمانی که ابزار درست است و سیال تغییر کرده است

یک کارخانه شیمیایی مشکلی را گزارش کرد که با دو بار تعویض ابزار حل نشد. خوانش جریان و فشار در یک خط انتقال بدون هشدار جهش کرد، در حالی که فرکانس پمپ ثابت ماند، هیچ شیری حرکت نکرد و حلقه‌های 4-20 میلی‌آمپر سالم بودند. هر غریزه‌ای به سمت ابزارها اشاره می‌کرد. اندازه‌گیری‌ها درست بودند: سیال داخل لوله دیگر مایع تک فازی که خط برای آن طراحی شده بود نبود.

یافته کلیدی: یک خوانش نوسانی همیشه یک خرابی اندازه‌گیری نیست. در این مورد، خوانش گزارشی دقیق از یک وضعیت فرآیند ناپایدار بود و تعویض سخت‌افزار فقط آن را پنهان می‌کرد.

1. پیشینه سایت

2. گاز از کجا آمد

تحقیق به جای متر، از بالادست شروع شد. سه منبع گاز در سایت تأیید شد:

• گاز بلعیده شده: سطح پایین مخزن باعث شد پمپ گرداب را در نازل مکش بکشد و بست ساقه پمپ که کمی نشت می‌کرد، هوا را بدون نشت مایع وارد می‌کرد.
• خروج گاز محلول: افزایش دما همراه با کاهش فشار باعث آزاد شدن گازی شد که در مایع حل شده بود و حباب‌های آزاد در پایین دست تشکیل می‌داد.
• تبخیر و کاویتاسیون: فشار در سراسر شیر کنترل و صفحه اوریفیس به زیر فشار بخار افتاد، مایع به طور موضعی بخار شد و حباب‌ها در ناحیه فشار بالاتر فرو ریختند و باعث ایجاد صدا، لرزش و فرسایش تریم شدند.

هر منبع نیاز به راه‌حل متفاوتی دارد، بنابراین شناسایی مبدأ قبل از دست زدن به هر ابزاری انجام شد.

3. رژیم جریان الگوی را توضیح داد

پس از ورود گاز به خط، مخلوط از چندین رژیم عبور کرد. جریان حبابی باعث لرزش جزئی شد. جریان لوله‌ای باعث جهش‌های دوره‌ای شد که اپراتورها از آن شکایت داشتند، با لوله‌های متناوب گاز و مایع که از نقاط نمونه‌برداری عبور می‌کردند. جریان طبقه‌ای در قسمت‌های افقی ظاهر شد، جایی که موقعیت نمونه‌برداری یک افست ثابت را تعیین می‌کرد. جریان حلقوی در سرعت‌های بالاتر گاز باعث ایجاد پالس فرکانس بالا در سیگنال فشار دیفرانسیل شد.

مشاهده تعیین‌کننده این بود که نوسان دارای ریتم بود. عبور لوله‌ها و جیب‌های گاز مهاجر هر دو باعث انحراف پله‌ای می‌شوند و هیچ کدام به معنای فرستنده معیوب نیستند.

4. چرا هر متر واکنش متفاوتی نشان داد

5. عیب‌یابی ساختاریافته

1. تأیید کنید که نوسان واقعی است: یک گیج مکانیکی که به همان نقطه نمونه‌برداری وصل شده بود، همگام با فرستنده پالس می‌زد. با قفل بودن موقعیت شیر و پایدار بودن سرعت پمپ، روند همچنان نوسان داشت و صدای شبیه به سنگریزه در خروجی پمپ شنیده می‌شد.
2. محل تغییر فاز را پیدا کنید: سطح مخزن، فشار مکش پمپ و فشارهای بالادست و پایین دست شیر با هم روندگیری شدند. تجمع گاز در نقاط مرتفع و خطوط ایمپالس تا حدی مسدود شده پیدا و پاکسازی شدند.
3. به حلقه و پارامترها همگرا شوید: منبع تغذیه 24 ولت، اتصال زمین تک نقطه‌ای شیلد و جداسازی سیگنال از کابل برق تأیید شد. میرایی برای سرویس مایع 0.5 تا 1 ثانیه و برای سرویس گاز 1.5 تا 2 ثانیه تنظیم شد، قطع جریان کم فعال شد و فیلترینگ ثانویه DCS اعمال شد، با این یادداشت که میرایی سیگنال را صاف می‌کند اما نمی‌تواند پالس واقعی دو فازی را حذف کند.

6. اقدامات اصلاحی و نتایج

اقدامات بالادست بیشترین منفعت را داشتند: باند عملیاتی مخزن برای جلوگیری از گرداب مکش افزایش یافت، یک هواگیر و مخزن بافر قبل از پمپ اضافه شد، نقاط نمونه‌برداری از زانوها و شیرها دور شدند، خطوط ایمپالس با تهویه دوره‌ای مجدداً شیب‌بندی شدند، متر کوریولیس به صورت تمام لوله بدون تنش مجدداً نصب شد و یک روال شیفتی تهویه، تخلیه، بررسی صفر و جبران میعانات معرفی شد.

پس از راه‌اندازی، باند نمایش جریان در خط تحت تأثیر از حدود مثبت و منفی 18 درصد به حدود مثبت و منفی 3 درصد کاهش یافت، هشدارهای لوله خالی متوقف شد، انحراف توتالایزر نسبت به اندازه‌گیری مخزن در حد 1 درصد در هر بچ قرار گرفت و دیگر نیازی به تعویض نبود. تنظیمات محدوده نیز اصلاح شدند تا جریان عادی دیگر در پایین یک بازه بیش از حد بزرگ قرار نگیرد.

نتیجه‌گیری

وظیفه ابزار این است که فرآیند را به طور صادقانه گزارش دهد، نه اینکه آن را صاف کند. نوسان مداوم جریان و فشار اغلب زمانی است که فرآیند به مهندس می‌گوید که سیال در لوله دیگر سیالی نیست که خط برای آن طراحی شده است. خواندن ابزار یک روال است؛ خواندن وضعیت سیال پشت ابزار چیزی است که واقعاً مشکل را حل می‌کند.