در سال‌های اخیر، صنعت به چندین رویکرد مختلف برای اندازه‌گیری و کنترل جریان (دبی) در کاربردهای فرآیند صنعتی دست پیدا کرده است. به طور مثال برخی از روش‌ها که در سال‌های اخیر به شکل موفق به کار گرفته شده‌اند، عبارتند از فلومترهای مغناطیسی، فلومترهای کوریولیس، ورتکس متر (گرداب سنج)، فلومترهای پراکندگی حرارتی و همچنین تجهیزات ایجاد تفاضل.
یکی از قدیمی‌ترین روش‌های اندازه‌گیری جریان (دبی)، نصب دستگاه ایجاد تفاضل در خط برای ایجاد افت فشار است. و با این روش، همچنان صفحه اریفیس به شکل رایج استفاده می‌شود. دیگر دستگاه‌های ایجاد تفاضل عبارتند از وج‌متر، پیتوت متر، ونتوری متر، میترهای نوع مخروطی (cone type meters) و غیره.
بسیاری از حرفه‌ای‌های آگاه صنعت به ما می‌گویند که یک روش منفرد وجود ندارد که مناسب تمام رویکردها برای حل مساله‌ی اندازه‌گیری جریان (دبی) باشد. خود فرآیند، به علاوه‌ی انتظارات اقتصادی و عملکردی، همگی در تحلیل برای رسیدن به بهترین رویکرد برای پیاده‌سازی موثر هستند. یکی از رویکردها استفاده از ولوها در اندازه‌گیری جریان (دبی) می باشد.
چه زمانی از روش DP استفاده کنیم؟
زمان بکارگیری روش DP برای اندازه‌گیری دقیق و درست جریان (دبی)، کاربر باید موارد زیر را بداند:
- چگالی نسبی یا چگالی ویژه‌ی سیالی که اندازه‌گیری می‌شود.
- سازگاری شیمیایی سیال با مواد و متریال‌های به کار گرفته شده
- حداقل و حداکثر نرخ دبی مورد انتظار
- فشار استاتیک و فشار سیال (به خصوص در کاربردهای اندازه‌گیری گاز)
- قطر داخلی لوله
- پارامترهای المان اولیه (اگر صفحه اریفیس باشد، ابعاد حفره و موقعیت حفره روی صفحه)
- کاربر باید مشخصات دبی را داخل لوله تحلیل کند تا اطمینان حاصل شود که دبی آشفتگی کاملا ایجاد شده تا اندازه‌گیری دقیق به دست آید (محاسبات عدد رینولدز موثر هستند و شرایط لوله‌کشی در فرآیند باید در جریان بالادست و پایین‌دست تحلیل شود)
- کاربر می‌خواهد چه مقداری فشار تفاضلی ایجاد کند؟ آیا فشار تفاضلی ایجاد شده با کامپیوتر دبی یا ترانسمیتر مطابق است؟ چه مقدار افت فشار در جریان دبی قابل قبول است؟
ولوها کجا بکار می روند؟
خب، حال ولوها در کجا به کار می‌آیند و چرا تا این حد مهم هستند؟ ما می‌توانیم ولوها را به عنوان ولوهای خدماتی بین میترهای اولیه و تجهیز اندازه‌گیری (ترانسمیتر DP یا کامپیوتر دبی) در نظر بگیریم. ولوها به سادگی به کاربر امکان بستن ورودی، کالیبره کردن یا تایید کالیبراسیون، تعویض تجهیزات و تخلیه فشار محبوس را بدون تعطیل کردن کل فرآیند حیاتی ارائه می‌کنند.
انواع ولو کدام اند؟
کانکتورهای تثبیت‌شده، با یا بدون شیر بلوک داخلی:
- روی فلنج اریفیس یا پیچ و بست اریفیس نصب می‌شود.
- گاهی اوقات به آن «شیر ریشه» (Root Valve) یا شیر ایزولاسیون اولیه گفته می‌شود.
کیت‌های دی‌الکتریک معمولا بین کانکتورهای تثبیت‌شده و شیر منیفولد نصب می‌شوند:
- هدف از استفاده از کیت دی‌الکتریک، جداسازی و ایزوله کردن هر گونه الکتریسیته ساکن یا EMF است که ممکن است از لوله‌کشی فرآیند به بورد مدار الکترونیکی ترانسمیتر یا کامپیوتر دبی منتقل شود.
شیر منیفولد (شیر چند راهه):
- قابل تهیه و خریداری در چندین پیکربندی است؛ soft seat و hard seat و منیفولد دو راهه، منیفولد سه‌راهه، منیفولد پنج‌راهه.
- انواع مختلفی از مواد و متریال‌ها قابل تامین است اما رایج‌ترین آنها فولاد ضدزنگ و فولاد کربنی است.
- طراحی سوراخ استاندارد یا سوراخ بزرگ برای کاربردهای انتقال custody (به معنی انتقال حضانت، منظور انتقال موادی همچون نفت خام بین مخازن و کشتی است).
- شیر منیفولد، ایزولاسیون فشار بالا و پایین ارائه می‌کند (فشار جریان بالادست و پایین‌دستِ المان تولیدکننده‌ی تفاضل).
- شیر منیفولد، توانایی تعدیل فشار DP به ترانسمیتر یا کامپیوتر دبی را ممکن می‌سازد. این مساله، زمانی مهم است که کاربر می‌خواهد تفاضل صفر را برای تایید «خروجی سیگنال صفر» در زمان بررسی کالیبراسیون ببیند (شیر منفرد برای تعدیل یا شیرهای تعدیل افزونگی دوبل برای سازگاری با مشخصات صنعت برای انتقال custody).
- شیر منیفولد می‌تواند مجهز به یک شیر تخلیه مخصوص باشد که فشار محبوس را در زمان عملیات سرویس‌کاری، تخلیه کند.
انواع کاربردهای ولوها
انواع کاربردها وجود دارد که کنترل و اندازه‌گیری جریان (دبی) در آنها حیاتی است:
- مایعات یا گازها
- پتروشیمی یا پالایش
- مراکز پردازش گاز
- مراکز تولید برق و توان
- آب‌رسانی، گازرسانی و برق‌رسانی شهری
- مراکز آب و فاضلاب
- کاربردهای خط لوله
- ایستگاه‌های اندازه‌گیری انتقال custody
به علاوه‌ی کاربردهایی بسیار که اینجا ذکر نشده است.
هدف از بکار بردن آنها
در نتیجه، ولوها نقشی بسیار مهم در این مساله دارند که کاربر بتواند به شکلی ایمن، تجهیزات را در فرآیندها به کار گرفته و سرویس کنند. هدف هر کاربرد و هر تامین‌کننده‌ی خوب، این است که به شکلی همکاری‌محور کار کنند تا این موارد محقق شود:
- ایمنی
- محافظت از دارایی‌های ارزشمند
- کاهش downtime در زمان عملیات نگهداری
- هزینه نگهداری پایین‌تر با کارآمدی و بهره‌وری بالاتر
- ارائه‌ی دقت و صحت در فرآیند اندازه‌گیری