การวัดอัตราการไหลของกำมะถันหลอมเหลวที่แม่นยำ: เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลโคริโอลิส
ในบางอุตสาหกรรม เช่น เคมีภัณฑ์ ปุ๋ย และการกลั่น การวัดปริมาณของเหลวที่มีความแข็ง เช่น การไหลของกำมะถันหลอมเหลวได้อย่างแม่นยำ มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อเสถียรภาพ ความปลอดภัย และประสิทธิภาพของกระบวนการ กำมะถันหลอมเหลวมีความท้าทายเฉพาะตัว ได้แก่ อุณหภูมิสูง (130-155°C / 266-311°F) การกัดกร่อนที่อาจเกิดขึ้น (H₂S, กรด) และการแข็งตัวอย่างรวดเร็วหากถูกทำให้เย็นลง
เครื่องวัดอัตราการไหลของมวล Coriolis (CMF) ถือเป็นโซลูชันการวัดอัตราการไหลที่ดีที่สุดในปัจจุบัน เนื่องจากสามารถวัดอัตราการไหลของมวลได้โดยตรงและทนต่อสภาวะการทำงานที่หนักหน่วงเหล่านี้
การวัดอัตราการไหลของกำมะถันหลอมเหลวเป็นงานที่ยาก
เหตุใดเครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis จึงใช้ได้กับกำมะถันหลอมเหลว
1.
การวัดอัตราการไหลของมวลโดยตรงของกำมะถันเหลว: ความหนาแน่นของกำมะถันหลอมเหลวจะเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ (~1800 กก./ลบ.ม.) เครื่องวัดอัตราการไหลแบบปริมาตร (
Vortex Flow Meter ,
Mag Meter ) จำเป็นต้องใช้เซ็นเซอร์เพิ่มเติมเพื่อคำนวณอัตราการไหลของมวล ซึ่งเพิ่มความซับซ้อนและความผิดพลาดใกล้จุดเปลี่ยนสถานะกำมะถัน เครื่องวัด Coriolis แสดงผลอัตราการไหลของมวลโดยตรง จึงขจัดแหล่งที่มาของความผิดพลาดนี้ เหมาะสำหรับอุณหภูมิกำมะถันที่ควบคุมอย่างเข้มงวด (ปกติ ~145°C) ความแม่นยำ: ≤ ±0.5% ของค่าที่อ่านได้ ความสามารถในการทำซ้ำ ≤ 0.05%
การวัดและบ่งชี้อัตราการไหลของมวลกำมะถันเหลวโดยตรง
2.
ไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของไหล: เครื่องวัด Coriolis ไม่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงความหนืด ความดัน และอุณหภูมิภายในช่วง ความหนืดของกำมะถันต่ำ (ปกติ ~8 cP, ช่วง 7-10 cP) ไม่ส่งผลกระทบต่อความแม่นยำของเครื่องวัด Coriolis ทำให้มั่นใจได้ถึงการวัดอัตราการไหลที่เชื่อถือได้
3.
เครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis จัดการกับของเหลวที่มีสิ่งเจือปน: กำมะถันหลอมเหลวในอุตสาหกรรมประกอบด้วยของแข็ง (≤0.5% wt - คาร์บอน, เถ้า), ก๊าซ H₂S ที่ละลายอยู่ (≤700 ppm) และความชื้น (≤0.8% wt) เครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis สามารถทนต่อการไหลแบบสองเฟสเล็กน้อย (ของแข็ง/ก๊าซ, ก๊าซมีปริมาณน้อยกว่า 5%) ได้ดีกว่าเครื่องวัด
อัตราการไหลแบบอื่นๆ เช่น เครื่องวัดอัตราการ ไหลแบบเฟืองวงรี เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเฟืองวงรีสามารถทนต่อสิ่งเจือปนในของเหลวได้ โดยรักษาประสิทธิภาพการทำงานให้อยู่ในขีดจำกัดที่กำหนด เครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis เหมาะสำหรับ "ของแข็งหรือของไหลผสมสองเฟส"

เครื่องวัด Coriolis จัดการการวัดอัตราการไหลของกำมะถันหลอมเหลวที่ไม่บริสุทธิ์ได้อย่างง่ายดาย การเลือกทางวิศวกรรมที่สำคัญเพื่อเลือกเซ็นเซอร์การไหลของกำมะถันหลอมเหลวที่ถูกต้อง
1. การเลือกวัสดุเซ็นเซอร์การไหล (ความต้านทานการกัดกร่อนเป็นสิ่งสำคัญ)
- ชิ้นส่วนที่สัมผัสกับเครื่องวัดอัตราการไหล (ท่อ, ข้อต่อ): ต้องทนทานต่อการกัดกร่อนจากกำมะถันหลอมเหลวและสิ่งเจือปน (H₂S, กรด) ผู้ซื้อบางรายกำหนดให้ต้องเป็นไปตามมาตรฐาน NACE MR0175/ISO 15156 (ความทนทานต่อการแตกร้าวจากความเค้นซัลไฟด์ - SSC) เครื่องวัดอัตราการไหลแบบ Coriolis ผลิตจากสแตนเลสสตีล 316L ซึ่งสามารถใช้วัดค่ากำมะถันได้
- ตัวเลือกทั่วไป:
- • สเตนเลสสตีล 316L (SS316L): เครื่องวัดอัตราการไหลแบบ Coriolis จาก silverinstruments.com ระบุข้อกำหนดนี้สำหรับตัวเรือนและชิ้นส่วนที่สัมผัสกับน้ำ สเตนเลสสตีล 316L ให้ความต้านทานการกัดกร่อนทั่วไปที่ดีและความต้านทานคลอไรด์ที่พอเหมาะ เป็นโซลูชันที่คุ้มค่าและนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในสภาวะที่มีกำมะถันหลอมเหลว (H₂S≤700ppm, ความเป็นกรด≤0.02% wt H₂SO4, ≤155°C, ≤150 psig / ~10.3 บาร์)
ส่วนเปียกของเครื่องวัดอัตราการไหล Coriois เป็นสแตนเลส 316L ซึ่งเหมาะสำหรับกำมะถัน
M
|
Tube Material
|
M1
|
316L
|
M2
|
Hastelloy alloy C-276
|
M4
|
Hastelloy alloy B3
|
M5
|
Alloy20(N08020)
|
M6
|
Titanium (ASTM B265)
|
M7
|
Tantalum (ASTM B708)
|
M8
|
C4 steel ASTM A600T12004
|
M9
|
Copper-nickel alloy
|
M10
|
Nickel-based alloy
|
- • โลหะผสมฮาสเตลลอย (C-276/B3): เครื่องมืออัตโนมัติสีเงินมีตัวเลือกโลหะผสมฮาสเตลลอย ให้ความทนทานต่อการกัดกร่อนที่เหนือกว่าสำหรับสภาวะที่รุนแรง (มีสิ่งเจือปนสูง กรดเข้มข้น และ T/P สูง) ใช้หาก 316L ไม่เพียงพอสำหรับกำมะถันเหลว โดยพิจารณาถึงต้นทุนที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก เลือกตามการประเมินการกัดกร่อน
2. แจ็คเก็ตทำความร้อนด้วยไอน้ำสำหรับเครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis
ทำไมจึงจำเป็นต้องมีแจ็คเก็ตฉนวนสำหรับกำมะถันหลอมเหลว?
กำมะถันจะแข็งตัวที่อุณหภูมิประมาณ 115°C การแข็งตัวภายในเซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลหรือท่อทำให้เกิดการอุดตันและอาจทำให้ท่อเซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลเสียหายได้ จำเป็นต้องมีการหุ้มด้วยไอน้ำ
- • การออกแบบและการเลือก: การให้ความร้อนสม่ำเสมอ: แจ็คเก็ตครอบคลุมตัวเซ็นเซอร์ทั้งหมด
- • ปริมาณไอน้ำที่เพียงพอ: ไอน้ำที่ต้องการกำมะถัน (T=147°C / ~297°F และ P=64 psia / ~4.4 บาร์) พารามิเตอร์ของไอน้ำต้องรักษาอุณหภูมิกำมะถันให้สูงกว่า
- • การแข็งตัว (โดยทั่วไป ≥130-135°C) โดยคำนึงถึงการสูญเสียความร้อนโดยรอบ อุณหภูมิไอน้ำ (147°C) > อุณหภูมิกระบวนการ (145°C) ถือเป็นการออกแบบที่ดี
- • โครงสร้างแข็งแรงทนทาน: วัสดุหุ้ม (เช่น เหล็กกล้าคาร์บอน SS304) เข้ากันได้และทนต่อไอน้ำ รอยเชื่อม/ข้อต่อป้องกันการรั่วซึม
เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลเสื้อไอน้ำมีลักษณะอย่างไร เซ็นเซอร์วัดอัตราการไหล Coriolis สามารถวัดของเหลวอุณหภูมิสูงได้ โดยมีอุณหภูมิของเหลวสูงสุดถึง 350 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับกำมะถันหลอมเหลวที่อุณหภูมิสูงและไม่แข็งตัว ในการออกแบบเครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis อุณหภูมิสูง เราเลือกใช้เครื่องส่งสัญญาณอัตราการไหลแบบอิเล็กทรอนิกส์แยกส่วนเพื่อป้องกันเครื่องส่งสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ไม่ให้ไหม้เนื่องจากอุณหภูมิสูง
เครื่องวัดอัตราการไหลอุณหภูมิสูง สำหรับกำมะถันหลอมเหลว
- จุดข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคที่สำคัญ:
- •เครื่องวัดอัตราการไหล ช่วงการไหลสำหรับกำมะถันหลอมเหลว
DN
|
Flow Range
|
1.5
|
0~4 kg/h
|
3
|
0~40 kg/h
|
6
|
0~100 kg/h
|
8
|
0~200kg/h
|
10
|
0~0.5 T/h
|
15
|
0~1.0 T/h
|
20
|
0~3.0 T/h
|
25
|
0~10 T/h
|
40
|
0~20 T/h
|
50
|
0~30 T/h
|
65
|
0~50 T/h
|
80
|
0~100 T/h
|
100
|
0~150 T/h
|
125
|
0~200 T/h
|
150
|
0~400 T/h
|
200
|
0~500 T/h
|
- • ระดับแรงดัน: เครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis สามารถรับแรงดันสูงสุดได้ 100Mpa
- • ระดับอุณหภูมิ เซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลของ Corolis สามารถทนต่ออุณหภูมิต่ำกว่าช่วงอุณหภูมิได้
T
|
Temperature
|
T1
|
(-50~150℃)
|
T2
|
(-50~250℃)
|
T3
|
(-50~350℃)
|
T4
|
(-200~150℃)
|
- •การเลือกวัสดุ: เรามีวัสดุสำหรับชิ้นส่วนเปียกสำหรับเครื่องวัดอัตราการไหลให้เลือกหลายประเภท โดยทั่วไปแล้ว สเตนเลสสตีล 316L ก็เพียงพอสำหรับการใช้งานกับกำมะถัน
2. การติดตั้ง:
- ไม่จำเป็นต้องเดินท่อตรงต้นน้ำ/ปลายน้ำ (ข้อได้เปรียบที่สำคัญสำหรับมาตรวัด Coriolis ซึ่งค่อนข้างดีเมื่อไม่จำเป็นต้องมีส่วนทางเข้าและทางออกสำหรับมาตรวัดอัตราการไหล)
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าท่อเต็มไปด้วยกำมะถันหลอมละลายอยู่เสมอ
- ติดตั้งท่อหุ้มไอน้ำให้ถูกต้อง หุ้มฉนวน และรวมกับดักไอน้ำเข้าไปด้วย
3. สัญญาณและพลังงาน: ใช้ไฟลูป 24VDC หรือแหล่งจ่ายไฟ AC 220V เอาต์พุต 4-20mA + HART + Modbus เชื่อมต่อกับ DCS/PLC ได้อย่างง่ายดาย เพื่อตรวจสอบ คำนวณอัตราการไหลของมวล ความหนาแน่น การวัดอุณหภูมิ และการบันทึกข้อมูล
4. สภาพแวดล้อม: ผู้ใช้สามารถเลือกเครื่องส่งสัญญาณการไหลที่เหมาะกับอุณหภูมิแวดล้อม (-29 ถึง +65°C / -20 ถึง 149°F) การป้องกันการไหลเข้า (IP67) และการจำแนกพื้นที่ (ไม่จำแนกตามแผ่นข้อมูล แต่เครื่องวัดรองรับการรับรอง ATEX หากจำเป็น)
สำหรับการวัดอัตราการไหลของกำมะถันหลอมเหลวที่ท้าทาย เครื่องวัดอัตราการไหลของมวล Coriolis มอบโซลูชันที่เชื่อถือได้ แม่นยำ และบำรุงรักษาง่าย จุดแข็งหลัก ได้แก่ การวัดอัตราการไหลของมวลโดยตรง การวัดความหนาแน่นและอุณหภูมิ ความแม่นยำสูง ความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของไหล ประกอบกับการเลือกใช้วัสดุอย่างพิถีพิถัน (เช่น 316L ที่ได้รับการรับรองจาก NACE) และปลอกหุ้มไอน้ำที่จำเป็น ช่วยให้วิศวกรสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำ สิ่งนี้ทำให้ CMF เป็นเครื่องมือวัดอัตราการไหลของก๊าซที่สำคัญสำหรับการทำงานที่ปลอดภัย มีประสิทธิภาพ ใช้งานได้ยาวนาน และประหยัด ควรเลือกเงื่อนไขของกระบวนการให้ตรงกับข้อกำหนดของเครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซอย่างเคร่งครัดเสมอ
สินค้าที่เกี่ยวข้อง