SILVER AUTOMATION INSTRUMENTS LTD.
หมวดหมู่สินค้า

โดยสื่อ
เครื่องวัดการไหล
เครื่องส่งสัญญาณความดัน
เครื่องวัดระดับ

การวัดอัตราการไหลในกระบวนการไครโอเจนิกและไฮโดรคาร์บอน


บทนำสู่อุตสาหกรรมการกักเก็บอุณหภูมิต่ำและการแปรรูปไฮโดรคาร์บอน

อุตสาหกรรมการจัดเก็บและแปรรูปไฮโดรคาร์บอนแบบไครโอเจนิกเป็นหนึ่งในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายที่สุดสำหรับเทคโนโลยีการวัดอัตราการไหล การดำเนินงานที่อุณหภูมิสูงสุดตั้งแต่ -116°C ถึงอุณหภูมิห้อง โรงงานที่จัดการก๊าซปิโตรเลียมเหลว (LPG) จำเป็นต้องใช้เครื่องมือวัดที่มีความแม่นยำซึ่งสามารถรักษาความแม่นยำภายใต้สภาวะกระบวนการที่ท้าทาย โรงงานแปรรูปก๊าซและสถานีจัดเก็บแบบไครโอเจนิกสมัยใหม่ต้องพึ่งพาโซลูชันการวัดอัตราการไหลขั้นสูงอย่างมาก เพื่อให้มั่นใจถึงการดำเนินงานที่ปลอดภัย การถ่ายโอนการเก็บรักษาที่แม่นยำ และการควบคุมกระบวนการที่เหมาะสมที่สุด

Cryogenic storage and hydrocarbon processing industry
อุตสาหกรรมการจัดเก็บอุณหภูมิต่ำและการแปรรูปไฮโดรคาร์บอน

ทำความเข้าใจของไหลวิกฤต: เอเทน โพรเพน และก๊าซไฮโดรคาร์บอน

ความท้าทายในการวัดอัตราการไหลของเอเทน

Ethane cryogenic flow meter
เครื่องวัดอัตราการไหลเอเทนแบบไครโอ เจนิก

อีเทนนำเสนอความท้าทายในการวัดค่าที่ไม่เหมือนใครในการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำมาก อีเทนทำงานที่อุณหภูมิต่ำถึง -116°C ในสถานะของเหลว โดยมีความถ่วงจำเพาะแปรผันระหว่าง 552-568 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร โดยมีความหนืดตั้งแต่ 0.18 ถึง 0.22 cP การเปลี่ยนสถานะของเหลวระหว่างสถานะของเหลวและสถานะไอขึ้นอยู่กับสภาวะการทำงาน จำเป็นต้องใช้มาตรวัดอัตราการไหลที่สามารถรองรับแรงดันได้ตั้งแต่ 3.57 ถึง 29.1 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร การวัดอัตราการไหลของอีเทนมีความสำคัญอย่างยิ่งในโรงงานปิโตรเคมี ซึ่งไฮโดรคาร์บอนชนิดนี้ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเอทิลีน

ข้อกำหนดการวัดอัตราการไหลของโพรเพน

เครื่องวัดอัตราการไหลของโพรเพน

การวัดอัตราการไหลของโพรเพนในการจัดเก็บแบบไครโอเจนิกเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบโพรเพนเหลวที่อุณหภูมิใช้งานระหว่าง -50°C ถึง +40°C ด้วยความหนาแน่น 581-585 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตรในสถานะของเหลว และความหนืด 0.19-0.21 cP โพรเพนจึงต้องการเครื่องมือวัดที่แข็งแรงทนทานสามารถรองรับแรงดันที่ออกแบบได้สูงถึง 35.7 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร เครื่องวัดอัตราการไหลของโพรเพนต้องรองรับอัตราการไหลที่หลากหลาย ตั้งแต่โหลดขั้นต่ำไปจนถึงปริมาณงานสูงสุด 30,800 กิโลกรัม/ชั่วโมง ในบางการใช้งาน ทำให้อัตราส่วนการลดแรงดันเป็นเกณฑ์สำคัญในการเลือก

ข้อมูลจำเพาะการวัดก๊าซไฮโดรคาร์บอน

Hydrocarbon Gas flow meter
เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซไฮโดรคาร์บอน

การวัดอัตราการไหลของก๊าซไฮโดรคาร์บอนในระบบแฟลร์และสายการผลิตจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีเครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความร้อนที่สามารถรองรับท่อขนาดใหญ่ได้ถึง 36 นิ้ว ด้วยน้ำหนักโมเลกุลตั้งแต่ 21.48 ถึง 21.58 และค่าสัมประสิทธิ์การบีบอัดประมาณ 0.9887 กระแสก๊าซเหล่านี้จึงต้องการเครื่องมือที่สามารถรักษาความแม่นยำได้ตลอดอัตราการไหลตั้งแต่ขั้นต่ำ 0.1 ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวันไปจนถึงสูงสุด 330 ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน ช่วงความดันใช้งานที่ 87-116 PSIG และอุณหภูมิระหว่าง 86°F ถึง 104°F เป็นตัวกำหนดขอบเขตในการเลือกเครื่องมือ

การเลือกเทคโนโลยีเครื่องวัดอัตราการไหลสำหรับการใช้งานในอุณหภูมิต่ำมาก

เครื่องวัดอัตราการไหลของมวล Coriolis : มาตรฐานทองคำ


เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิส

เครื่องวัดอัตราการไหล Coriolis เป็นตัวเลือกระดับพรีเมียมสำหรับการวัดปริมาณอีเทนเหลวและโพรเพนในคลังเก็บสารไครโอเจนิก เครื่องวัดอัตราการไหลมวลเหล่านี้วัดอัตราการไหลมวลได้โดยตรงโดยไม่ต้องชดเชยความหนาแน่น จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในการถ่ายโอนสารควบคุมที่จำเป็นต้องมีความแม่นยำ ±0.05% หรือสูงกว่า เครื่องวัดอัตราการไหลมวล Coriolis โดดเด่นในสถานการณ์การวัดอัตราการไหลแบบสองทิศทาง ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการขนถ่ายสารที่สถานีจัดเก็บ

ข้อได้เปรียบหลักของเครื่องวัดอัตราการไหลของมวล Coriolis ได้แก่:

  • การวัดอัตราการไหลของมวลโดยตรงโดยไม่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของของไหล
  • ความแม่นยำที่ยอดเยี่ยมในอัตราส่วนการลดลงที่กว้าง
  • ความสามารถในการวัดความหนาแน่น อุณหภูมิ และความหนืดพร้อมกัน
  • แรงดันตกต่ำสุด (สูงสุด 0.3 กก./ตร.ซม.)
  • ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหวที่ต้องบำรุงรักษา
  • เสถียรภาพด้านประสิทธิภาพในอุณหภูมิต่ำถึง -118°C

การใช้งานตั้งแต่ขนาดเส้น 4 นิ้วถึง 20 นิ้ว ใช้เทคโนโลยี Coriolis สำหรับการติดตั้งเครื่องวัดอัตราการไหลเอธานอลและเครื่องวัดอัตราการไหลโพรเพน โดยให้การวัดที่เชื่อถือได้สำหรับอัตราการไหลปกติตั้งแต่ 800 ม³/ชม. ถึง 2,000 ม³/ชม. ในการให้บริการของเหลว และสูงถึง 65,000 กก./ชม. ในการใช้งานไอระเหย

เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความร้อน สำหรับการใช้งานก๊าซ

thermal mass flow meter
เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความร้อน

เทคโนโลยีเครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความร้อนเป็นเทคโนโลยีที่โดดเด่นในการวัดก๊าซไฮโดรคาร์บอนในระบบแฟลร์และสายการผลิตที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความร้อนแบบสอดแทรกเป็นโซลูชันที่คุ้มค่าสำหรับการติดตั้งท่อขนาด 18 นิ้วถึง 36 นิ้ว ซึ่งจำเป็นต้องรักษาระดับความดันลดลงให้น้อยที่สุด เครื่องมือเหล่านี้วัดอัตราการไหลของมวลก๊าซโดยการตรวจจับการกระจายความร้อนจากเซ็นเซอร์ที่ทำความร้อน ทำให้สามารถวัดมวลได้โดยตรงโดยไม่ต้องชดเชยความดันและอุณหภูมิ

ประโยชน์ของเครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความร้อน ได้แก่:

  • การวัดการไหลมวลโดยตรงในการประยุกต์ใช้ก๊าซ
  • ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในการวัดการไหลความเร็วต่ำและก๊าซแรงดันต่ำ
  • ความสามารถในการขยายช่วงกว้างตั้งแต่ 0.1 MMSCFD ถึงหลายร้อย MMSCFD
  • ต้นทุนการติดตั้งและบำรุงรักษาขั้นต่ำ
  • การบูรณาการกับระบบ DCS ผ่านโปรโตคอลการสื่อสาร HART
  • ความสามารถในการระบุน้ำหนักโมเลกุลแบบเรียลไทม์

สำหรับการใช้งานถังน็อคเอาต์แฟลร์ที่จัดการกับไอเอธานและโพรเพน เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความร้อนจะให้การวัดที่เชื่อถือได้ที่ความดันใกล้บรรยากาศ (0.1 กก./ซม.²G) ในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่อุณหภูมิโดยรอบ

เกณฑ์การเลือกที่สำคัญสำหรับเครื่องวัดอัตราการไหลของไฮโดรคาร์บอน

การพิจารณาแรงดันและอุณหภูมิในการออกแบบ

การเลือกเครื่องมือวัดอัตราการไหลที่เหมาะสมต้องอาศัยการประเมินเงื่อนไขการออกแบบเทียบกับพารามิเตอร์การทำงานอย่างรอบคอบ การใช้งานเครื่องวัดอัตราการไหลของอีเทนอาจทำงานที่อุณหภูมิ -116°C แต่ต้องทนต่ออุณหภูมิการออกแบบที่ -118°C ถึง +65°C โดยมีความดันการออกแบบสูงถึง 43.5 กก./ตร.ซม. ในการใช้งานไอระเหย ในทำนองเดียวกัน เครื่องวัดอัตราการไหลของโพรเพนต้องเผชิญกับเงื่อนไขการออกแบบที่ -52°C ถึง +115°C โดยมีความดันสูงถึง 35.7 กก./ตร.ซม. ซึ่งจำเป็นต้องใช้วัสดุโครงสร้างที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานในสภาพอุณหภูมิต่ำ

การจำแนกประเภทพื้นที่อันตรายและความปลอดภัย

การติดตั้งมาตรวัดอัตราการไหลในโรงงานแปรรูปไฮโดรคาร์บอนต้องเป็นไปตามข้อกำหนดพื้นที่อันตรายโซน 1 กลุ่มก๊าซ IIA และ T3 เครื่องมือที่ได้รับการรับรอง ATEX พร้อมมาตรฐานป้องกันการระเบิด Ex 'd' ช่วยให้มั่นใจได้ว่าสามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัยในบรรยากาศที่อาจเกิดการระเบิดได้ มาตรฐานการป้องกันการรั่วซึม IP 67 ช่วยปกป้องสภาพแวดล้อมที่จำเป็น พร้อมทั้งรักษาความสมบูรณ์ของเครื่องมือ

ข้อกำหนดด้านการสื่อสารและการบูรณาการ

ระบบวัดอัตราการไหลที่ทันสมัยสามารถผสานรวมเข้ากับระบบควบคุมแบบกระจาย (DCS) ได้อย่างราบรื่นผ่านโปรโตคอลการสื่อสาร HART เครื่องส่งสัญญาณอัจฉริยะให้เอาต์พุตอะนาล็อก 4-20mA พร้อม HART โอเวอร์เลย์ดิจิทัล ช่วยให้สามารถกำหนดค่า วินิจฉัย และติดตามผลจากระยะไกลได้ เครื่องมือขั้นสูงมีความสามารถในการส่งสัญญาณแบบหลายตัวแปร พร้อมรายงานค่าอัตราการไหลมวล ความหนาแน่น อุณหภูมิ และค่ารวมทั้งหมดพร้อมกัน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกลยุทธ์การควบคุมกระบวนการ

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการติดตั้งและการใช้งาน

การกำหนดขนาดและการกำหนดค่าที่เหมาะสม

การกำหนดขนาดของมาตรวัดอัตราการไหลต้องรองรับช่วงการทำงานทั้งหมด โดยยังคงรักษาความแม่นยำในสภาวะการไหลปกติ โดยทั่วไปแล้ว มาตรวัดอัตราการไหลมวลของ Coriolis จะทำงานได้อย่างเหมาะสมที่สุดระหว่าง 20% ถึง 100% ของความจุที่กำหนด ในขณะที่มาตรวัดอัตราการไหลมวลความร้อนจะมีประสิทธิภาพสูงสุดในอัตราส่วนการลดอัตราการไหลที่กว้างกว่า การประเมินอัตราการไหลขั้นต่ำ ปกติ และสูงสุด ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเครื่องมือที่เลือกจะรักษาความแม่นยำตามข้อกำหนดตลอดช่วงการทำงาน ในที่นี้ เราได้แนบ แผ่นข้อมูลการกำหนดขนาดของมาตรวัดอัตราการไหล Coriolis ทั่วไปสำหรับการวัดอัตราการไหลเอธานอล

การจัดการแรงดันตก

การพิจารณาการลดแรงดันที่ยอมรับได้ส่งผลกระทบอย่างมากต่อการเลือกมาตรวัดอัตราการไหล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบที่ใช้แรงโน้มถ่วงและการใช้งานแรงดันต่ำ โดยทั่วไปแล้ว มาตรวัดอัตราการไหลแบบ Coriolis จะกำหนดการลดแรงดันสูงสุดที่ 0.3 กิโลกรัม/ตารางเซนติเมตร ในขณะที่มาตรวัดอัตราการไหลแบบมวลความร้อนแทบจะไม่มีข้อจำกัดในการไหล การทำความเข้าใจระบบไฮดรอลิกส์ของระบบจะช่วยป้องกันการเกิดโพรงอากาศในของเหลว และช่วยให้มั่นใจได้ว่าแรงดันปลายน้ำจะเพียงพอต่อความต้องการของกระบวนการ

การสอบเทียบและการตรวจสอบ

การรักษาความแม่นยำในการวัดจำเป็นต้องมีการสอบเทียบเป็นระยะโดยใช้มาตรฐานอ้างอิงที่ได้รับการรับรอง เครื่องวัดอัตราการไหลของมวล Coriolis ได้รับประโยชน์จากการสอบเทียบจากโรงงานโดยใช้ไฮโดรคาร์บอนน้ำหรือไฮโดรคาร์บอนเบา ซึ่งมีข้อกำหนดด้านความแม่นยำรวมถึงความเป็นเส้นตรง ฮิสเทอรีซิส และผลกระทบต่อความสามารถในการทำซ้ำ ใบรับรองการสอบเทียบที่บันทึกเงื่อนไขการทดสอบ บันทึกความดัน และการตรวจสอบช่วง ช่วยให้สามารถตรวจสอบย้อนกลับได้สำหรับการใช้งานการถ่ายโอนข้อมูล

บทสรุป: การเพิ่มประสิทธิภาพการวัดการไหลในแอปพลิเคชันไฮโดรคาร์บอนที่เย็นจัด

การเลือกเทคโนโลยีการวัดอัตราการไหลที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานกับก๊าซอีเทน โพรเพน และไฮโดรคาร์บอน จำเป็นต้องมีความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับสภาวะของกระบวนการ คุณสมบัติของไหล และข้อกำหนดในการปฏิบัติงาน เครื่องวัดอัตราการไหลของมวล Coriolis ให้ความแม่นยำที่เหนือชั้นสำหรับการถ่ายโอนของเหลวที่ควบคุม ในขณะที่เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความร้อนมอบโซลูชันที่คุ้มค่าสำหรับการตรวจสอบก๊าซในท่อขนาดใหญ่และระบบแฟลร์

ความสำเร็จในการจัดเก็บและแปรรูปไฮโดรคาร์บอนในอุณหภูมิต่ำมากขึ้นอยู่กับเครื่องมือวัดการไหลที่เชื่อถือได้ ซึ่งรักษาประสิทธิภาพการทำงานได้แม้ในอุณหภูมิที่รุนแรง ช่วงความดันกว้าง และสภาวะการไหลที่หลากหลาย การจับคู่เทคโนโลยีมาตรวัดการไหลให้ตรงกับข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะ ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถบรรลุความแม่นยำในการวัด การปฏิบัติตามกฎระเบียบ และประสิทธิภาพการทำงานสูงสุดในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่มีความต้องการสูงเหล่านี้

คำถามที่พบบ่อย

คำถามที่พบบ่อย 1: สำหรับโพรเพนเหลวที่อุณหภูมิแวดล้อมของเรา เครื่องวัด Coriolis ในอุณหภูมิต่ำเกินไปและมีราคาแพงเกินไปหรือไม่

คำตอบ:
ไม่ แม้ที่อุณหภูมิแวดล้อม โพรเพนยังคงเป็นของเหลวที่มีความหนาแน่นเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ เครื่องวัด Coriolis เหมาะอย่างยิ่งเพราะวัดอัตราการไหลของมวลได้โดยตรง ไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของของไหลเหล่านี้ และให้ความแม่นยำ ±0.05% ซึ่งสำคัญต่อการถ่ายโอนข้อมูล นอกจากนี้ยังไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องวัดความหนาแน่นและอุณหภูมิแยกต่างหาก


คำถามที่พบบ่อยข้อ 2: เราจำเป็นต้องวัดก๊าซไฮโดรคาร์บอนในท่อระบายอากาศหรือท่อแฟลร์ขนาดใหญ่ (เช่น 24 นิ้ว) เครื่องวัดอัตราการไหลที่ดีที่สุดคืออะไร? ทำไมไม่ใช้แผ่นออริฟิสที่ราคาถูกกว่า?


คำตอบ:
เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความร้อนแบบสอดแทรกเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด คุ้มค่าสำหรับท่อขนาดใหญ่ และวัดอัตราการไหลของมวลก๊าซได้โดยตรงโดยไม่ต้องชดเชยความดัน/อุณหภูมิ ที่สำคัญคือ เครื่องวัดอัตราการไหลของมวลเหล่านี้สร้างแรงดันตกคร่อมเพียงเล็กน้อย ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับระบบแฟลร์ความดันต่ำ ในขณะที่แผ่นออริฟิสสร้างแรงดันสูญเสียถาวรอย่างมีนัยสำคัญและเป็นปัญหา

คำถามที่พบบ่อย 3: ประโยชน์เชิงปฏิบัติของ "การระบุน้ำหนักโมเลกุลแบบเรียลไทม์" จากเครื่องวัดอัตราการไหลของมวลความร้อนในแอปพลิเคชันก๊าซโดยรอบของเราคืออะไร


คำตอบ:
คุณสมบัตินี้ทำหน้าที่เป็นเครื่องมือวินิจฉัยที่มีประสิทธิภาพ เนื่องจากเครื่องวัดสามารถตรวจจับน้ำหนักโมเลกุลได้ การเปลี่ยนแปลงค่าที่อ่านได้จะบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบของก๊าซ ฟังก์ชันนี้จะแจ้งเตือนล่วงหน้าถึงความผิดปกติในกระบวนการหรือการเปลี่ยนแปลงของวัตถุดิบ ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถตรวจสอบเสถียรภาพของกระบวนการและยืนยันความถูกต้องของการวัดได้


คำถามที่พบบ่อย 4: สำหรับการใช้งานของเหลวในบรรยากาศที่ความแม่นยำสูงสุดไม่ใช่สิ่งสำคัญ มีตัวเลือกที่ประหยัดกว่าเครื่องวัด Coriolis หรือไม่


คำตอบ:
ใช่ แต่มีข้อควรระวัง เครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์หรือเทอร์ไบน์ที่ผ่านการสอบเทียบ หรือเครื่องวัดอัตราการไหลแบบเฟืองวงรีเป็นทางเลือกที่มีต้นทุนต่ำกว่าสำหรับการตรวจสอบกระบวนการ อย่างไรก็ตาม เครื่องวัดเหล่านี้วัดอัตราการไหลเชิงปริมาตร และต้องใช้เซ็นเซอร์วัดความหนาแน่นและอุณหภูมิที่มีความแม่นยำสูงเพิ่มเติม รวมถึงคอมพิวเตอร์วัดอัตราการไหลเพื่อคำนวณอัตราการไหลของมวล ซึ่งทำให้ระบบมีความซับซ้อนและแหล่งที่มาของข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับโซลูชัน Coriolis แบบออลอินวัน

ฝากข้อความไว้

กำลังโหลด
      Email Email WA
      Inquiry Inquiry
      Let's chat on WhatsApp ×
      Hello! This is Alice from Silver Instruments. Can I help you?