กรณีศึกษา: การติดตามค่าการไหลและความดันที่ผิดปกติไปยังการไหลแบบสองเฟสในสายเคมีเหลว

กรณีศึกษา: เมื่อเครื่องมือถูกต้องและของเหลวเปลี่ยนไป

โรงงานเคมีแห่งหนึ่งรายงานปัญหาที่ยังคงอยู่แม้จะเปลี่ยนเครื่องมือไปสองครั้ง การอ่านค่าการไหลและความดันบนสายส่งพุ่งสูงขึ้นโดยไม่คาดคิด ในขณะที่ความถี่ของปั๊มยังคงที่ ไม่มีวาล์วขยับ และลูป 4-20 mA ยังคงทำงานได้ดี สัญชาตญาณทุกอย่างชี้ไปที่เครื่องมือ การวัดถูกต้อง: ของเหลวภายในท่อไม่ใช่น้ำยาเฟสเดียวอีกต่อไปตามที่สายส่งได้รับการออกแบบมา

ข้อค้นพบสำคัญ: การอ่านค่าที่ผันผวนไม่ใช่ความล้มเหลวของการวัดเสมอไป ในกรณีนี้ การอ่านค่าเป็นการรายงานที่ถูกต้องของสภาวะกระบวนการที่ไม่เสถียร และการเปลี่ยนฮาร์ดแวร์จะซ่อนปัญหานี้ไว้เท่านั้น

1. ข้อมูลเบื้องต้นของไซต์งาน

2. ก๊าซมาจากไหน

การตรวจสอบเริ่มต้นจากต้นน้ำ แทนที่จะเริ่มที่เครื่องวัด มีการยืนยันแหล่งก๊าซสามแหล่งในไซต์งาน:

• ก๊าซที่ถูกดูดเข้าไป: ระดับถังต่ำทำให้ปั๊มดูดเกิดการหมุนวนที่หัวฉีด และซีลแกนวาล์วที่รั่วซึมเล็กน้อยทำให้อากาศเข้าโดยไม่ทำให้น้ำยารั่ว
• การแตกตัวของก๊าซที่ละลาย: อุณหภูมิที่สูงขึ้นร่วมกับความดันที่ลดลงทำให้ก๊าซที่ละลายในของเหลวแตกตัวออกมา เกิดเป็นฟองก๊าซอิสระในปลายน้ำ
• การเกิดฟองและการเกิดโพรงอากาศ: ความดันลดลงต่ำกว่าความดันไอที่วาล์วควบคุมและแผ่นรู ทำให้ของเหลวระเหยเฉพาะที่ และฟองก๊าซยุบตัวในบริเวณที่มีความดันสูงขึ้น ทำให้เกิดเสียง การสั่นสะเทือน และการสึกหรอของชิ้นส่วน

แต่ละแหล่งต้องการการแก้ไขที่แตกต่างกัน ดังนั้นการระบุแหล่งกำเนิดจึงมาก่อนการแตะต้องเครื่องมือใดๆ

3. รูปแบบการไหลอธิบายรูปแบบ

เมื่อก๊าซเข้าสู่สายส่ง ส่วนผสมจะผ่านหลายรูปแบบ การไหลแบบฟองอากาศทำให้เกิดการสั่นเล็กน้อย การไหลแบบลูกสูบทำให้เกิดการพุ่งเป็นระยะๆ ที่ผู้ปฏิบัติงานร้องเรียน โดยมีลูกสูบก๊าซและของเหลวสลับกันข้ามจุดต่อ การไหลแบบชั้นปรากฏในส่วนแนวนอน โดยตำแหน่งของจุดต่อกำหนดค่าออฟเซ็ตคงที่ การไหลแบบวงแหวนที่ความเร็วของก๊าซสูงขึ้นทำให้เกิดการสั่นความถี่สูงในสัญญาณความดันแตกต่าง

ข้อสังเกตที่เด็ดขาดคือการผันผวนมีจังหวะ การผ่านของลูกสูบและการเคลื่อนที่ของกลุ่มก๊าซทำให้เกิดการลอยตัวเป็นขั้นๆ และทั้งสองอย่างไม่ได้หมายถึงเครื่องส่งสัญญาณที่เสีย

4. เหตุใดเครื่องวัดแต่ละเครื่องจึงตอบสนองแตกต่างกัน

5. การแก้ไขปัญหาอย่างเป็นระบบ

1. ยืนยันว่าการผันผวนเป็นของจริง: เกจวัดเชิงกลที่ต่อเข้ากับจุดต่อเดียวกันจะกระเพื่อมตามเครื่องส่งสัญญาณ ด้วยตำแหน่งวาล์วที่ล็อคและความเร็วปั๊มคงที่ แนวโน้มยังคงแกว่ง และได้ยินเสียงเหมือนกรวดที่ทางออกปั๊ม
2. ค้นหาจุดเปลี่ยนเฟส: ระดับถัง แรงดันขาเข้าปั๊ม และแรงดันก่อนและหลังวาล์วถูกนำมาเปรียบเทียบกัน พบและกำจัดกลุ่มก๊าซที่จุดสูงและท่อแรงดันที่อุดตันบางส่วน
3. เข้าใกล้ลูปและพารามิเตอร์: ตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟ 24 V การต่อสายดินแบบจุดเดียว และการแยกสัญญาณออกจากสายไฟ การหน่วงถูกตั้งค่าเป็น 0.5 ถึง 1 วินาทีสำหรับการบริการของเหลว และ 1.5 ถึง 2 วินาทีสำหรับการบริการก๊าซ เปิดใช้งานการตัดการไหลต่ำ และใช้การกรองทุติยภูมิของ DCS พร้อมหมายเหตุว่าการหน่วงจะทำให้สัญญาณเรียบขึ้น แต่ไม่สามารถขจัดสัญญาณการสั่นแบบสองเฟสที่แท้จริงได้

6. การดำเนินการแก้ไขและผลลัพธ์

มาตรการต้นน้ำให้ประโยชน์ส่วนใหญ่: แถบการทำงานของถังถูกยกขึ้นเพื่อหยุดการหมุนวนที่ทางเข้า มีการเพิ่มเครื่องแยกอากาศและถังบัฟเฟอร์ก่อนปั๊ม จุดต่อถูกย้ายออกจากข้อต่อและวาล์ว ท่อแรงดันถูกปรับระดับใหม่พร้อมการระบายอากาศเป็นระยะ เครื่องวัดโคริออลิสถูกติดตั้งกลับเข้าไปใหม่แบบเต็มท่อโดยไม่มีความเค้น และมีการนำกิจวัตรการระบาย การระบายน้ำ การตรวจสอบค่าศูนย์ และการชดเชยคอนเดนเสทมาใช้

หลังจากการติดตั้งใช้งาน การบ่งชี้การไหลบนสายส่งที่ได้รับผลกระทบแคบลงจากประมาณบวกหรือลบ 18 เปอร์เซ็นต์ เป็นประมาณบวกหรือลบ 3 เปอร์เซ็นต์ สัญญาณเตือนท่อว่างหยุดลง ค่าเบี่ยงเบนตัวรวมเทียบกับการวัดระดับถังอยู่ในเกณฑ์ 1 เปอร์เซ็นต์ต่อแบทช์ และไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนอีกต่อไป การตั้งค่าช่วงก็ถูกแก้ไขเช่นกัน เพื่อให้การไหลปกติไม่อยู่ที่ส่วนล่างของช่วงที่ใหญ่เกินไป

สรุป

หน้าที่ของเครื่องมือคือการรายงานกระบวนการอย่างซื่อสัตย์ ไม่ใช่การทำให้เรียบ การไหลและความดันที่ผันผวนอย่างต่อเนื่องมักเป็นกระบวนการที่บอกวิศวกรว่าของเหลวในท่อไม่ใช่วิธีที่สายส่งได้รับการออกแบบมา การอ่านเครื่องมือเป็นเรื่องปกติ การอ่านสภาวะของเหลวเบื้องหลังเครื่องมือคือสิ่งที่แก้ปัญหาได้จริง