چرا به فشار روی گیج نباید اطمینان کرد؟ ۸ دلیل رایج برای خرابی گیج فشار

خرابی گیج فشار یا خرابی فشار سنج را می توان به یک یا چند مورد از این هشت دلیل نسبت داد: لرزش مکانیکی، پالس، دمای شدید، نوسان فشار، فشار بیش از حد، خوردگی، گرفتگی، و سوء مصرف. گیج های فشار بخشی جدایی ناپذیر از سیستم هشدار یک برنامه کاربردی هستند. این ابزارها با اندازه‌گیری مداوم فشار هوای فشرده، به کاربران اجازه می‌دهند ببینند که یک فرآیند چگونه انجام می‌شود. گیج ها محکم هستند و می توانند شرایط چالش برانگیز را تحمل کنند. با این حال، حتی سخت‌ترین ابزارها نیز اگر برای کاربرد یا شرایط خاصی طراحی نشده باشند، با شکست مواجه خواهند شد.

مشتریان ما اغلب از ما می پرسند که چرا گیج های آنها آسیب دیده یا به درستی کار نمی کنند. ما با چندین سال تجربه در زمینه فشار هوای فشرده، همه دلایل خرابی فشار سنج ها را دیده ایم و قرار است در این مقاله به شما هم آموزش دهیم.

فشار سنج چگونه کار می کند؟

قبل از اینکه به این موضوع بپردازید که چرا همه چیز اشتباه می شود و چگونه می توان مشکل را عیب یابی کرد، ابتدا باید عملکرد داخلی یک گیج مکانیکی که محبوب ترین آن گیج فشار لوله بوردون است را درک کنید.

لوله بوردون یک عنصر فنری توخالی C شکل در داخل کیس است. زمانی که لوله از مدیا های وارد شده به آن تحت فشار قرار می گیرد، شروع به حرکت می کند (مانند بالونی که تلاش می کند با فشار همسو شود). این حرکت از طریق پیوند اتصالی، اتصال لوله بوردون از طریق قطعه انتهایی، به اندازه‌گیری فشاری که نشانگر (پوینتر) روی صفحه نشان می‌دهد، تبدیل می‌شود.

۸ علت خرابی فشار سنج ها

وقتی فشار سنج آنطور که انتظار می رود کار نمی کند، علت را می توان حداقل در یکی از این هشت دلیل جستجو کرد:

۱٫ ارتعاش مکانیکی (Mechanical Vibration)

مطالعات متعدد نشان داده است که لرزش عامل اصلی خرابی گیج فشار در تاسیسات تولیدی است. ارتعاش از دو جهت بر دقت گیج تاثیر منفی دارد. اول اینکه خواندن پوینتر روی صفحه زمانی که یک فشار سنج در حال لرزش است، دشوار است. دوم، آسیب تدریجی به مکانیسم پوینتر در اثر ارتعاش می تواند در نهایت آن را از صفر خارج کند و خوانش های نادرست ایجاد کند.

علائم قابل مشاهده ارتعاش مکانیکی

• براده های فلزی یا گرد و غبار، مانند هاله (halo)، در داخل شیشه گیج فشار ناشی از چرخ دنده های فرسوده و قطعه قطعه
• جدا شدن نشانگر در لرزش های شدید

خطرات ناشی از ارتعاش مکانیکی

• فرسودگی و پارگی اجزای داخلی
• از دست رفتن دقت یا بازدهی عملکرد
• خرابی سیستم فشار هوای فشرده

راه حل هایی برای تعمیر گیج فشار که ارتعاش مکانیکی را تجربه می کنند

در اکثر مواقع، یک کیس پر از مایع راحت‌ترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین راه برای جلوگیری از خرابی گیج فشار در برابر لرزش است. پوشش گلیسیرین یا روغن سیلیکونی به عنوان یک دمپر عمل می کند تا حرکت را کاهش دهد. همچنین چرخ دنده های پینیون و سگمنت را روغن کاری می کند. در نتیجه سایش را کاهش می دهد و عمر گیج فشار را افزایش می دهد.

راه حل دوم این است که گیج را از منبع ارتعاش دور کنید. چگونه؟ از مهر و موم دیافراگمی با اتصال مویرگی مانند مهر و موم سلولی (ساندویچ) ۹۹۰٫۲۸ استفاده کنید. مهر و موم دیافراگمی را می توان عملاً در هر جایی از سیستم هوای فشرده نصب کرد و این خط امکان خواندن از راه دور را فراهم می کند.

۲٫ پالس (Pulsation)

دانستیم که ارتعاش، به نوسان منظم قطعات مکانیکی اشاره دارد. اما پالس، موارد منظم افزایش و کاهش فشار سریع مدیا است.

علائم قابل مشاهده پالس در خرابی گیج فشار

• بال بال زدن پوینتر
• شل یا شکسته شدن پوینتر در موارد شدید

خطرات ناشی از پالس در خرابی فشار سنج

• مشکل در به دست آوردن یک خوانش دقیق
• فرسودگی و پارگی اجزای داخلی
• از دست رفتن دقت یا بازدهی عملکرد
• خرابی سیستم فشار هوای فشرده

راه حل هایی برای رفع خرابی گیج فشار که دچار پالس شده است

مانند ارتعاش مکانیکی، کیس پر از مایع راه حل آسانی است. دریچه ها و وسایل حفاظتی مانند محدود کننده سوکت نیز همینطور هستند. این دستگاه کوچک دارای یک روزنه کوچک برای محدود کردن و کاهش فشار مدیا قبل از برخورد با گیج است. محدود کننده ها مقرون به صرفه هستند و به راحتی نصب می شوند. چندین گیج برای رگولاتور های هوای  فشرده، به صورت استاندارد با یک محدود کننده که قبلاً در سوراخ رزوه شده است، عرضه می شود.

برای پالس های شدیدتر، از یک دریچه اسنابر یا سوزنی استفاده کنید. Snubber ها مانند محدود کننده ها عمل می کنند. اما در انتخاب مواد، اندازه روزنه ها و رتبه بندی psi، مقادیر بیشتری دارند. اسنابرها نیز کمتر مستعد گرفتگی هستند و به لطف پیستون های قابل تعویض یا پیچ های تنظیم، در میدان بیشتر قابل تنظیم هستند. دریچه های سوزنی نیز مدیا ها را دریچه گاز می گیرند و در نتیجه تاثیر پالس ها را کاهش می دهند. این دمپنرهای پالس معمولاً در کاربردهای تخلیه پمپ و دیگ بخار یافت می شوند.

۳٫ حرارت شدید (Extreme Temperature)

گیج های فشار مختلف تحمل متفاوتی برای دماهای شدید دارند. ما هم به دمای محیط (مانند دمایی که در قطب شمال یا اطراف یک کوره یافت می‌شود) و هم به دمای محیط فرآیند نگاه می‌کنیم.

علائم قابل مشاهده حرارت شدید

• صفحه (Dial) یا مایع پر شده تغییر رنگ داده است، معمولاً زرد، نارنجی، قهوه ای یا سیاه است.
• صفحه، جعبه یا شیشه ذوب شده است؛ معمولاً به دلیل داغ بودن مدیا

خطرات ناشی از حرارت شدید در سیستم هوای فشرده

• مشکل در به دست آوردن یک خوانش دقیق
• از دست رفتن دقت یا بازدهی عملکرد
• خرابی سیستم فشار

راه حل هایی برای رفع خرابی گیج در دماهای شدید

مهر و موم دیافراگمی با مویرگی امکان اندازه گیری فشار را به دور از دمای شدید محیط می دهد. هر چه مدت زمان طولانی تر باشد، قبل از رسیدن فشار به گیج، گرمای بیشتری دفع می شود. یا یک آداپتور خنک کننده مانند ۹۱۰٫۳۲٫۲۰۰ (تا ۵۰۰ درجه فارنهایت/۲۶۰ درجه سانتیگراد) یا ۹۱۰٫۳۲٫۲۵۰ (تا ۷۰۰ درجه فارنهایت/۳۷۰ درجه سانتیگراد) وصل کنید.

این آداپتورها با داشتن پره هایی برای افزایش سطح، در تابش و دفع گرما بسیار موثر هستند. همچنین با استفاده از اتصالات رزوه ای، مقاوم سازی آنها در سیستم تولید هوای فشرده بسیار آسان است. سیفون های پیگتیل، کویل و مینی (میله و کلاهک) هم از همین اصل برای دفع گرما استفاده می کنند.

گلیسیرین مایع پرکننده معمولی برای گیج‌های فشار است. برای دماهای محیطی بسیار گرم یا سرد، روغن سیلیکون انتخاب بهتری است؛ زیرا در گرما به مرور زمان تغییر رنگ نمی دهد و در محیط های زیر صفر یخ نمی زند.

۴٫ نوسان فشار (Pressure Spikes)

نوسان فشار زمانی رخ می دهند که فشار به شدت افزایش یافته و سپس به طور ناگهانی کاهش می یابد. این وضعیت می تواند انواع مشکلات را برای گیج هایی که برای این شرایط طراحی نشده اند، ایجاد کند.

علائم قابل مشاهده نوسان در خرابی گیج فشار

• نشانگر خمیده، مانند دم ماهی یا قلاب ماهی، از برخورد زیاد به پین ​​توقف
• نشانگر شکسته در اثر برخورد شدید پین توقف
• پین توقف شکسته

خطرات ناشی از نوسان فشار

• افزایش سایش در حرکت و قطعات
• از دست رفتن دقت یا بازدهی عملکرد
• شکافت لوله بوردون که منجر به آزاد شدن مدیا می شود.
• خرابی سیستم فشار هوای فشرده

راه‌حل‌هایی برای گیج‌هایی که نوسان فشار را تجربه می‌کنند

همانند پالس، راه‌حل‌های خوب برای کاهش اثرات نوسانات فشار، استفاده از گیج پر از مایع یا لوازم جانبی مانند محدودکننده‌ها، اسنابر ها، ولو های سوزنی، یا مهر و موم دیافراگمی با مویرگ (Diaphragm seal with capillary) است. راه دیگر برای جلوگیری از آسیب دیدن نشانگرها و قطعات داخلی این است که گیج قدیمی را با گیج جدیدی جایگزین کنید که محدوده فشار بالاتری داشته باشد. یک قانون خوب این است که گیجی را انتخاب کنید که دو برابر حداکثر فشار مورد انتظار باشد. بنابراین، اگر فرآیندی معمولاً به ۵۰۰ psi می‌رسد، از گیجی استفاده کنید که تا ۱۰۰۰ psi تحمل دارد.

برای اطمینان بیشتر از اینکه یک گیج هرگز از حداکثر معینی تجاوز نمی کند، یک محافظ فشار بیش از حد را به دستگاه وصل کنید. این گزینه منحصر به فرد به کاربر اجازه می دهد تا حداکثر فشار را تغییر دهد. اگر فشار به آن مقدار برسد، ولو پیستونی محافظ به طور خودکار بسته می‌شود و از نوسان و خرابی گیج فشار جلوگیری می‌کند. هنگامی که فشار سیستم تقریباً ۲۵٪ کمتر از حداکثر از پیش تنظیم شده کاهش می یابد، ولو به طور خودکار باز می شود.

۵٫ فشار بیش از حد (Overpressure)

این وضعیت از خرابی گیج فشار بسیار شبیه به نوسان فشار است، اما زمانی اتفاق می‌افتد که گیج به طور منظم فشارها را نزدیک یا در حداکثر دامنه اندازه‌گیری می‌کند. ما معمولاً این وضعیت را در خطوط تصفیه آب و فاضلاب و خطوط هوای فشرده مشاهده می کنیم.

فشار بیش از حد می تواند باعث تغییر شکل و شکاف لوله بوردون شود. این مشکل بزرگی است؛ زیرا پارگی به محیط‌های سوزاننده مانند اسید هیدروفلوئوریک (HF) در واحدهای آلکیلاسیون اجازه می‌دهد تا خارج شوند. در تولید دارو، یک حادثه پارگی، محصول بسیار گران قیمت را خراب می‌کند و منجر به تعطیلی خط، قرنطینه کردن محصول و استریل کردن مجدد فرآیند می‌شود.

علائم قابل مشاهده فشار بیش از حد

• پوینتر در برابر پین توقف مغلوب شده است
• پوینتر پین توقف را رد می کند

خطرات ناشی از فشار بیش از حد

• افزایش سایش در حرکت و قطعات
• از دست رفتن دقت یا بازدهی عملکرد
• شکافته شدن لوله بوردون که منجر به آزادسازی مدیا می شود.
• خرابی سیستم فشار هوای فشرده

راه حل هایی برای گیج هایی که فشار بیش از حد را تجربه می کنند

از آنجایی که فشار بیش از حد شبیه به نوک فشار است، راه حل تعمیر خرابی گیج فشار نیز وجود دارد: از یک گیج فشاغر با محدوده فشار بالاتر استفاده کنید و یک محافظ فشار اضافه کنید.

۶٫ خوردگی (Corrosion)

بسیاری از صنایع با مواد شیمیایی خطرناک کار می کنند: اسید هیدروفلوئوریک در پالایشگاه ها، لخته سازها و کلر در تصفیه فاضلاب، گازهای کلردار در تولید فیبر نوری و غیره. این مدیا ها راه خود را برای ایجاد خرابی گیج فشار پیدا می کنند.

نشانه قابل مشاهده از خوردگی

• تغییر رنگ و خراب شدن محفظه گیج فشار، پوینتر، اتصالات و صفحه نمایش دقیق عدد

خطرات ناشی از خوردگی

• از دست رفتن دقت یا بازدهی عملکرد
• خرابی سیستم فشار هوای فشرده

راه حل هایی برای جلوگیری از خرابی گیج فشار در محیط های خورنده

با استفاده از مهر و موم دیافراگمی ساخته شده از مواد مناسب مقاوم در برابر خوردگی، گیج را از مواد شیمیایی خطرناک جدا کنید. فلزات را می توان همانطور که هست رها کرد یا برای محافظت بیشتر با تفلون یا طلا روکش کرد. هنگام تصمیم گیری در انتخاب مواد برای مهر و موم دیافراگم خود، به این نگاه کنید که قطعات خیس شده موجود از چه چیزی ساخته شده اند و آن ها را انتخاب کنید.

۷٫ گرفتگی (Clogging)

گرفتگی یک مشکل برای کارخانه‌های کاغذسازی، کارخانه‌های فاضلاب، داروسازی و سایر صنایع است؛ زیرا دوغاب، خمیر، مواد چسبناک و مواد با اندازه ذرات بالا می‌توانند سیستم را همیشه آغشته و آلوده کنند.

نشانه قابل مشاهده گرفتگی

• زمانی که سیستم در حال کار است، پوینتر عدد صفر یا نزدیک به آن را اندازه گیری کند

خطرات ناشی از گرفتگی

• از دست رفتن دقت یا بازدهی عملکرد
• احتمال فشار بیش از حد

راه حل هایی برای گرفتگی گیج های فشار

مجدداً از مهر و موم دیافراگمی برای جدا کردن گیج از مدیا های چالش برانگیز استفاده کنید.

۸٫ سوء مصرف یا استفاده بد (Mishanding / Abuse)

گیج ها محکم به نظر می رسند، به خصوص گیج های فرآیند های بزرگتر، اما بعنوان دسته یا پایه طراحی نشده اند! در طول بازدید از کارخانه ها، ما اغلب شواهدی از بدرفتاری با گیج فشار را مشاهده می کنیم. اپراتورها ممکن است در حین حرکت در اطراف مکان های با احتمال لغزش از یک گیج بگیرند یا هنگام بالا رفتن از داربست روی آن‌ها قدم بگذارند. این عمل نه تنها ایمن نیست، بلکه احتمال آسیب و خرابی گیج فشار را افزایش می دهد.

علائم قابل مشاهده بدرفتاری با گیج فشار

• ترک خوردن کیس
• شکسته شدن شیشه
• از دست رفتن کیس فیلینگ
• کج یا خمیده شدن گیج فشار یا خمیدگی اتصالات

خطرات ناشی از سوء مصرف گیج های فشار

• از دست رفتن بازدهی عملکرد

راه حل هایی برای جلوگیری از خرابی گیج فشار در این مورد

آموزش بهترین پیشگیری است. کارکنان باید از خطرات ناشی از استفاده نادرست گیج ها آگاه باشند. آنها همچنین باید بدانند که چگونه گیج ها را به درستی وصل کنند. به عنوان مثال، زمانی که گیج را روی پروسه بکار می برند، برخی افراد آن را با دست محکم می‌کنند، که خطر چرخش کیس را به همراه دارد. هنگامی که اتصال NPT یا G دارای ناحیه مسطح آچار است، از آچار برای سفت کردن گیج استفاده کنید.