“یک ماه نیست که یه لول سنج انداختیم توی این مخزن. بچه های فنی گفتن اینطوری اتوماتیک ارتفاع مخزن رو میشه کنترل کرد. روزای اول خوب بود خیلی دقیق مخزن پر و خالی می شد. حالا امروز صبح که بچه ها داشتن می رفتن سر شیفتشون دیدن مخزن سر ریز کرده. یعنی طول عمر این سنسور همین قدر بوده؟ آخه نمیشه هم سنسور بذاری هم یه اپراتور هم بالای سرش. اصلا نمیشه به این سنسورها اعتماد …
براساس یک داستان واقعی! مشکلی که در بالا پیش آمده به دلیل تجمع رسوبات سیال بر روی سطح سنج هیدرواستاتیک رخ داده است. تجمع رسوب در بسیاری از صنایع که از اندازه گیری سطح هیدرواستاتیکی استفاده می کنند، یک مسئله خاموش است. در صورت عدم کنترل، این مشکل می تواند به طور قابل توجهی خوانش ها را منحرف کند و منجر به عدم کارایی سیستم و حتی خطرات ایمنی شود. اما دقیقاً چه اتفاقی می افتد زمانی که رسوب ایجاد می شود، و چگونه می توان به طور موثر با آن مقابله کرد؟
دلایل تجمع رسوب در مخزن تحت اندازه گیری
تجمع رسوب یک شبه اتفاق نمی افتد و این یک فرایند تدریجی است که تحت تأثیر عوامل مختلف محیطی و کاری رخ می دهد. ۳ دلیل عمده برای ته نشینی رسوبات در مخازن در صنایع وجود دارد:
- یکی از شایع ترین علل، ته نشین شدن طبیعی ذرات معلق در مایعات است. در صنایعی مانند تصفیه آب، خمیر کاغذ و یا استخراج معادن، جایی که سیالات اغلب حاوی مواد جامد هستند، این ذرات به آرامی در کف مخازن رسوب می کنند و در طول زمان لایه هایی از رسوب را تشکیل می دهند. علاوه بر این، جریان نامنظم یا متلاطم درون یک مخزن می‌تواند با به هم زدن ذرات که در نهایت در اطراف سنسورها جمع می شوند، این مشکل را تشدید کند.
- یکی دیگر از عوامل مهم تجمع رسوب، واکنش های شیمیایی است. در فرآیندهایی که شامل مواد شیمیایی یا مواد واکنش‌دهنده می‌شوند، باقی مانده‌ها می‌توانند روی دیواره‌های مخزن و سطوح لول سنج تشکیل شوند و لایه‌ای ایجاد کنند که با گذشت زمان ضخیم می‌شود.
- علاوه بر این، در کاربردهایی که دما به طور مکرر تغییر می‌کند، مانند سیستم‌های تبخیرکننده یا مخازن خنک‌کننده، چرخه حرارتی می‌تواند منجر به تبلور شود و لایه ایی از انسداد را ایجاد کند. درک این دلایل بسیار مهم است زیرا آنها به طور مستقیم بر عملکرد و طول عمر سنسورهای سطح هیدرواستاتیک تأثیر می گذارند و نظارت منظم و اقدامات پیشگیرانه را ضروری می کنند.
تاثیر رسوبات بر سطح سنج هیدرواستاتیک و دقت اندازه‌گیری
تجمع رسوب ممکن است یک مشکل جزئی به نظر برسد، اما اثرات آن بر سطح سنج هیدرواستاتیک ← و قابلیت اطمینان اندازه گیری می تواند قابل توجه باشد:
- با انباشته شدن رسوب بر روی سطح سنج، این رسوبات می تواند مانعی بین دیافراگم سنسور و مایع مورد اندازه گیری ایجاد کند. این لایه اضافی فشار اعمال شده بر حسگر را تغییر می دهد و منجر به خوانش های نادرست می شود که اغلب کمتر از سطح واقعی است. در موارد شدید، سنسور ممکن است به طور کامل از مایع جدا شود و آن را از ارائه هرگونه داده معنی دار ناتوان کند.
- علاوه بر این، رسوب می تواند فشار مکانیکی را بر حسگر وارد کند که منجر به آسیب احتمالی یا حتی خرابی سنسور در طول زمان شود. این امر به ویژه در کاربردهایی که حذف مکرر رسوب امکان پذیر نیست، مانند مخازن عمیق یا محیط های خطرناک، مشکل ساز است.
- وجود رسوب همچنین می تواند باعث تأخیر در زمان پاسخ‌گویی شود، جایی که سطح سنج هیدرواستاتیک برای تشخیص و اعمال تغییرات در سطح مایع زمان بیشتری می برد و دقت اندازه گیری های بلادرنگ را از بین می برد. این عدم دقت می تواند منجر به عملیات ناکارآمد، کاهش تولید، یا حتی خطرات ایمنی، به ویژه در کاربردهای حیاتی مانند شیمیایی یا تصفیه آب شود.
راه‌کار برای جلوگیری از رسوب
جلوگیری از تجمع رسوب و حفظ اندازه‌گیری‌های دقیق سطح سنج هیدرواستاتیک نیازمند ترکیبی از طراحی خاص، تعمیر و نگهداری منظم است.
- یکی از موثرترین روش ها نصب شیلدهای رسوبی یا محافظ های حسگر است که به طور فیزیکی از ته نشین شدن مستقیم رسوب بر روی دیافراگم سنسور جلوگیری می کند. این شیلدها می‌توانند به گونه‌ای طراحی شوند که جریان سیال آزاد را فراهم کنند، در حالی که قرار گرفتن مستقیم در معرض ذرات ته نشین را به حداقل می‌رسانند و در نتیجه دقت اندازه‌گیری را حفظ می‌کنند.
- در محیط‌هایی که باقی‌مانده‌های شیمیایی یا کریستالیزاسیون وجود دارند، استفاده از حسگرهایی با پوشش‌های نچسب یا موادی مانند PTFE (پلی تترا فلوئورواتیلن) می‌تواند چسبندگی رسوب را کاهش دهد.
- برای کاربردهای تهاجمی تر، سنسورهای خود تمیز شونده مجهز به مکانیزم لرزش یا فلاشینگ می توانند به دفع هرگونه تجمع انباشته شده کمک کنند.
- یکی دیگر از راه حل های پیشگیرانه چرخاندن یا تغییر موقعیت سنسور به صورت دوره ای در داخل مخزن است تا الگوهای تجمع رسوب را مختل کند.
- تعمیر و نگهداری منظم، مانند تمیز کردن برنامه ریزی شده سطح سنسور، نیز نقش مهمی در کاهش تجمع رسوب دارد. تیم های تعمیر و نگهداری باید به طور منظم سطح سنج را برای هر گونه نشانه انسداد بررسی کنند و دیافراگم را در صورت نیاز تمیز کنند.
- در نهایت، سیستم‌های مانیتورینگ پیشرفته که بی‌نظمی‌ها را در قرائت‌های حسگر تشخیص می‌دهند، می‌توانند هشدارهای اولیه را ارائه دهند و قبل از اینکه تجمع رسوب به یک مسئله مهم تبدیل شود، اقدامات اصلاحی را انجام داد.
