การวัดอัตราการไหลของก๊าซธรรมชาติ

ธุรกิจต่างๆ ต้องเผชิญกับความท้าทายอันน่ากังวลในการควบคุมกระบวนการ การเพิ่มประสิทธิภาพ และการจัดการต้นทุน หากปราศจากการบันทึกข้อมูลการไหลของก๊าซที่แม่นยำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมที่มีการใช้และแปรรูปก๊าซในปริมาณมากภายใต้สภาวะแวดล้อมที่หลากหลาย เนื่องจากการวัดค่าก๊าซธรรมชาติอย่างแม่นยำมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเพิ่มประสิทธิภาพ ความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน และแม้แต่การปฏิบัติตามกฎระเบียบ การเลือกมาตรวัดอัตราการไหลที่เหมาะสมสำหรับก๊าซธรรมชาติจึงกลายเป็นการตัดสินใจเชิงกลยุทธ์ ซึ่งส่งผลกระทบในวงกว้างต่อผลผลิต การปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม และประสิทธิภาพด้านต้นทุน

เหตุใดการวัดอัตราการไหลของก๊าซจึงมีความสำคัญในอุตสาหกรรม?

นอกเหนือจากเหตุผลข้างต้นแล้ว การวัดอัตราการไหลของก๊าซที่แม่นยำยังช่วยให้การดำเนินงานทั้งหมดเป็นไปอย่างถูกต้องแม่นยำ ดังนั้นจึงสามารถสังเกตเห็นการรั่วไหลและปริมาณการใช้ก๊าซที่มากเกินไปได้อย่างง่ายดาย การแสดงรายงานโดยละเอียดเกี่ยวกับการใช้ก๊าซและการปล่อยมลพิษมีความสำคัญในหลายอุตสาหกรรม ซึ่งการวัดที่แม่นยำยังช่วยให้สอดคล้องกับมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมและข้อกำหนดด้านความปลอดภัยอีกด้วย

ยิ่งไปกว่านั้น ความผันผวนของอัตราการไหลของก๊าซอย่างรุนแรงบ่งชี้ว่าอาจเกิดการอุดตัน การรั่วไหล หรือการบำรุงรักษาเป็นพิเศษเพื่อขจัดความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น และหากจำเป็นก็ควรดำเนินมาตรการแก้ไขปัญหาเหล่านั้น

พารามิเตอร์ที่สำคัญของเครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซ

มีปัจจัยหลายประการที่ควรพิจารณาก่อนเลือกมาตรวัดอัตราการไหลของก๊าซที่เหมาะสม ซึ่งรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียง:

✤ชนิดของก๊าซ

✤ข้อมูลการไหล

✤สภาพแวดล้อม

✤สภาพแวดล้อมการปฏิบัติงาน

✤ความดันและอุณหภูมิ

✤เป้าหมายที่คาดหวัง

✤การติดตั้งและบำรุงรักษา

นอกเหนือจากข้อที่กล่าวถึงข้างต้นแล้ว ข้อกำหนดด้านความแม่นยำควรได้รับการพิจารณาเพื่อให้มีขอบเขตความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้หลากหลาย ในอุตสาหกรรมเฉพาะทาง เช่น ปฏิกิริยาเคมีและการผลิตยา ความดันและอุณหภูมิก็เป็นข้อจำกัดในการเลือกมาตรวัดอัตราการไหลที่เหมาะสมเช่นกัน มาตรวัดควรทนทานต่อสภาวะที่รุนแรงโดยไม่ทำให้ประสิทธิภาพลดลงในการใช้งานแรงดันสูง ซึ่งหมายความว่าความน่าเชื่อถือของมาตรวัดอัตราการไหลในสภาวะเช่นนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานของระบบในระยะยาว

ความท้าทายในการวัดอัตราการไหลของก๊าซ

ก๊าซธรรมชาติในฐานะแหล่งพลังงานสะอาดกำลังถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายมากขึ้น โดยมีสัดส่วนในโครงสร้างพลังงานเพิ่มขึ้นทุกปี การพัฒนาโครงการท่อส่งก๊าซตะวันตก-ตะวันออกในประเทศจีนทำให้ก๊าซธรรมชาติครอบคลุมพื้นที่มากขึ้น ทำให้การวัดอัตราการไหลของก๊าซธรรมชาติเป็นขั้นตอนสำคัญ

ปัจจุบัน การวัดอัตราการไหลของก๊าซธรรมชาติส่วนใหญ่ถูกนำไปใช้ในการตั้งถิ่นฐานทางการค้า และในประเทศจีน การวัดส่วนใหญ่จะอาศัยการวัดแบบวัดปริมาตร โดยทั่วไปก๊าซธรรมชาติจะถูกจัดหาในสองรูปแบบ ได้แก่ ก๊าซธรรมชาติแบบท่อ (PNG) และก๊าซธรรมชาติอัด (CNG)

มิเตอร์บางตัวได้รับการผลิตขึ้นตามข้อกำหนดเฉพาะ เช่นปริมาณเสียงต่ำและสูงมาตรวัดอัตราการไหลที่รองรับอัตราการไหลปกติและอัตราการไหลสูงสุด ช่วยให้มั่นใจได้ว่าค่าที่อ่านได้จะคงที่และแม่นยำ ขนาดเล็กหรือใหญ่ก็เป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่ควรพิจารณาเป็นพิเศษเพื่อความเหมาะสมของส่วนประกอบทุกชิ้นของมาตรวัดอัตราการไหล

หลักการทำงาน

เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซธรรมชาติทำงานโดยการวัดปริมาณก๊าซที่ส่งผ่านท่อ โดยทั่วไป อัตราการไหลจะเป็นฟังก์ชันของความเร็วก๊าซและพื้นที่หน้าตัดของท่อ การคำนวณดำเนินการด้วยอัลกอริทึมที่ซับซ้อน ซึ่งคุณสมบัติเชิงพลวัตของก๊าซธรรมชาติจะแปรผันตามอุณหภูมิ ความดัน และองค์ประกอบของของไหล

การประยุกต์ใช้เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซ

ข้อดีและข้อเสียของประเภทมิเตอร์วัดอัตราการไหลของก๊าซ

แน่นอนว่าไม่มีเทคโนโลยีหรือเครื่องวัดใดที่สามารถตอบสนองความต้องการและเงื่อนไขทางวิชาชีพได้ทั้งหมด ปัจจุบันมีเทคโนโลยีการวัดอัตราการไหลของก๊าซที่นิยมใช้กัน 4 ประเภท ซึ่งแต่ละประเภทก็มีจุดแข็งและข้อจำกัดที่แตกต่างกันไป เป็นไปได้ที่จะป้องกันความผิดพลาดที่มีค่าใช้จ่ายสูงได้หลังจากเข้าใจข้อดีและข้อเสียของเทคโนโลยีเหล่านั้น

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าหมายเลข 1

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าทำงานบนหลักการเหนี่ยวนำของกฎฟาราเดย์ ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าภายในเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าจะสร้างสนามแม่เหล็กขึ้น จากนั้นอิเล็กโทรดจะสามารถตรวจจับแรงดันไฟฟ้าได้ สนามแม่เหล็กไฟฟ้าจะเปลี่ยนแปลงไปตามแรงดังกล่าวเมื่อของไหลไหลผ่านท่อ ในท้ายที่สุด การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวจะถูกแปลงเป็นอัตราการไหล

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์หมายเลข 2

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบวอร์เท็กซ์ทำงานโดยอาศัยหลักการของปรากฏการณ์ฟอนคาร์มัน วอร์เท็กซ์จะถูกสร้างขึ้นโดยอัตโนมัติเมื่อไหลผ่านตัวบลัฟฟ์ (buff body) ซึ่งมีตัวบลัฟฟ์ด้านหน้าแบนกว้าง ความเร็วการไหลจะแปรผันตามความถี่ของวอร์เท็กซ์

เครื่องวัดอัตราการไหลความร้อนหมายเลข 3

ความแตกต่างของความร้อนระหว่างเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิสองตัวสามารถคำนวณได้หลังจากทำความร้อนให้กับกระแสน้ำปลายทาง เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิสองตัวติดตั้งอยู่ทั้งสองด้านขององค์ประกอบความร้อนในท่อส่วนเดียว ก๊าซจะถูกทำให้ร้อนขึ้นเมื่อไหลผ่านองค์ประกอบความร้อน

หมายเลข 4เครื่องวัดอัตราการไหลของมวล Coriolis

การสั่นสะเทือนของท่อจะเปลี่ยนแปลงไปตามอัตราการไหลของตัวกลาง การเปลี่ยนแปลงการสั่นสะเทือนดังกล่าวจะถูกบันทึกโดยเซ็นเซอร์ทั่วท่อ แล้วแปลงเป็นอัตราการไหล

การเลือกมาตรวัดอัตราการไหลของก๊าซที่เหมาะสมนั้นต้องอาศัยความสมดุลระหว่างความแม่นยำ ความทนทาน และต้นทุน เพื่อให้เหมาะสมกับความต้องการเฉพาะของการใช้งาน การเลือกอย่างรอบรู้ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการปฏิบัติงานเท่านั้น แต่ยังช่วยให้เป็นไปตามข้อกำหนดและความปลอดภัยอีกด้วย การทำความเข้าใจมาตรวัดประเภทต่างๆ และความเหมาะสมกับสภาพการใช้งานที่แตกต่างกัน จะช่วยให้ภาคอุตสาหกรรมสามารถบรรลุประสิทธิภาพสูงสุด ลดต้นทุน และมั่นใจในความน่าเชื่อถือของระบบ การเลือกที่ถูกต้องจะนำไปสู่การดำเนินงานที่แข็งแกร่งและยืดหยุ่นยิ่งขึ้น ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการทั้งในปัจจุบันและความท้าทายในอนาคต