چطور رگلاتور گاز مناسب برای کار خود را انتخاب کنیم؟
رگلاتور گاز و تفاوترگلاتورهای تک مرحله ای و دو مرحله ای
رگلاتور گاز، جهت کاهش فشار گاز فرستاده شده از داخل سیلندر گاز پرفشار به طوری که بتوان آن را به شکل مطمئن برای تجهیزات و لوازم عملیاتی به کار گرفت، مورد استفاده قرار می گیرند. دو نوع اصلی از رگلاتورهای فشار گاز وجود دارند: تک مرحله ای و دو مرحله ای.
رگلاتورهای فشار تک مرحلهای موجب کاهش فشار سیلندر به فشار خروجی یا تحویلی در یک مرحله میشوند. رگلاتورهای فشار دو مرحلهای، موجب کاهش فشار سیلندر به سطح عملیاتی در دو مرحله میشوند. از آنجا که عملکرد هرکدام تحت تاثیر ویژگیهای مکانیکی میباشد، انتخاب رگلاتور گاز وابسته به نوع کاربرد هرکدام میباشد.
دو پارامتر بسیار مهمی که باید در نظر گرفته شوند:
۱-خمیدگی- ۲-فشارورودی
خمیدگی در اصل اختلاف بین شرایط جریان صفر و و ظرفیت جریان ماکزیمم رگلاتور گاز میباشد. اثر فشار عرضه اختلاف، در فشار ورودی میباشد، چراکه فشار ورودی با خالی شدن سیلندر کاهش مییابد. برای اکثر رگلاتورهای گاز، کاهش در فشار ورودی باعث میشود فشار خروجی افزایش یابد.
برای تاثیر این تفاوتها بر عملکرد میتوان به تعدادی مثال اشاره کرد. برای مثال، زمانیکه سیستم خروجی گاز مرکزی در حال تولید کروماتوگرافهای گوناگون است، نرخهای جریان احتمالا نسبتا ثابت خواهند بود.
اگرچه، اختلاف فشار ورودی ممکن است ناگهانی باشد، به خصوص زمانیکه انواع گوناگونی تغییرات اتوماتیک مورد استفاده قرار میگیرند. در این حالت، رگلاتور دو مرحلهای با دقت بالا (اثر فشار ورودی) و خمیدگی نسبتا تندی باید مورد استفاده قرار گیرد تا از تغییر خط مبنا در کروماتوگرافها جلوگیری نماید.
رگلاتورهای گاز تک مرحله ای و دو مرحلهای دارای ویژگیهای خمیدگی گوناگونی بوده و به شکل متفاوت به تغییر فشار ورودی واکنش نشان میدهند. رگلاتور تک مرحلهای، خمیدگی نسبتا کم با نرخ جریان گوناگون از خود نشان میدهد، اما دارای اثر فشار ورودی نسبتا بالایی است. برعکس، رگلاتور دو مرحلهای دارای شیب تندتری بوده اما تاثیرات فشار ورودی کمی دارد.
از طرف دیگر، اگر از گاز به عنوان ابزار کالیبراسیون برای کوتاه مدت استفاده میشود؛ رگلاتور گاز تک مرحلهای با دقت پایین تر (اثر فشار ورودی) اما خمیدگی مسطح مورد استفاده قرار گیرد. این شیوه موجب حذف نیاز به جریان یافتن گاز با نرخ ثابت قبل از انجام کالیبراسیون میشود.
انتخاب رگلاتور (مواد)
استفاده عمومی از گاز
انتخاب یک رگلاتور گاز مناسب شامل عوامل بسیاری از جمله مواد داخلی سازه میشود. برای استفادهی کلی، رگلاتورهای برنجی با دیافراگمهای الاستومتری خدمات خوبی در موارد غیرخورنده بودن گاز و درجاییکه آلودگی جزئی از یک دیافراگم الاستومتری مهم نیست، دارد. رگلاتورهای برنجی با دیافگرامهایی از فولاد ضدزنگ مانع انتشار هوا و جذب گازها روی دیافگرام میشوند. این امر به خصوص در مورد ترکیبات کم غلظت هیدروکربنها اهمیت دارد که در آن ممکن است روی دیافراگم الاستومتری جذب شود.
رگلاتور گاز ممکن است با استفاده از موادی ساخته شود که برای کاربرد شما مناسب هستند. رگلاتورها با اهداف کلی صنعتی غالبا یا با دیافراگمهای نئوپرن یا Buna-N ساخته میشوند. رگلاتورهایی که دیافراگم نئوپرون یا Buna-N دارند، برای تحلیل کروماتوگرافی گازی که تحت تاثیر انتشار اکسیژن اتمسفری از طریق دیافراگم الاستومر ویا از طریق گازی کردن مونومرها ویا دیمرها از الاستومر قرار میگیرند، مناسب نمیباشند. در واقع، آزمایشگاههایی که تحلیل برنامهریزی شدهی ما را اجرا میکنند با تغییر قابل توجه خط مبنا و افزایشهای زیاد مسائل حل نشده روبرو میشوند.
رگلاتور گاز با خلوص بالا
ساختار ایده آل برای گاز با خلوص بالا، رگلاتوری است که دیافراگم با فولاد ضدزنگ داشته باشد. این رگلاتورها آلوده کننده نمیباشند و استفادهی رضایتبخش برای تمامی کاربردهای گازهای غیرخورنده و یا با خورندگی پایین را تضمین میکنند.
یک رگلاتور گاز مجهز به دیافراگم با فولاد ضد زنگ مزایای بسیاری نسبت به نوع الاستومتری خود دارد. این نوع رگلاتور مواد آلی را به شکل گاز آزاد نمیکند و از انتشار اکسیژن اتمسفری به داخل گاز حامل جلوگیری مینماید. هم دیافگرامهای نئوپرن و هم نوع Buna-N به اکسیژن نفوذپذیر هستند. پتانسیل شیمیایی اکسیژن بین گاز حامل و اتمسفر، نیروی هدایت کنندهی کافی برای اکسیژن فراهم میآورد تا از طریق یک دیافراگم نفوذپذیر به گاز حامل وارد گردد.
مواد سازه به شکل خلاصه
خدمات گاز مورد انتظاری که رگلاتور گاز برای آن خدمات در نظر گرفته شده باید با مواد ساختاری آن که با جریان گاز در ارتباط هستند سازگاری داشته باشد. مواد مرطوب شده باید با ترکیب گاز سازگار باشند.
مواد غیرخورنده: آلومینیوم، برنج، فولاد ضد زنگ، Buna-N، PCTEF، نئوپرن، تفلون، ویتون، نایلون.
مواد خورنده :آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، مونل، نیکل، PCTFE، تفلون.
ابزارهای اندازه گیری رگلاتور
عموما رگلاتورهای گاز تک مرحله ای و دو مرحله ای مجهز به دو ابزار اندازهگیری هستند: یک ابزار اندازهگیری فشار ورودی یا سیلندر، و یک ابزار اندازهگیری فشار خروجی یا فشار تحویلی. ابزار اندازهگیری فشار تحویلی در محدودهی فشارهای پایینتر در مجاورت شیر خروجی تعبیه شده است. اگرچه اکثر رگلاتورهای سیلندری دو ابزار اندازه گیری دارند، رگلاتورهای مورد استفاده در سیلندرهای حاوی گازهای مایع ممکن است ابزار اندازهگیری فشار سیلندر را نداشته باشند چراکه فشار سیلندر با درجه حرارت تغییر میکند، تا زمانیکه مایع در سیلندر موجود باشد.
محدوده ی فشار خروجی عملیاتی
تعیین محدوده ی فشار گازخروجی میتوانند کمی گمراه کننده باشد. اولا، ضروری است فشار گاز مورد نیاز را تعیین کنیم. دوما، فشار بیشینهای که سیستم باید داشته باشد را تعیین نماییم (این دو فشار غالبا با هم برابر هستند). سوما، محدوده ی فشار خروجی را انتخاب نماییم تا فشارهای لازم در محدودهی ۲۵ تا ۹۰ درصدی از فشار خروجی رگلاتور گاز قرار گیرند (عملکرد رگلاتور در این محدوده در بهترین حالت خود قرار دارد).
قرارگیری رگلاتور (سیلندر یا خطی)
کاربردهای به خصوص رگلاتورهای گاز به دو نوع تقسیم میشوند. اولین نوع زمانی است که رگلاتور با استفاده از یک اتصال گاز فشرده به یک سیلندر گاز بسته میشود، کاربرد دوم زمانی است که رگلاتور در یک خط گاز قرار دارد – که ابزاری برای کاهش بیشتر فشار خط فراهم میآورد. رگلاتور خطی بدین شکل شناسایی میشود که ورودی و خروجیاش در طرفین مقابل هم قرار دارند، و دارای یک ابزار اندازهگیری یکتا میباشد که در موقعیت ساعت ۱۲ قرار دارد تا کاهش فشار را نشان دهد.
خلاصه ای از معیارهای انتخابی
کاربرد رگلاتور تعیین میکند کدام رگلاتور گاز باید انتخاب شود. برای مثال، یک رگلاتور برنجی باید در خدمات گاز خورنده مورد استفاده قرار گیرد. طول مدت استفاده از گاز به شناسایی اینکه رگلاتور تک مرحلهای بهتر عمل میکند یا دو مرحلهای کمک مینماید. رگلاتور تک مرحلهای یک عملگر خوب برای استفادهی کوتاه مدت از گاز است. رگلاتور گاز دو مرحلهای زمانی بهترین عملکرد را دارد که به سیلندر متصل گردد و به فشار مطلوب تنظیم گردد، و بعدا همچنان در حال خدمترسانی باشد تا اینکه سیلندر آمادهی تعویض گردد.
این شرایط و معیارها را در زمان برنامهریزی برای الزامات کاهش فشار بعدی خود در نظر بگیرید.
-
از رگلاتور گازی برای تمامی الزامات کاهش فشار استفاده کنید.
-
از یک شیر فلکه برای کنترل جریان استفاده کنید.
-
مواد مورد استفاده در ساختار رگلاتور گاز باید با خدمات گاز مطلوب سازگار باشند.
-
الزامات فشار خروجی را تعیین کنید.
-
آیا به یک رگلاتور سیلندری و یا یک رگلاتور خطی و یا شاید به هر دو نیاز دارید؟
-
لوازم جانبی که باید در رگلاتور گاز شما استفاده شوند را تعیین کنید.
-
تعیین کنید چطور قصد دارید از رگلاتور فشار استفاده نمایید. عموما یک رگلاتور تک مرحله ای برای کاربردهای کوتاه مدت مناسب میباشد. رگلاتور بلندمدت برای کاربردهای بلندمدت مناسب است.
-
امنترین راه برای کاهش فشار سیلندر از طریق یک رگلاتور کاهش فشار میباشد.
دستورالعملهای عملیاتی رگلاتور و ملاحظات امنیتی
جهت به کاراندازی یک رگلاتور گاز، باید بنا به استفادهی آن آموزش داده شوید یا کار خود را تحت نظارت صالح انجام دهید.
- از شیشه های امنیتی در زمان نصب و راهاندازی تجهیزات مدیریت گاز استفاده کنید.
- هر رگلاتور جدید گاز را با خدمات مورد انتظار علامتگذاری نموده و هیچگاه از یک رگلاتور برای بیش از یک سرویس استفاده ننمایید. رگلاتورهایی که در سرویسهای گاز اکسیژن مورد استفاده قرار گرفتند نباید در سرویس دیگری مورد استفاده قرار گیرند. جهت اطمینان از امنیت و جلوگیری از آلودگی، به طور جد پیشنهاد میشود رگلاتورها به یک سرویس گاز تخصیص یابند.
- هیچگاه یک ابزار مدیریت گاز یا سیلندر را در دماهای بالای ۱۲۵ درجهی فارنهایت قرار ندهید.
- هرگز از یک رگلاتور به عنوان سوپاپ قطع استفاده نکنید. اطمینان حاصل کنید در زمانهایی که از آن استفاده نمیشود، جریان گاز در منبع خود قطع شده باشد.
- اطمینان حاصل کنید سوپاپ سیلندر گاز و اتصال رگلاتور پاکیزه بوده و با سرویسی که برای آن مورد استفاده میباشند سازگاری دارند.
- زمانیکه رگلاتور تحت فشار بوده و/یا در حال کار است، هرگز جایگاه آن را تغییر نداده و یا آن را جدا نکنید.
- رگلاتورگاز را در معرض فشار ورودی بیشتر از مقدار پیشنهادی قرار ندهید.
- سیلندرهای گاز باید تنها روی گاریهای طراحی شده برای آنها حرکت داده شوند.
- هرگز یک سیلندر گاز را بدون اینکه کلاهک روی آن باشد حرکت ندهید.
- اگر سوالی دارید، با تامین کنندهی گاز خود تماس بگیرید تا پیشنهاداتی در باب رگلاتورهای گاز برای استفاده با گازهای خورنده و اکسیدکننده، گازهای خالص و ترکیبات گازی به شما ارائه نماید.
ترجمه : دایان گاز
تالیف : شقایق شجاعی
