چطور رگلاتور گاز مناسب برای کار خود را انتخاب کنیم؟
رگلاتور گاز و تفاوت رگلاتورهای 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 مرحله ای موجب کاهش فشار سیلندر به فشار خروجی یا تحویلی در یک مرحله می شوند. رگلاتورهای فشار دو مرحله ای، موجب کاهش فشار سیلندر به سطح عملیاتی در دو مرحله می شوند. از آنجا که عملکرد هرکدام تحت تأثیر ویژگی های مکانیکی می باشد، انتخاب رگلاتور گاز وابسته به نوع کاربرد هرکدام می باشد.
دو پارامتر بسیار مهمی که باید در نظر گرفته شوند:
۱-خمیدگی ۲-فشار ورودی
خمیدگی در اصل اختلاف بین شرایط جریان صفر و ظرفیت جریان ماکزیمم رگلاتور گاز می باشد. اثر فشار عرضه اختلاف، در فشار ورودی می باشد، چرا که فشار ورودی با خالی شدن سیلندر کاهش می یابد. برای اکثر رگلاتورهای گاز، کاهش در فشار ورودی باعث می شود فشار خروجی افزایش یابد.
برای تأثیر این تفاوت ها بر عملکرد می توان به تعدادی مثال اشاره کرد. برای مثال، زمانیکه سیستم خروجی گاز مرکزی در حال تولید کروماتوگرافهای گوناگون است، نرخهای جریان احتمالاً نسبتاً ثابت خواهند بود.
اگرچه، اختلاف فشار ورودی ممکن است ناگهانی باشد، به خصوص زمانیکه انواع گوناگونی تغییرات اتوماتیک مورد استفاده قرار می گیرند. در این حالت، رگلاتور دو مرحله ای با دقت بالا ( اثر فشار ورودی ) و خمیدگی نسبتاً تندی باید مورد استفاده قرار گیرد تا از تغییر خط مبنا در کروماتوگراف ها جلوگیری نماید.
رگلاتورهای گاز تک مرحله ای و دو مرحله ای دارای ویژگی های خمیدگی گوناگونی بوده و به شکل متفاوت به تغییر فشار ورودی واکنش نشان می دهند. رگلاتور تک مرحله ای، خمیدگی نسبتاً کم با نرخ جریان گوناگون از خود نشان می دهد، اما دارای اثر فشار ورودی نسبتاً بالایی است. برعکس، رگلاتور دو مرحله ای دارای شیب تندتری بوده اما تأثیرات فشار ورودی کمی دارد.
از طرف دیگر، اگر از گاز به عنوان ابزار کالیبراسیون برای کوتاه مدت استفاده می شود؛ رگلاتور گاز تک مرحله ای 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 می شود.
انتخاب رگلاتور (مواد)
استفاده عمومی از گاز
انتخاب یک رگلاتور گاز مناسب شامل عوامل بسیاری از جمله مواد داخلی سازه می شود. برای استفاده ی کلی، رگلاتورهای برنجی با دیافراگم های الاستومتری خدمات خوبی در موارد غیرخورنده بودن گاز و درجایی که آلودگی جزئی از یک دیافراگم الاستومتری مهم نیست، دارد. رگلاتورهای برنجی با دیافگرام هایی از فولاد ضد زنگ مانع انتشار هوا و جذب گازها روی دیافراگم می شوند. این امر به خصوص در مورد ترکیبات کم غلظت هیدروکربن ها 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 غالباً یا با دیافراگم های نئوپرن یا Buna-N ساخته می شوند. رگلاتورهایی که دیافراگم نئوپرون یا Buna-N دارند، برای تحلیل کروماتوگرافی گازی که تحت تأثیر انتشار اکسیژن اتمسفری از طریق دیافراگم الاستومر ویا از طریق گازی کردن مونومرها ویا دیمرها از الاستومر قرار می گیرند، مناسب نمی باشند. در واقع، آزمایشگاه هایی که تحلیل برنامه ریزی شده ی ما را اجرا می کنند با تغییر قابل توجه خط مبنا و افزایش های زیاد مسائل حل نشده روبرو می شوند.
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 نمی باشند و استفاده ی رضایتبخش برای تمامی کاربردهای گازهای غیرخورنده و یا با خورندگی پایین را تضمین می کنند.
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 نمی کند و از انتشار اکسیژن اتمسفری به داخل گاز حامل جلوگیری می نماید. هم دیافگرام های نئوپرن و هم نوع Buna-N به اکسیژن نفوذپذیر هستند. پتانسیل شیمیایی اکسیژن بین گاز حامل و اتمسفر، نیروی هدایت کننده ی کافی برای اکسیژن فراهم می آورد 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 اندازه گیری هستند: یک ابزار اندازه گیری فشار ورودی یا سیلندر، و یک ابزار اندازه گیری فشار خروجی یا فشار تحویلی. ابزار اندازه گیری فشار تحویلی در محدوده ی فشارهای پایین تر 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 اندازه گیری 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 می توانند کمی گمراه کننده باشد. اولاً، ضروری است فشار گاز مورد نیاز را تعیین کنیم. دوماً، فشار بیشینه ای که سیستم باید داشته باشد را تعیین نماییم ( این دو فشار غالباً با هم برابر هستند ). سوماً، محدوده ی فشار خروجی را انتخاب نماییم تا فشارهای لازم در محدوده ی 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 می شوند. اولین نوع زمانی است که رگلاتور با استفاده از یک اتصال گاز فشرده به یک سیلندر گاز بسته می شود، کاربرد دوم زمانی است که رگلاتور در یک خط گاز قرار دارد – که ابزاری برای کاهش بیشتر فشار خط فراهم می آورد. رگلاتور خطی بدین شکل شناسایی می شود که ورودی و خروجی اش در طرفین مقابل هم قرار دارند، و دارای یک ابزار اندازه گیری یکتا می باشد که در موقعیت ساعت ۱۲ قرار دارد تا کاهش فشار را نشان دهد.
خلاصه ای از معیارهای انتخابی
کاربرد رگلاتور تعیین می کند 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 مرحله ای بهتر عمل می کند یا دو مرحله ای کمک می نماید. رگلاتور تک مرحله ای یک عملگر خوب برای استفاده ی کوتاه مدت از گاز است. رگلاتور گاز دو مرحله ای زمانی بهترین عملکرد را دارد که به سیلندر متصل گردد و به فشار مطلوب تنظیم گردد، و بعداً همچنان در حال خدمت رسانی باشد تا اینکه سیلندر آماده ی تعویض گردد.
این شرایط و معیارها را در زمان برنامه ریزی 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. عموماً یک رگلاتور تک مرحله ای برای کاربردهای کوتاه مدت مناسب می باشد. رگلاتور بلندمدت برای کاربردهای بلندمدت مناسب است.
-
امن ترین راه برای کاهش فشار سیلندر از طریق یک رگلاتور کاهش فشار می باشد.
دستورالعمل های عملیاتی رگلاتور و ملاحظات امنیتی
جهت به کاراندازی یک رگلاتور گاز، باید بنا به استفاده ی آن آموزش داده شوید یا کار خود را تحت نظارت صالح انجام دهید.
- از شیشه های امنیتی در زمان نصب و راه اندازی تجهیزات مدیریت گاز استفاده کنید.
- هر رگلاتور جدید گاز را با خدمات مورد انتظار علامت گذاری نموده و هیچگاه از یک رگلاتور برای بیش از یک سرویس استفاده ننمایید. رگلاتورهایی که در سرویس های 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 می شود 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 زمان هایی که از آن استفاده نمی شود، 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 می باشند 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.
- رگلاتور گاز را در معرض فشار ورودی بیشتر از مقدار پیشنهادی قرار ندهید.
- سیلندرهای گاز باید تنها روی گاری های طراحی شده برای آنها حرکت داده شوند.
- هرگز یک سیلندر گاز را بدون اینکه کلاهک روی آن باشد حرکت ندهید.
- اگر سؤالی دارید، با تأمین کننده ی 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
تألیف : شقایق شجاعی
