ساخت ترموول

:تاریخ آخرین بروزرسانی مقاله تیر ۲۵ام, ۱۴۰۱ در ۰۵:۳۵ ق٫ظ

ساخت ترموول ابزار دقیق(Construction of Thermowells)، موضوع بسیار مهمی است که در این مقاله قصد داریم درباره آن صحبت کنیم. اما قبل از ادامه خواندن این نوشته، از شما عزیزان دعوت می کنم که ابتدا مقاله زیر را مطالعه فرمایید.

مطالعه بیشتر: ترموول چیست

ترموول یک نوع تجهیز ابزار دقیق است و ساختمان آن به صورت یک غلاف فلزی بسیار محکم بوده که وظیفه آن محافظت از سنسورهای دما نظیر (ترموکوپل، RTD و ترمیستور) در برابر خطرات ناشی از خوردگی، فرسایش، شتاب های بالا، عوامل شیمیایی، مکانیکی و بسیاری عوامل دیگر است. به عبارت دیگر، می توان ترموول را به عنوان یک تجهیز ابزار دقیق حرفه ای در نظر گرفت که به ابزار حساس به دما اجازه می دهد تا دمای فرآیند را بدون باز کردن سوراخی در ظرف یا لوله تشخیص دهد. ساخت ترموول فرآیند آسانی نیست و نیازمند کسب دانش تخصصی در این زمینه است. مفتخریم که اعلام کنیم، شرکت مانیاد صنعت رادین آژند توانسته در زمینه ساخت انواع Thermowell ها، دانش تخصصی را کسب نماید و ترموول های صنعتی بسیار حرفه ای  برای کلیه صنایع گوناگون تولید کند.

چرا از ترموول استفاده کنیم؟

ترموول ها به منظور محافظت کامل از سنسورهای دما در برابر آسیب های مکانیکی ناشی از فشار بیش از حد، سرعت مواد و خوردگی استفاده می گردند. به علاوه، ترموول ها اجازه می دهند یک سنسور دما بدون نیاز به کاهش فشار سیستم فرآیند، جایگزین شود. این مورد فرآیند تعمیر و نگه داری سنسورها را در دراز مدت، آسان می کند.

متریال مورد استفاده در ساخت ترموول

ترموول ها معمولاً از چه متریالی ساخته می شوند؟ اگرچه Thermowell ها ممکن است از هر متریالی که رسانای حرارتی باشند، ساخته شوند. فشار محکمی نداشته و از نظر شیمیایی واکنش پذیر نباشند، می توان با انتخاب متریال مناسب، طول عمر یک ترموول را تضمین کرد.

در اینجا ذکر این نکته ضروری است که اثرات خورندگی مواد شیمیایی در دماهای بالاتر (محیط های صنعتی)، افزایش می یابد. همچنین، ذرات معلق در یک سیال در پروسه فرآیند می توانند، باعث فرسایش بسیار زیاد شده که این مورد باعث از بین رفتن کامل سنسور دما و خرابی آن شوند. بنابراین بایستی در انتخاب متریال ترموول، بایستی دقت لازم را به عمل آورد و از بهترین مواد استفاده کرد.

متریال مورد استفاده در ساخت ترموول های صنعتی از مواد فلزی و سرامیکی هستند که عبارتند از:

1. SS304
2. SS316
3. SS316L
4. SS310
5. Inconel® 600
6. Incoloy® 800
7. ®Monel
8. ®Hastelloy

طراحی و ساخت میله ترمووِل (Thermowell Stem Design)

اکثر ترمووِل های مورد استفاده در صنایع مختلف، از حالت Tapered استفاده می کنند، یعنی اینکه که قطر آنها به تدریج از بالا به پایین ترموول، کم می شود. مثلا قطر ابتدای ترموول 30mm، بدنه 22mm و نوک آن 18mm است. طراحی به صورت Tapered در مقایسه با ترموول‌های صاف استوانه ای (Cylindrical)، استحکام بسیار بالاتر و زمان پاسخ دهی سریع‌تر به تغییرات دما دارند.

انواع مرسوم ترمووِل ها

به طور کلی، ترمووِل ها بر اساس اتصالات فرآیندی، یعنی روش اتصال آن ها به لوله یا مخزن در سایت های مختلف، دسته بندی می گردند. در اینجا قصد داریم 3 نوع مرسوم ترموول ها را خدمت شما عزیزان معرفی کنیم که عبارتند از:

• • فلنج دار (Flanged Thermowell): همانطور که از نام آن مشخص است، دارای یک فلنج در سایزهای مختلف است که به لوله متصل شده است.
  • رزوه ای (Threaded Thermowell): به آن ها ترمول های پیچی هم گفته می شود. این نوع از Thermowell ها، مستقیماً یا در دیواره لوله قرار داده شده و در یک رزوه ترموول، پیچ می شوند.
  • جوشی (Welded Thermowell): شامل 2 نوع socket weld thermowell و weld-in thermowell هستند. این نوع از ترموول ها معمولاً به یک weldolet socket جوش داده می شوند، اما ممکن است به طور مستقیم به دیواره لوله جوش داده شود.

میزان طول ناحیه غوطه وری ترمووِل در پروسه فرآیند (Thermowell Insertion Length)

طول ناحیه غوطه وری، یکی از مهم ترین موارد در هنگام ساخت این تجهیزات ابزار دقیق است. شما عزیزان بایستی در هنگام درخواست و سفارش این تجهیزات، میزان طول غوطه وری آن را مشخص کنید. اما اینجا یک سوال مهم پیش می آید: Thermowell Insertion Length دقیقاً چیست؟

جواب: طول ناحیه غوطه وری، که آن را با حرف U در دیتاشیت های فنی نشان می دهند، کل طول تجهیز، بدون در نظر گرفتن از لبه اتصال (فلنج یا رزوه) تا نوک آن است.  این بخش، بسیار بسیار مهم است. زیرا به منظور داشتن دقت بالا، طول ناحیه غوطه وری بایستی به اندازه ای باشد که به تمام بخش های حساس به دما دستگاه اندازه گیری، اجازه دهد تا اندازه گیری بدون مشکلی انجام شود. اغلب این مورد با رعایت این قانون حاصل می شود که طول ترموول باید بر اساس میزان زاویه غوطه وری نسبت به قطر دیواره لوله باشد، به عنوان مثال: 0.5 تا 2/3 عرض.

تیم فنی هر شرکت، بایستی کلیه اندازه های استاندارد را برای درخواست سفارش خود به سازندگان ترموول در قالب دیتاشیت فنی (Datasheet)، ارائه بدهند تا سازندگان بر اساس اطلاعات فنی و درخواست شما، فرایند طراحی و ساخت ترموول را انجام دهند.

هنگام اندازه‌گیری دمای مایعات، قسمت حساس سنسور ترموکوپل، RTD یا ترمسیتور بایستی به طول قسمت حساس به دما + حداقل یک اینچ (25 میلی‌متر) به داخل سیال فرآیند وارد شود. برای مواردی که گاز در فرآیند وجود دارد، قسمت حساس باید به طول بخش حساس به دما + سه اینچ اضافی (75 میلی متر) غوطه ور شود. همیشه میزان قطر Thermowellو قطر سنسور دما بسیار حائز اهمیت هستند.

اگر قسمت حساس به دما یک سنسور ترموکوپل یا ترمیستور کوتاه است. بایستی از یک ترموول با طول غوطه وری نسبتاً کوتاه استفاده نمود. بخش حساس به دما در ترمومترهای bimetal، آر تی دی ها (RTD) و مایع در دماسنج های شیشه ای، به طور معمول بین 1 تا 2 اینچ است.

میزان Thermowell Lagging Extension

یکی دیکر از بخش های مهم هر ترموول که کمتر شخصی به آن توجه می کند، Thermowell Lagging Extension است. این بخش با حرف انگلیسی T در دیتاشیت های فنی مشخص می گردد. در صورتی که ترموول در یک مخزنی که با عایق پوشانده شده است، نصب گردد، میزان طول Thermowell Lagging Extension بایستی مشخص شود. طول ناحیه T، فاصله میان اتصال تجهیز و اتصال فرآیند ترموول است.

نمونه دیتاشیت برای ساخت ترمووِل

در تصویر زیر، دیتاشیت فنی چند نمونه از Thermowell ها را مشاهده می کنید.

دیتاشیت ترمووِل

استانداردهای ساخت ترموول

در این بخش به استانداردهای Thermowell ها می پردازیم که عبارتند از:

1. استاندارد ASME 19.3TW (2016): این استاندارد، برای ترموول‌هایی میله ای است و شامل انواع فلنج دار یا رزوه ای که به یک فلنج جوش داده شده‌اند و همچنین آن‌هایی که در یک مخزن یا لوله با جوش یا بدون جوش نصب شده اند. ترموول های تولید شده از لوله خارج از محدوده این استاندارد هستند.
2. استاندارد IEC 61520:2000: این استاندارد، ابعاد عملکرد ترموول های فلزی را برای دماسنج های اندازه گیری دما (ترموکوپل، RTD و ترمیستور) با قطرهای از 3 تا 8 میلی متر برای استفاده در پروسه فرآیند مشخص می کند.
3. استاندارد ASME B40.9: این استاندارد، درباره موارد و مسائل مربوط به ایمنی، نحوه ساخت و نصب، تست و آزمایش Thermowell به همراه توصیه های کلی است.

نتیجه گیری

در این نوشته به بررسی ساخت ترموول پرداختیم و جزئیات کاملی را در این زمینه به شما ارائه دادیم. در بخش دیدگاه های این مقاله، منتظر سوالات و پرسش های شما هستیم.