गैर-पूर्ण पाइप प्रवाह माप: 22{2}}वर्ष फ़ील्ड-सिद्ध मार्गदर्शिका

2007 में, मुझे एक अपशिष्ट जल संयंत्र अधीक्षक का फोन आया। उन्होंने तीन महीने पहले वह स्थापित किया था जिसे विक्रेता ने "गैर-पूर्ण पाइप सक्षम" चुंबकीय मीटर कहा था, और पर्यावरण ऑडिट दिखा रहा था कि उनका डिस्चार्ज वास्तविक से 45% अधिक था। मैं वहां से निकला, मैनहोल में चढ़ गया और तुरंत समस्या देखी: मीटर वेग ठीक से पढ़ रहा था, लेकिन पाइप केवल आधा भरा हुआ था। मीटर प्रवाह की गणना इस प्रकार कर रहा था जैसे कि संपूर्ण अनुप्रस्थ काट तरल हो। उस 1,800 डॉलर के "सस्ते" मीटर के कारण उन्हें अनावश्यक अपशिष्ट शुल्क के रूप में $47,000 का खर्च उठाना पड़ा।

वह कहानी कोई अपवाद नहीं है. यह आदर्श है. ऐसा करने के 22 वर्षों में, मैंने जितना गिना सकता हूँ, उससे अधिक ख़राब गैर-पूर्ण पाइप स्थापनाओं को ठीक किया है। गंदा रहस्य? बाज़ार में मौजूद 90% प्रवाह मीटर आंशिक रूप से भरे हुए पाइपों के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए थे। अधिकांश विक्रेता ख़ुशी-ख़ुशी आपको एक मानक मैग मीटर बेचेंगे और अपनी उँगलियाँ क्रॉस कर देंगे।

यह कोई पाठ्यपुस्तक नहीं है. वास्तव में मैं अपने ग्राहकों से अपना पैसा बर्बाद करने से पहले यही कहता हूं।

गैर--पूर्ण पाइप प्रवाह माप विफल क्यों हो जाता है (सामान्य गलतियाँ)

आपके द्वारा उपयोग किया गया प्रत्येक प्रवाह मीटर एक बुनियादी धारणा पर काम करता है: पाइप पूरी तरह से भरा हुआ है।

जब यह सच नहीं होता, तो सब कुछ टूट जाता है। चुंबकीय मीटर वेग को बहुत बढ़िया मापते हैं, लेकिन उन्हें इस बात का कोई अंदाज़ा नहीं है कि पाइप का कितना हिस्सा वास्तव में तरल से भरा है।अल्ट्रासोनिक? समान समस्या।टरबाइन मीटर? आधे समय वे हवा में घूम रहे होते हैं। भंवर? सिग्नल ही गायब हो जाता है.

गणित सरल है, लेकिन लगभग कोई भी इसे सही नहीं कर पाता:

प्रवाह=वेग × वास्तविक गीला क्षेत्र

आपको एक नहीं, बल्कि दो मापों की आवश्यकता है। आपको यह जानना होगा कि तरल पदार्थ कितनी तेजी से घूम रहा है, और यह पाइप में कितनी ऊंचाई पर है। केवल तभी आप वास्तविक प्रवाह की गणना कर सकते हैं।

मैं हर हफ्ते यह गलती देखता हूं। कोई व्यक्ति एक मानक मैग मीटर खरीदता है, उसे जोड़ता है, और एक अच्छा स्थिर 4-20mA सिग्नल प्राप्त करता है। उन्हें लगता है कि यह काम कर रहा है. यह। यह बिल्कुल निश्चित रूप से गलत है।

वे एप्लिकेशन जो हमेशा सिरदर्द का कारण बनते हैं

• ये वे चीज़ें हैं जिन्हें ठीक करने के लिए मुझे सबसे अधिक बार बुलाया जाता है:
• नगरपालिका सीवर लाइनें और लिफ्ट स्टेशन
• औद्योगिक संयंत्र अपशिष्ट निर्वहन
• तूफान जल और जल निकासी व्यवस्था
• कोई भी गुरुत्वाकर्षण -संभरित प्रक्रिया लाइन
• खुले चैनलों के वे मूर्खतापूर्ण "बंद पाइप" रूपांतरण

• साइफन प्रणालियाँ जो कभी-कभी आंशिक रूप से भरी हुई चलती हैं

   

आंशिक रूप से भरे पाइपों के लिए सर्वश्रेष्ठ फ्लो मीटर: तकनीकी तुलना

मैंने इनमें से हर एक का वास्तविक पौधों में परीक्षण किया है। यह डेटाशीट से नहीं है-यह मेरी सेवा रिपोर्ट से है।

मुझे वह आखिरी बात दोहराने दें: एक गैर-पूर्ण पाइप में एक मानक चुंबकीय मीटर 30% गलत से लेकर दोगुना वास्तविक प्रवाह तक कहीं भी पढ़ेगा। और ऐसा करते समय यह बिल्कुल सामान्य लगेगा।

क्षेत्र-वेग चुंबकीय मीटर: जो मैं 10 में से 8 बार निर्दिष्ट करता हूं

यह काम का घोड़ा है. यह उत्तम नहीं है, लेकिन 80% अनुप्रयोगों के लिए यह हमारे पास सबसे अच्छा उपकरण है।

यह वास्तव में कैसे काम करता है (कोई मार्केटिंग बीएस नहीं)

एक ही बॉडी में दो सेंसर भरे हुए हैं:

• नियमितचुंबकीय प्रवाह सेंसरकुंडलियाँ जो वेग मापती हैं, किसी भी मैग मीटर के समान
• या तो एक अल्ट्रासोनिक या कैपेसिटिव सेंसर जो मापता है कि तरल कितना ऊंचा है

ट्रांसमीटर गणित करता है: आपके द्वारा दर्ज किए गए पाइप व्यास और मापा स्तर के आधार पर, यह गणना करता है कि पाइप का कितना अंश वास्तव में भरा हुआ है, वेग से गुणा करता है, और आपको वास्तविक प्रवाह देता है।

इतना ही। यही जादू है.

यह वास्तव में क्या अच्छा करता है

मैं आपको ब्रोशर बुलेट पॉइंट नहीं, बल्कि वास्तविक फायदे बताता हूं:

• सीधे पाइप की कोई आवश्यकता नहीं।यह खेल बदल रहा है। कोहनी, वाल्व, पंप के कोई फर्क नहीं पड़ने पर आप इस चीज़ को तुरंत बोल्ट लगा सकते हैं। मैंने उन्हें गेट वाल्व से 12 इंच नीचे स्थापित किया है और वे अभी भी काम करते हैं।
• द्विदिशात्मक.सीवर और नालियाँ कभी-कभी उल्टी दिशा में बहती हैं। यह मीटर इसे संभालता है. अधिकांश अन्य ऐसा नहीं करते।
• कोई गतिशील भाग नहीं.ठोस पदार्थों, चिथड़ों और अन्य सभी चीज़ों के साथ अपशिष्ट जल में लोग शौचालयों में बहा देते हैं? यह गैर-परक्राम्य है।
• पूरी तरह से सबमर्सिबल.तूफान के दौरान लाइन कब पूरी तरह से सरचार्ज हो जाती है? यह काम करता रहता है.

वे सीमाएँ जिनके बारे में आपको कोई नहीं बताता

5% भराव से नीचे सटीकता बहुत कम हो जाती है। 600 मिमी पाइप में 30 मिमी से नीचे? यदि आप भाग्यशाली हैं तो आप ±10% त्रुटि देख रहे हैं। डेटाशीट ±2% कहेगी। इस पर विश्वास मत करो.

इसे किसी भी मैग मीटर की तरह ही प्रवाहकीय तरल की आवश्यकता होती है। शुद्ध पानी, हाइड्रोकार्बन, डीजल? रहने भी दो।

तलछट मूक हत्यारा है. यदि पाइप के तल पर कीचड़ जमा हो जाता है, तो लेवल सेंसर सोचता है कि तरल वास्तव में जितना है उससे अधिक है। आपको स्वचालित इलेक्ट्रोड सफाई चक्र को प्रोग्राम करने की आवश्यकता है।

और हाँ, यह अधिक महंगा है। चित्र एक मानक मैग मीटर से 50-100% अधिक है। हर पैसे के लायक.

अल्ट्रासोनिक क्षेत्र-वेग: बड़े पाइपों के लिए

1200 मिमी से बड़े पाइपों के लिए, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक बहुत महंगा हो जाता है। तभी अल्ट्रासोनिक का मतलब समझ आता है।

जब आपको वास्तव में इसकी आवश्यकता हो

• 48" और बड़े व्यास के पाइप
• गैर -प्रवाहकीय तरल पदार्थ जहां मैग मीटर काम नहीं करेंगे
• जहां आप पाइप नहीं काट सकते, वहां रेट्रोफिट करें
• पढ़ाई के लिए अस्थायी निगरानी

आपके सामने जो समस्याएँ होंगी

न्यूनतम तरल स्तर 50 मिमी, अवधि है। उसके नीचे, ध्वनि के उछलने के लिए कुछ भी नहीं है।

उलझी हुई हवा एक बुरा सपना है. प्रवाह में बुलबुले अल्ट्रासोनिक सिग्नल बिखेरते हैं और आपको कचरा डेटा मिलता है। वातन बेसिन नीचे की ओर? आपको कामयाबी मिले।

सटीकता उतनी अच्छी नहीं है. ±8% अच्छा प्रदर्शन कर रहा है। मैग मीटर के प्रदर्शन की अपेक्षा न करें.

और आप उन ट्रांसड्यूसर्स को साफ़ कर रहे होंगे। हर तीन महीने में न्यूनतम. ग्रीस, बायोफिल्म, कीचड़-यह सब बनता है।

पार्शल फ्लूम्स: पुराना स्कूल समाधान जो अभी भी काम करता है

यदि आप नया निर्माण कर रहे हैं और सिविल कार्य कर सकते हैं, तो दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए उचित रूप से स्थापित पार्शल फ़्लूम से बढ़कर कुछ नहीं है।

मेरे पास 1990 के दशक में स्थापित फ़्लूम्स हैं जो आज भी अंशांकन के अंतर्गत हैं। प्रवाह धारा में कोई इलेक्ट्रॉनिक्स नहीं, घिसने वाला कुछ नहीं, बहने वाला कुछ भी नहीं।

लेकिन एक दिक्कत है. आपको हेड लॉस की आवश्यकता है {{1}इसमें से बहुत सारा . 15-30% आपके प्रवाह की गहराई फ्लूम में खो जाती है। यदि आपके सिस्टम में वह ढलान उपलब्ध नहीं है, तो इसे भूल जाइए।

और सिविल कार्य महंगे हैं. लेकिन 20 साल से अधिक? यह अब तक का सबसे सस्ता विकल्प है.

मेरी विशिष्टता शीट जो 90% समस्याओं को रोकती है

यह बिल्कुल वही है जो मैं हर खरीद ऑर्डर पर लिखता हूं। मैंने अन्य लोगों की गलतियों को सुधारने के 20 वर्षों में इसे परिष्कृत किया है।

गैर-परक्राम्य आवश्यकताएँ

• वास्तविक क्षेत्र-वेग प्रौद्योगिकी, फ़र्मवेयर अपडेट वाला मानक मैग मीटर नहीं
• न्यूनतम मापने योग्य स्तर 25 मिमी से कम या उसके बराबर- यदि वे 50 मिमी निर्दिष्ट करते हैं, तो चले जाएं
• सटीकता 10%, 25%, 50% और 100% भरण पर बताई जानी चाहिए- केवल पूर्ण पाइप पर नहीं
• कैपेसिटिव या अल्ट्रासोनिक स्तर में निर्मित -– दबाव नहीं. तलछट दबाव सेंसरों को नष्ट कर देता है
• IP68 सबमर्सिबल, 10 मीटर न्यूनतम गहराई रेटिंग
• प्रोग्रामेबल रिवर्स करंट इलेक्ट्रोड सफाई
• डेटा लॉगिंग के साथ मोडबस आरटीयू आउटपुट- आपको किसी दिन इसका निदान करने की आवश्यकता होगी

लाल झंडों का मतलब है भाग जाओ

• कोई भी विक्रेता जो कहता है "हमारा मानक मैग मीटर आंशिक भरण में काम करता है"
• वे आपको कम से कम तीन स्थानीय संदर्भ स्थापनाएँ नहीं देंगे
• डेटाशीट केवल पूर्ण पाइप स्थितियों पर सटीकता दिखाती है

• वे आपको दबाव आधारित स्तर प्रणाली बेचने का प्रयास करते हैं

   

गैर-पूर्ण पाइप मीटर स्थापना नियम (फ़ील्ड-सिद्ध)

ये सैकड़ों मैनहोल में चढ़ने से आते हैं। उन पर ध्यान न दें और आप वापस आ जायेंगे।

• शारीरिक रूप से जितना संभव हो उतना नीचे माउंट करें।मैं हर बार यही गलती देखता हूं।' किसी ने सेंसर को पाइप सेंटरलाइन पर लगाया है। जब पाइप 40% भर जाता है, तो सेंसर हवा में शून्य रीडिंग कर रहा होता है। 600 मिमी पाइप के लिए, इसे नीचे से 30-60 मिमी माउंट करें। इतना ही।
• केवल पूर्णतः क्षैतिज पाइप में।ढलान का 2 डिग्री भी क्षेत्र संबंध के स्तर को इतना बदल देता है कि 5% त्रुटि हो जाती है।
• हमेशा आइसोलेशन वाल्व और एक बायपास जोड़ें।तुम्हें किसी दिन यह मीटर खींचना पड़ेगा। ऐसा करने के लिए अपने आप को पूरे संयंत्र को बंद करने के लिए बाध्य न करें।
• ग्राउंड रिंग वैकल्पिक नहीं हैं.किसी भी मैग मीटर के समान, लेकिन यहां और भी अधिक महत्वपूर्ण है।

• कभी भी लाइन में ऊंचे बिंदु पर स्थापित न करें।एयर पॉकेट वहां जमा हो जाएंगे और आपको बेतरतीब ड्रॉपआउट मिलेंगे।

   

अंशांकन: मैनुअल आपको क्या नहीं बताता

एक गैर - पूर्ण पाइप मीटर को चालू करना अलग है। यहाँ मेरी वास्तविक प्रक्रिया है:

• पहले खाली पाइप शून्य.यह सबसे जरूरी कदम है। पाइप पूरी तरह सूखा होना चाहिए. कोई टपकन नहीं, कोई पोखर नहीं। बिल्कुल खाली.
• कई बिंदुओं पर स्तर सत्यापित करें.25%, 50%, 75%, 100% तक भरें। वास्तविक गहराई को मैन्युअल रूप से मापें और मीटर जो कहता है उससे तुलना करें। यह 90% सेटअप त्रुटियों को पकड़ लेता है।
• पोर्टेबल डॉपलर जांच.इसके साथ तीन अलग-अलग प्रवाह दरों पर एक पोर्टेबल वेग मीटर चलाएँ।

• वार्षिक सत्यापन.हर साल: खाली पाइप शून्य, मैनुअल डिप स्तर की जांच, इलेक्ट्रोड साफ। यह 30 मिनट का काम है जो $50,000 की बिलिंग त्रुटियों को रोकता है।

   

समस्या निवारण: समस्याएँ जो मैं हर सप्ताह देखता हूँ

• कम प्रवाह पर बहुत अधिक पढ़ना:10 में से 9 बार, शून्य खिसक गया या सेंसर पर कीचड़ जमा हो गया। खाली शून्य करो, चेहरा साफ करो.
• कांटेदार पागल रीडिंग:फँसी हुई वायु या ज़मीनी लूप। अपस्ट्रीम में वातन की जाँच करें, अपनी ग्राउंडिंग ठीक करें, डैम्पिंग चालू करें।
• शून्य दिखाता है लेकिन निश्चित रूप से तरल है:सेंसर डूबा हुआ नहीं है (आपने इसे बहुत ऊपर लगाया है, है ना?) या इलेक्ट्रोड पूरी तरह से लेपित हैं। सफ़ाई चक्र चलाएँ.

• लगातार ऑफसेट:आपने ट्रांसमीटर में गलत पाइप आईडी टाइप किया है। मैं स्वयं साल में कम से कम एक बार ऐसा करता हूं। दोहरी जाँच।

   

लागत तुलना: स्वामित्व की 10-वर्ष की कुल लागत

एक सामान्य 300 मिमी लाइन के लिए 10 वर्षों में वास्तव में इसकी लागत क्या है:

वह आखिरी पंक्ति कोई मज़ाक नहीं है। मैंने किसी के ध्यान देने से पहले ही वर्षों तक मानक मैग मीटरों को आधे - पूर्ण पाइपों में 70% ऊंचाई पर पढ़ते हुए देखा है। सस्ता मीटर हमेशा सबसे महंगा विकल्प होता है।

22 वर्षों के बाद अंतिम अनुशंसा

मैं इसे सरल रखता हूँ:

क्षेत्रफल -वेग चुंबकीय मीटर प्राप्त करें यदि:

• आपका पाइप 100-1200 मिमी का है
• तरल प्रवाहकीय है (सीवेज, पानी, अपशिष्ट)
• सटीकता वास्तव में मायने रखती है
• यह एक स्थायी स्थापना है

अल्ट्रासोनिक जाओ यदि:

• 48" पाइप से बड़ा
• गैर-प्रवाहकीय तरल
• आप पाइप नहीं काट सकते

एक फ्लूम बनाएं यदि:

• यह नया निर्माण है
• आपके पास ढलान और सिर का नुकसान है
• आप इसके बारे में 20 साल तक भूलना चाहते हैं

और कभी भी ऐसे पाइप में मानक चुंबकीय मीटर का उपयोग न करें जो पूरा न चलता हो।यह आपको एक सुंदर, स्थिर, पूरी तरह से गलत रीडिंग देगा। और जब तक ऑडिटर नहीं आएंगे तब तक आपको पता नहीं चलेगा।

पूर्ण पाइप माप न होना कोई आपदा नहीं है। सही चीज़ निर्दिष्ट करें, इसे सही ढंग से स्थापित करें, और आप इसके बारे में 15 वर्षों तक भूल जायेंगे।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

प्रश्न: क्या एक मानक चुंबकीय प्रवाह मीटर गैर-पूर्ण पाइप में काम कर सकता है?

उ: नहीं। एक मानक मैग मीटर इस धारणा पर काम करता है कि पाइप 100% भरा हुआ है। आंशिक रूप से भरे हुए पाइपों में, यह वास्तविक प्रवाह से 30% से 100% अधिक रीडिंग उत्पन्न करेगा, जिससे अक्सर महंगा अपशिष्ट शुल्क और अनुपालन त्रुटियां होती हैं।

प्रश्न: आंशिक रूप से भरे पाइपों के लिए सबसे अच्छा प्रवाह मीटर कौन सा है?

ए: प्रवाहकीय तरल पदार्थ ले जाने वाले 100-1200 मिमी व्यास वाले पाइपों के लिए, ±2-5% की व्यावहारिक सटीकता के साथ, एक क्षेत्र {{2} वेग (ए - वी) चुंबकीय मीटर सबसे विश्वसनीय विकल्प है। 1200 मिमी से बड़े पाइपों के लिए, एक अल्ट्रासोनिक ए - वी प्रणाली अधिक लागत - प्रभावी है।

प्रश्न: एक क्षेत्र {{0} वेग चुंबकीय प्रवाह मीटर कैसे काम करता है?

ए: यह एक बॉडी में दो सेंसर को एकीकृत करता है: प्रवाह वेग को मापने के लिए एक मानक चुंबकीय कुंडल, और एक अंतर्निर्मित लेवल सेंसर (कैपेसिटिव या अल्ट्रासोनिक)। ट्रांसमीटर पाइप के वास्तविक गीले क्रॉस अनुभागीय क्षेत्र द्वारा मापे गए वेग को गुणा करके वास्तविक प्रवाह की गणना करता है।

प्रश्न: गैर-पूर्ण पाइप प्रवाह मीटर के लिए न्यूनतम मापने योग्य तरल स्तर क्या है?

उत्तर: एक उच्च{{0}गुणवत्ता वाला क्षेत्र-वेग मैग मीटर 10-25 मिमी जैसे न्यूनतम तरल स्तर पर भी विश्वसनीय रीडिंग दे सकता है। सटीकता 5% पाइप भराव से काफी नीचे चली जाती है, और पाइप तल पर तलछट के निर्माण से माप विचलन में और वृद्धि होगी।

संदर्भ

[1] आईएसओ 1088:2021। हाइड्रोमेट्री - वर्तमान मीटर का उपयोग कर वेग क्षेत्र विधियाँ। मानकीकरण के लिए अंतर्राष्ट्रीय संगठन, जिनेवा।

[2] बेकर, आरसी (2020)। प्रवाह मापन पुस्तिका: औद्योगिक डिजाइन, संचालन सिद्धांत, प्रदर्शन और अनुप्रयोग तीसरा संस्करण। कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी प्रेस.

[3] जल पर्यावरण महासंघ। (2022)। नगरपालिका अपशिष्ट जल प्रवाह मापन: एक व्यावहारिक मार्गदर्शिका। अलेक्जेंड्रिया, वीए।

[4] स्पिट्जर, डीडब्ल्यू (2021)। औद्योगिक प्रवाह मापन. 4वाँ संस्करण। स्वचालन की अंतर्राष्ट्रीय सोसायटी।

[5] आईईसी 61937:2020। आंशिक रूप से भरे पाइप प्रवाह के लिए विद्युत चुम्बकीय प्रवाहमापी। इंटरनेशनल इलेक्ट्रोटेक्नीकल कमीशन।