공정 계측 라인 모범 사례

공정 측정 – 임펄스 라인 모범 사례

Chuck Erml, 제품 관리자

프로세스 내에서 압력, 유량 또는 레벨을 측정할 때 항상 안전과 정확성이 초점입니다. 탭에서 트랜스미터에 이르기까지 프로세스 측정 정확도는 프로세스 계측 측정 루프 내 각 구성요소의 적절한 기능에 따라 달라집니다. 엔지니어와 기술자는 종종 대부분의 관심을 트랜스미터에 바치지만 트랜스미터에 제공된 임펄스 라인 입력만큼 정확합니다.

공정 계장 라인이 제대로 작동하지 않을 때를 알기 어려운 경우가 많습니다. 송신기에만 주의를 집중하면 임펄스 라인이 성능 저하의 원인인 경우 성공 가능성이 약화됩니다.

전체 설계 및 레이아웃과 관련된 문제를 포함하여 프로세스 임펄스 라인 내에서 발생할 수 있는 문제에 대한 교육을 유지하는 것은 최종 측정의 정확성에 필요합니다. 이 블로그 게시물은 엔지니어와 기술자 모두에게 프로세스 임펄스 라인의 성공을 관리하기 위한 입증된 모범 사례를 제공할 것입니다.

공정 측정 임펄스 라인의 표준 다이어그램

재료 선택

PIV(프로세스 인터페이스 밸브), 임펄스 라인 및 매니폴드와 같은 공정 계측 라인의 각 기본 빌딩 블록에는 정확도에 영향을 미칠 수 있는 재료 측면에서 중요한 선택 사항이 있습니다.

공정 매체, 환경 조건 및 시스템 압력/온도는 종종 합금 선택을 결정합니다. 스테인레스 스틸 또는 고급 금속 합금은 부식에 강하기 때문에 대부분의 응용 분야에서 강력하게 선호됩니다. 그러나 많은 산업 플랜트에서는 공정 인터페이스 밸브, 배관 및 일부 매니폴드에도 탄소강을 계속 사용하고 있습니다. 특정 저수분 응용 분야에서는 탄소강이 허용되지만 대부분의 다른 응용 분야에서는 위험할 수 있습니다. 일반적으로 탄소강에 축적되는 스케일은 떨어져 나와 하류로 흐르고 밸브 시트에 머물며 확실한 차단을 방해할 수 있습니다. 그 결과 부정확한 트랜스미터 교정 또는 부정확한 트랜스미터 판독이 발생합니다. 기기 루프에 탄소강 구성 요소를 사용하는 경우 스케일링이 시스템의 밸브 작동에 영향을 미치지 않는지 확인하기 위해 매우 면밀한 모니터링이 필요합니다. Swagelok의 재료 과학 교육을 통해 특정 응용 분야에 적합한 내부식성 재료를 선택하는 방법을 배울 수 있습니다.

표준화를 통한 간소화된 유지 관리

목표가 설계 표준화라면 구현할 수 있는 모범 사례 구성이 확립되어 있습니다. 엔지니어는 시간이 지남에 따라 다양한 설계 변형을 개발했지만 그 중 상당수는 안정성과 정확성에 이상적이지 않습니다. 시스템마다 유지 관리 측면에서 요구 사항이 다르므로 유지 관리 팀의 복잡성이 증가합니다.

이상적으로는 모든 공정 측정 시스템은 다운타임, 유지보수 및 정확성에 대한 예산 및 허용량 설정을 포함하여 일관된 기준 세트를 사용하여 설계되어야 합니다. 최적의 결과에는 종종 높은 수준의 표준화가 포함됩니다. 예를 들어, 표준화 전에 정제 공장은 공정 계장 라인에 대해 30가지 다른 구성을 가질 수 있습니다. 표준화 후에는 동일한 플랜트에 트랜스미터 마운트, 매니폴드 시스템 및 격리 밸브와 같은 기본 구성 요소가 각각 포함된 6개만 있을 수 있습니다. 주요 변형은 튜빙 실행 및 격리 밸브 유형(DBB, 게이지 루트 등)일 수 있으며, 이는 차례로 트랜스미터 또는 게이지의 매체, 온도, 압력 및 위치에 따라 달라집니다.

표준화를 통해 유지 관리, 설치, 교육 및 진단을 비롯한 많은 작업이 더 간단해집니다. 신뢰성도 높아집니다. 또한 시설은 더 적은 수의 교체 부품을 비축할 수 있어 간접비를 절감할 수 있습니다.

공정 인터페이스 밸브(PIV)

프로세스 인터페이스 밸브는 프로세스 라인에서 첫 번째 밸브입니다. 역사적으로 선택된 PIV는 단일 게이트 밸브 또는 볼 밸브였습니다. 둘 다 오늘날 특히 미국에서 계속 사용되지만 가장 좋은 방법은 두 개의 차단 밸브와 그 사이에 하나의 블리드 밸브로 구성된 DBB(Double Block-and-Bleed) 밸브입니다.

DBB 밸브를 사용하는 주된 이유는 안전입니다. 유지 관리를 위해 공정 계측 라인을 차단해야 하는 경우 두 블록 밸브를 모두 닫고 블리드 밸브를 엽니다. 어떤 이유로든 첫 번째 차단 밸브에서 누출이 발생하면 두 번째 차단 밸브는 공정 계기 라인의 압력이나 유체 축적을 방지합니다.

더블 블록 앤 블리드 구성은 3개의 개별 밸브로 제작 및 조립할 수 있으며, 크기와 무게를 줄이는 독립형 단일 장치로 구입할 수 있습니다. 혁신적인 독립형 DBB 설계는 모든 유체에 적합하지만 특히 볼 밸브를 사용할 때 점도가 더 높은 유체에 적합합니다.

임펄스 라인

임펄스 라인은 PIV 밸브를 매니폴드와 트랜스미터에 연결합니다. 모든 공정 계측 구성 요소와 마찬가지로 이들의 목적은 정확한 공정 조건을 트랜스미터에 전달하는 것입니다. 임펄스 라인을 배치할 때 세 가지 주요 목표가 작동합니다.

• 부식, 스케일링 또는 막힘 방지
• 누출 지점 감소
• 특정 범위 내에서 온도 유지 또는 동결 방지 제공

처음 두 가지 목표는 탄소강 파이프 및 나사 연결부가 아닌 스테인리스강과 같은 적절한 합금으로 만들어진 튜브 및 튜브 피팅을 사용하여 가장 잘 달성됩니다. 스테인리스 스틸 튜빙은 구부리고 모양을 잡을 수 있으므로 기계적 연결 수가 줄어듭니다. 연결이 필요할 때 2개의 페룰, 기계식 그립 유형 튜브 피팅은 기존의 테이퍼 파이프 나사산 피팅과 달리 열 순환 또는 진동으로 물러나지 않습니다.

세 번째 목표인 특정 범위 내에서 온도를 유지하는 것은 임펄스 라인을 가열하여 달성됩니다. 현장 추적을 통해 수동으로 임펄스 라인을 절연하거나 폴리머 재킷에 이미 절연되어 있는 튜브를 구입하여 절연할 수 있습니다. 미리 절연된 번들 튜빙은 코일 길이로 설치할 준비가 되어 있습니다. 번들을 접합하거나 절단할 때 단열재 밀봉에 대한 제조업체의 지침을 따르는 것이 사전 절연된 튜빙 번들의 경우 중요합니다.

다기관

매니폴드는 몸체가 단일 금속 블록(일반적으로 스테인리스 스틸)으로 가공된 밸브 세트로 구성됩니다. 매니폴드는 트랜스미터에 장착되고 중요한 기능을 수행하여 트랜스미터의 교정 또는 서비스를 위한 격리를 가능하게 합니다.

품질과 신뢰성은 매니폴드에서 특히 중요합니다. 교정 또는 정상 작동 중에 매니폴드의 밸브 중 하나 이상이 차단 위치에 있습니다. 차단이 완료되지 않은 경우 결과는 트랜스미터의 부정확한 판독값이 될 수 있습니다.

귀하의 시설은 프로세스 계측 라인 내의 문제를 식별하는 데 도움이 필요합니까? 숙련된 Swagelok 현장 엔지니어가 귀하의 시설을 방문하여 시스템을 평가하고 귀하의 작업을 개선할 개선 사항에 대해 조언할 것입니다.

닫힌 커플 매니폴드 – 옵션

이제 프로세스 계측 라인을 자세히 검토했으므로 설계를 더욱 단순화할 수 있는 옵션을 살펴보겠습니다. 애플리케이션에서 사용할 수 있는 경우 우아하게 간단한 솔루션입니다.

임펄스 라인은 막힘, 누출 지점, 온도 제어 및 부식과 같은 문제와 함께 설치 및 유지 관리 비용이 많이 들 수 있습니다. "밀접한 커플"이라고 불리는 이 옵션은 임펄스 라인을 제거합니다. 프로세스 인터페이스 밸브와 매니폴드는 하나의 장치가 되며 트랜스미터는 여기에 직접 장착됩니다. 따라서 전체 어셈블리가 공정 라인에 부착됩니다. 많은 엔지니어가 이 솔루션을 선호하지만 가까운 커플 설치에는 한계가 있습니다.

한 가지 제한 사항은 온도입니다. 임펄스 라인을 사용한 기존 설정의 이유는 공정 라인의 고온으로부터 트랜스미터를 보호하기 위함입니다. 공정 라인이 너무 뜨거우면 트랜스미터는 밀접하게 연결된 설치에서 몇 인치 떨어진 곳에서만 작동하지 못할 수 있습니다.

두 번째 제한은 액세스입니다. 교정을 위해 트랜스미터에 접근해야 하는 경우 접근할 수 있어야 하므로 공중에서 50피트의 프로세스 위치에 가까운 커플을 장착하는 것은 실행 가능하지 않습니다.

마지막 장애물은 초기 비용입니다. 긴밀한 결합에는 선행 투자가 필요하지만 장기적으로 솔루션은 전체적으로 비용이 덜 들 수 있습니다. 이 단축키를 사용할 기회가 있으면 사용하는 것이 좋습니다.

결론

정확한 측정값을 중요하게 생각하고 고급 트랜스미터에 투자하는 경우 공정 계측 라인에도 동일한 수준의 주의가 필요합니다. 공정 측정 정확도는 설치 및 유지 관리 방법을 포함하여 공정 측정 라인 구성요소의 품질만큼이나 트랜스미터에 따라 다릅니다. 신뢰할 수 있는 시스템 구성 요소와 함께 계측 연결 및 프로세스 임펄스 라인 세부 사항의 핵심 세트에서 시설을 표준화하면 측정의 신뢰성과 정확성이 향상됩니다. 보다 정확한 측정은 시간, 효율성 및 플랜트 수익성 측면에서 환영할만한 배당금을 산출합니다.