ท่อส่งในอุตสาหกรรมมีรูปทรงกลมสมบูรณ์แบบเสมอหรือไม่?

ในการใช้งานทางอุตสาหกรรม มักสันนิษฐานกันว่าท่อส่งมีรูปทรงกลมสมบูรณ์ แต่ในความเป็นจริงแล้วนั้นไม่เป็นเช่นนั้นเสมอไป ปัจจัยหลายอย่างส่งผลให้ความกลมของท่อเปลี่ยนแปลงไป และการทำความเข้าใจการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการวัดอัตราการไหลที่แม่นยำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิค

1. ความคลาดเคลื่อนในการผลิต

ท่อเหล็กไร้รอยต่อ ซึ่งนิยมใช้ในงานอุตสาหกรรม ผลิตขึ้นโดยกระบวนการยืดเย็นหรือยืดร้อน ท่อเหล่านี้โดยทั่วไปมีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดถึง DN2000 และอนุญาตให้มีความเป็นวงรีได้ในระดับหนึ่ง (เบี่ยงเบนจากความกลมสมบูรณ์) ระดับความกลมอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับคุณภาพการผลิต

• โดยทั่วไปแล้ว ผู้ผลิตเหล็กรายใหญ่และมีชื่อเสียงจะผลิตท่อที่มีความกลมที่ดีกว่า
• ผู้ผลิตรายเล็กอาจผลิตท่อที่มีความคลาดเคลื่อนเห็นได้ชัดเจนกว่า

ตัวอย่างเช่น ท่อขนาด DN300 บางชนิดอาจมีค่าความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดถึง 5 มม. ควรพิจารณาค่าความคลาดเคลื่อนเหล่านี้เมื่อออกแบบหรือวัดขนาดท่อสำหรับงานอุตสาหกรรม

2. ท่อเชื่อมและท่อเชื่อมเกลียว

นอกจากท่อเหล็กไร้รอยต่อแล้ว ท่อส่งของเหลวแรงดันต่ำจำนวนมากยังใช้ท่อเชื่อมหรือท่อเชื่อมแบบเกลียว ท่อเหล่านี้มักมีความคลาดเคลื่อนของรูปทรงรีมากกว่าท่อไร้รอยต่อ ทำให้รูปทรงไม่สม่ำเสมอ กระบวนการเชื่อมเองก็อาจทำให้เกิดการเสียรูปของท่อ โดยเฉพาะในท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่

โดยทั่วไปแล้ว ท่อเชื่อมและท่อเชื่อมแบบเกลียวจะมีต้นทุนที่คุ้มค่ากว่า แต่Hอาจต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษเมื่อต้องการการวัดที่แม่นยำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดอัตราการไหล

ผลกระทบของความรีต่อเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคชนิดหนีบ

สำหรับเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคชนิดหนีบการวัดจะได้รับอิทธิพลจากสัญญาณเสียงที่ส่งผ่านของเหลวภายในท่อ เซ็นเซอร์ติดตั้งอยู่ด้านนอกของท่อ ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในรูปทรงของท่อ (เช่น ความเป็นรูปไข่) อาจนำไปสู่ปัญหาหลายประการ:

• การส่งสัญญาณที่ไม่เหมาะสมหากท่อไม่เป็นทรงกลมสมบูรณ์ ระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์กับของเหลวอาจแตกต่างกันไปตามเส้นรอบวงของท่อ ซึ่งอาจทำให้สัญญาณอัลตราโซนิกเดินทางเป็นระยะทางต่างกัน ส่งผลให้การวัดผิดเพี้ยนไป
• ความไม่แน่นอนในการวัดที่เพิ่มขึ้นแม้แต่ความคลาดเคลื่อนเล็กน้อยในรูปทรงของท่อก็อาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการคำนวณเวลาในการเดินทางของก๊าซ ส่งผลให้ค่าการวัดอัตราการไหลไม่แม่นยำ

ในกรณีที่ท่อมีรูปทรงรีมาก เซ็นเซอร์อาจไม่สามารถรักษาการสัมผัสกับพื้นผิวท่อได้อย่างสม่ำเสมอ ซึ่งจะทำให้ความแม่นยำในการวัดลดลงไปอีก

ผลกระทบของความรีต่อการสอดใส่เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิค

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกชนิดสอดแทรกซึ่งติดตั้งอยู่ภายในท่อ ก็ประสบปัญหาเนื่องจากรูปทรงรีเช่นกัน:

• การวางตำแหน่งเซ็นเซอร์ไม่ถูกต้องหากท่อมีรูปทรงวงรี ตำแหน่งของเซ็นเซอร์อาจไม่เหมาะสมที่สุดสำหรับการวัดที่แม่นยำ คลื่นอัลตราโซนิกอาจไม่ได้เดินทางเป็นเส้นตรง หรืออาจได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของลักษณะการไหล ทำให้เกิดข้อผิดพลาดได้
• การกระจายการไหลที่ไม่สม่ำเสมอความรีของท่ออาจทำให้การกระจายตัวของกระแสไหลไม่สม่ำเสมอทั่วหน้าตัดของท่อ โดยเฉพาะในท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่หรือสภาวะการไหลที่ซับซ้อน ซึ่งอาจทำให้สัญญาณอัลตราโซนิกสะท้อนแตกต่างกันไปทั่วหน้าตัด ส่งผลให้ความแม่นยำในการวัดลดลง

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการติดตั้งเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิค

เพื่อลดผลกระทบของรูปทรงรีต่อการวัดอัตราการไหล ควรพิจารณาแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดดังต่อไปนี้:

• เลือกส่วนของท่อที่มีความรีน้อยที่สุด: หลีกเลี่ยงท่อที่มีการบิดเบี้ยวหรือโค้งงออย่างเห็นได้ชัด เพราะจะทำให้การวัดคลาดเคลื่อนมากขึ้น
• การติดตั้งเซ็นเซอร์อย่างถูกต้องสำหรับเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิคทั้งแบบหนีบและแบบเสียบ การวางตำแหน่งเซ็นเซอร์ที่ถูกต้องมีความสำคัญอย่างยิ่ง เซ็นเซอร์แบบเสียบควรติดตั้งในตำแหน่งที่อัตราการไหลแสดงถึงลักษณะโดยรวมของท่อได้ดีที่สุด และเซ็นเซอร์แบบหนีบควรติดตั้งในส่วนของท่อที่มีความรีน้อยที่สุด

บทสรุป

แม้ว่าท่อส่งในอุตสาหกรรมจะไม่ค่อยกลมสมบูรณ์แบบ แต่ความเบี่ยงเบนเล็กน้อยในความกลมของท่อโดยทั่วไปจะไม่ส่งผลกระทบต่อการลำเลียงของเหลวอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิค โดยเฉพาะอย่างยิ่งแบบหนีบหรือแบบสอดเข้าไป ความเป็นรูปไข่ของท่ออาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อความแม่นยำในการวัด การทำความเข้าใจผลกระทบของความเป็นรูปไข่และการเลือกตำแหน่งการติดตั้งที่เหมาะสมอย่างระมัดระวัง จะช่วยให้ภาคอุตสาหกรรมมั่นใจได้ว่าการวัดอัตราการไหลมีความน่าเชื่อถือและแม่นยำยิ่งขึ้น