Praktik Terbaik untuk Garis Instrumentasi Proses: Meningkatkan Akurasi dan Keamanan

Pengukuran Proses – Praktik Terbaik Garis Impulse

Chuck Erml, Product Manager

Saat mengukur tekanan, aliran, atau level dalam proses Anda, keamanan dan akurasi selalu menjadi fokus. Dari tap ke transmitter, akurasi pengukuran proses bergantung pada fungsi yang tepat dari setiap komponen dalam loop pengukuran instrumentasi proses. Dan sementara insinyur dan teknisi sering mengadakirkan sebagian besar perhatian mereka pada transmitter, ia hanya seakurat input garis impulse yang diberikan padanya.

Seringkali sulit untuk mengetahui kapan garis instrumentasi proses tidak berfungsi dengan baik. Jika perhatian Anda hanya berfokus pada transmitter, setiap kemungkinan keberhasilan tergerus jika garis impulse adalah penyebab kinerja buruk.

Tetap teredukasi tentang masalah yang mungkin terjadi dalam garis impulse proses, termasuk yang terkait dengan desain dan tata letak secara keseluruhan, diperlukan untuk akurasi pengukuran akhir Anda. Tulisan blog ini akan memberikan kepada insinyur dan teknisi praktik terbaik yang teruji untuk mengelola keberhasilan garis impulse proses mereka.

Diagram standar dari garis impulse pengukuran proses

Pemilihan Bahan

Untuk setiap blok dasar dalam garis instrumentasi proses – Klep Antarmuka Proses (PIV), garis impulse, dan manifolds – ada pilihan kritis dalam hal bahan yang dapat mempengaruhi akurasi.

Media proses, kondisi lingkungan, dan tekanan/suhu sistem sering menentukan pilihan aloy. Stainless steel, atau logam aloy yang lebih tinggi, sangat diutamakan dalam sebagian besar aplikasi karena resisten terhadap korosi. Namun, banyak pabrik industri terus menggunakan logam karbon untuk klep antarmuka proses, pipa, dan bahkan untuk beberapa manifolds. Dalam aplikasi kelembaban rendah tertentu, logam karbon dapat diterima, tetapi untuk sebagian besar aplikasi lainnya, itu bisa menjadi risiko. Skala yang biasanya terbentuk pada logam karbon dapat terlepas, mengalir downstream, menempel di kursi klep dan menghambat shutoff positif. Hasilnya adalah kalibrasi transmitter yang tidak akurat atau pembacaan transmitter yang tidak akurat. Jika Anda menggunakan komponen logam karbon dalam loop instrumen, mereka akan memerlukan pemantauan yang sangat ketat untuk memastikan skala tidak mempengaruhi operasi klep dalam sistem. Anda dapat mempelajari cara memilih bahan tahan korosi yang tepat untuk aplikasi spesifik Anda dengan pelatihan ilmu bahan dari Swagelok.

Pemeliharaan yang Disederhanakan melalui Standarisasi

Jika tujuan Anda adalah standarisasi desain, ada konfigurasi praktik terbaik yang tersedia yang dapat diterapkan. Sementara insinyur telah mengembangkan berbagai variasi desain seiring waktu, banyak di antaranya tidak ideal untuk keandalan dan akurasi. Setiap sistem memiliki kebutuhan yang berbeda dalam hal pemeliharaan, dan ini meningkatkan kompleksitas bagi tim pemeliharaan.

Ideally, semua sistem pengukuran proses harus dirancang menggunakan serangkaian kriteria yang konsisten, termasuk menetapkan anggaran dan alokasi untuk waktu henti, pemeliharaan, dan akurasi. Hasil optimal seringkali mencakup tingkat standarisasi yang tinggi. Misalnya, sebelum standarisasi, pabrik pemurnian mungkin memiliki 30 konfigurasi yang berbeda untuk garis instrumentasi proses. Setelah standarisasi, pabrik yang sama mungkin hanya memiliki enam, dengan masing-masing berisi komponen dasar yang sama: pemasang transmitter, sistem manifolds, dan klep isolasi. Variasi utama mungkin adalah run tabung dan jenis klep isolasi (DBBs, Gage root, dll.) yang pada gilirannya bergantung pada media, suhu, tekanan, dan lokasi transmitter atau gauge.

Dengan standarisasi, banyak hal menjadi lebih sederhana, termasuk pemeliharaan, pemasangan, pelatihan, dan diagnostik. Keandalan juga meningkat. Selain itu, fasilitas dapat menyimpan lebih sedikit bagian pengganti, mengurangi biaya overhead.

Klep Antarmuka Proses (PIV)

Klep antarmuka proses adalah klep pertama dari garis proses. Secara historis, pilihan PIV adalah satu klep gerenda atau klep bola. Keduanya terus digunakan saat ini, terutama di AS, tetapi praktik terbaik adalah klep double block-and-bleed (DBB), yang terdiri dari dua klep isolasi dan satu klep sisa di antaranya.

Alasan utama untuk menggunakan klep DBB adalah keamanan. Jika Anda perlu mematikan garis instrumentasi proses untuk pemeliharaan, Anda akan menutup kedua klep blok dan membuka klep sisa. Jika karena alasan apa pun klep blok pertama bocor, klep blok kedua akan mencegah penumpukan tekanan atau fluida dalam garis instrumentasi proses.

Konfigurasi double block-and-bleed dapat dibuat dan dirakit dari tiga klep terpisah atau dapat dibeli sebagai satu unit terkontain—mengurangi ukuran dan bobot. Desain terkontain inovatif DBB cocok untuk semua fluida, tetapi terutama untuk yang memiliki viskositas lebih tinggi saat menggunakan klep bola.

Garis Impulse

Garis impulse menghubungkan klep PIV ke manifolds dan transmitter. Tujuannya – sama seperti semua komponen instrumentasi proses – adalah untuk menyampaikan kondisi proses yang presisi ke transmitter. Saat menata letak garis impulse, tiga tujuan utama terlibat:

• Mencegah korosi atau skala, atau penyumbatan
• Mengurangi titik kebocoran
• Mempertahankan suhu dalam rentang tertentu atau memberikan perlindungan terhadap pembekuan

Dua tujuan pertama paling baik dicapai dengan menggunakan tabung dan sambungan tabung yang terbuat dari aloy yang sesuai, seperti stainless steel, sebagai ganti pipa logam karbon dan sambungan berselang. Tabung stainless steel dapat dibentuk dan dibentuk, yang mengurangi jumlah sambungan mekanis. Ketika sambungan diperlukan, sambungan tabung grip mekanis dua ferrule tidak akan bocor dengan siklus termal atau getaran, berbeda dengan sambungan pipa berselang tradisional.

Tujuan ketiga – mempertahankan suhu dalam rentang tertentu – dicapai dengan memanaskan garis impulse. Anda dapat mengisolasi garis impulse Anda secara manual dengan field tracing atau dengan membeli tabung yang telah diisolasi dan dibungkus dalam jaket polimer. Tabung bundel yang telah diisolasi sebelumnya siap dipasang dalam panjang gulung. Penting dengan bundel tabung yang telah diisolasi sebelumnya untuk mengikuti instruksi produsen untuk menyegel insulasi saat menyambung atau memotong bundel.

Manifold

Manifold terdiri dari serangkaian klep yang badannya diolah dari satu blok logam, biasanya stainless steel. Manifold dipasang pada transmitter dan melayani fungsi kritis, memungkinkan isolasi untuk kalibrasi atau service transmitter.

Kualitas dan keandalan sangat penting dalam manifolds. Selama kalibrasi atau operasi normal, setidaknya satu klep dalam manifolds berada dalam posisi shutoff. Jika shutoff tidak lengkap, hasilnya dapat menjadi pembacaan yang tidak akurat dari transmitter.

Apakah fasilitas Anda memerlukan bantuan untuk mengidentifikasi masalah dalam garis instrumentasi proses Anda? Insinyur lapangan Swagelok yang berpengalaman akan mengunjungi fasilitas Anda, mengevaluasi sistem Anda, dan menasihati peningkatan yang akan meningkatkan operasi Anda.

Manifold Close Couple – Sebuah Opsi

Sekarang setelah kita meninjau garis instrumentasi proses secara detail, mari kita lihat opsi untuk menyederhanakan desain lebih lanjut. Ini adalah solusi yang sederhana dan anggun, jika aplikasi Anda memungkinkan Anda untuk menggunakannya.

Garis impulse dapat mahal untuk dipasang dan dipelihara, dengan tantangan seperti penyumbatan, titik kebocoran, kontrol suhu, dan korosi. Opsi – disebut "close couple" – menghilangkan garis impulse. Klep antarmuka proses dan manifold menjadi satu unit, dan transmitter dipasang langsung padanya. Oleh karena itu, seluruh rangkaian terpasang pada garis proses. Sementara banyak insinyur menyukai solusi ini, pemasangan close couple memiliki keterbatasan mereka.

Salah satu keterbatasan adalah suhu. Alasan untuk pengaturan tradisional dengan garis impulse adalah untuk melindungi transmitter dari suhu tinggi garis proses. Jika garis proses terlalu panas, transmitter mungkin tidak dapat beroperasi hanya beberapa inci jauh dalam pemasangan close coupled.

Keterbatasan kedua adalah akses. Jika Anda perlu sampai ke transmitter untuk kalibrasi, ia perlu dapat diakses, oleh karena itu memasang close couple pada lokasi proses 50 kaki di udara tidak viable.

Hambatan terakhir adalah biaya awal. Close coupling memerlukan investasi awal, tetapi pada jangka panjang solusi ini mungkin lebih murah secara keseluruhan. Jika Anda memiliki kesempatan untuk menggunakan jalan pintas ini, kami merekomendasikan menggunakannya.

Kesimpulan

Jika Anda menghargai pengukuran yang akurat dan berinvestasi dalam transmitter premium, maka garis instrumentasi proses Anda memerlukan tingkat perhatian yang sama. Akurasi pengukuran proses sama bergantung pada transmitter seperti pada kualitas komponen garis pengukuran proses, termasuk bagaimana mereka dipasang dan dipelihara. Standarisasi fasilitas Anda pada inti instrumen yang sama dan detail garis impulse proses, bersama dengan komponen sistem yang andal akan meningkatkan keandalan dan akurasi pengukuran Anda. Pengukuran yang lebih akurat akan menghasilkan dividen yang menyenangkan dalam hal waktu, efisiensi, dan keuntungan pabrik.