Liquid-gas separators: key separation equipment in industrial processes

في النظام المعقد للصناعة الحديثة، يلعب جهاز فصل السائل عن الغاز دورًا أساسيًا كجهاز مهم. وتتمثل وظيفته الرئيسية في فصل خليط السائل والغاز بفعالية لتلبية متطلبات العملية وضمان سلامة واستقرار وكفاءة الإنتاج. يعتمد مبدأ عمل جهاز فصل السائل عن الغاز على اختلاف الخواص الفيزيائية. ومن بين المبادئ الشائعة الفصل بالجاذبية، والفصل بالطرد المركزي، والفصل بالترشيح. يستخدم الفصل بالجاذبية اختلاف الكثافة بين السوائل والغازات لفصل السوائل الأثقل عن الغازات عن طريق ترسيبها تحت تأثير الجاذبية في ظروف تدفق ثابتة أو بطيئة. ويتم الفصل بالطرد المركزي عن طريق توليد مجال تدفق دوار عالي السرعة واستخدام قوة الطرد المركزي لطرد قطرات السائل من الغاز. تستخدم أجهزة فصل الترشيح وسيط ترشيح دقيق لمنع مرور قطرات السائل والسماح بمرور الغاز فقط. تتوفر أنواع مختلفة من أجهزة فصل السائل عن الغاز لتناسب مختلف ظروف العمل والتطبيقات. تتميز أجهزة الفصل الإعصاري بقدرتها الفائقة على فصل كميات كبيرة من الغازات المتربة أو تيارات الغاز عالية السرعة، وذلك بفضل قدرتها العالية على الفصل بالطرد المركزي. تتميز أجهزة الفصل بالجاذبية بهيكل بسيط، وهي مناسبة للتعامل مع معدلات تدفق عالية ومتطلبات فصل منخفضة. أما أجهزة الفصل بالترشيح، فهي قادرة على فصل الغازات السائلة بدقة عالية، وتُستخدم عادةً في العمليات التي تتطلب متطلبات فصل صارمة.

 احتياطات تشغيل فاصل السائل والغاز:

1. التركيب والتشغيل: قبل التثبيت فاصل السائل عن الغازتأكد من أن وضع التركيب سلس وثابت، وقم بتوصيل أنابيب المدخل والمخرج بشكل صحيح وفقًا لتعليمات الجهاز. عند التشغيل، تحقق من إحكام إغلاق الجهاز للتأكد من عدم وجود أي تسرب.
2. التحكم في الضغط ودرجة الحرارة: راقب الضغط ودرجة الحرارة بدقة أثناء التشغيل للحفاظ عليهما ضمن الحدود المسموح بها في تصميم المعدات. قد يؤدي الضغط أو درجة الحرارة الزائدة إلى تلف المعدات أو ضعف فصلها.
3. التحكم في تدفق التغذية: يجب الحفاظ على تدفق التغذية مستقرًا وتجنب الزيادة أو النقصان المفاجئ في التدفق حتى لا يؤثر على تأثير الفصل والتشغيل الطبيعي للمعدات.
4. الفحص والصيانة الدورية: ضع خطة فحص دورية، تشمل فحص الهيكل الداخلي للمعدات، وإحكام توصيل أجزاء التوصيل، والتأكد من عدم انسداد أو تلف عناصر المرشح. استبدل الأجزاء البالية أو التالفة في الوقت المناسب لضمان أداء المعدات.
5. معالجة التصريف: بالنسبة للسوائل والغازات المنفصلة، يجب تفريغها ومعالجتها بشكل معقول وفقًا للوائح ذات الصلة لمنع تلوث البيئة.
6. التدريب على التشغيل: يجب أن يتلقى المشغل تدريبًا احترافيًا، وأن يكون على دراية بعملية التشغيل والاحتياطات الخاصة بالمعدات، وأن يكون لديه القدرة على التعامل مع المواقف غير المتوقعة.
7. حماية السلامة: أثناء التشغيل، ارتدِ معدات الحماية الشخصية اللازمة، مثل خوذة السلامة والنظارات الواقية. كما يجب وضع لافتات تحذيرية واضحة حول المعدات.
8. خطة الطوارئ: وضع خطة طوارئ للأعطال والحالات الطارئة المحتملة، مثل تسرب المعدات، وارتفاع الضغط غير الطبيعي، وما إلى ذلك، حتى نتمكن من اتخاذ تدابير سريعة وفعالة لتقليل الخسائر.
9. السجلات والمراقبة: قم بإجراء سجلات مفصلة لجميع المعلمات أثناء التشغيل، مثل الضغط ودرجة الحرارة ومعدل التدفق وما إلى ذلك، وذلك لتمكين تحليل البيانات واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.
10. اتبع إجراءات التشغيل: اتبع بدقة إجراءات تشغيل المعدات، ولا تغير خطوات التشغيل أو إعدادات المعلمات حسب الرغبة.

طرق الحكم على ما إذا كان تأثير الفصل بين السائل والغاز جيدًا أم لا:

1. اختبار محتوى السائل في غاز الخروج: يُقاس محتوى السائل في الغاز المُفرَّغ من مخرج الفاصل باستخدام جهاز اختبار احترافي، مثل جهاز تحليل محتوى السائل. إذا كان محتوى السائل منخفضًا جدًا، فهذا عادةً ما يُشير إلى فعالية الفصل.
2. اختبار محتوى غاز السائل الخارج: حلل كمية الغاز في السائل المتسرب من أسفل الفاصل. يشير انخفاض محتوى الغاز إلى فصل جيد.
3. مراقبة استقرار مستوى السائل: أثناء عملية الفصل، يُراعى استقرار مستوى السائل في الفاصل. إذا كان تذبذب مستوى السائل ضئيلاً، ويمكن الحفاظ عليه ضمن نطاق مستقر نسبياً، فهذا يعني أن فصل الغاز عن السائل أكثر كفاءةً وتأثير الفصل جيد.
4. مقارنة معلمات التصميم: قارن الضغط ودرجة الحرارة ومعدل التدفق وغيرها من المعلمات في التشغيل الفعلي بمعلمات تصميم الجهاز. إذا كانت معلمات التشغيل الفعلية قريبة من متطلبات التصميم أو متوافقة معها، فهذا يعني عادةً أن تأثير الفصل يلبي التوقعات.
5. التحقق من جودة التفريغ: التحقق من جودة الغازات والسوائل المنفصلة، مثل نقاء الغازات ونظافة السوائل وما إلى ذلك. غالبًا ما تعني الانبعاثات عالية الجودة نتائج فصل جيدة. 6.
6. استقرار تشغيل المعدات: راقب أي اهتزاز أو ضوضاء غير طبيعية أو أي عدم استقرار آخر في المعدات أثناء التشغيل. عادةً ما يرتبط استقرار التشغيل بنتائج فصل جيدة.
7. تحقيق مؤشرات العملية: وفقًا لمتطلبات عملية فصل الغاز عن السائل بأكملها، يجب التحقق من تحقيق مؤشرات العملية ذات الصلة. على سبيل المثال، إذا كانت العملية التالية تتطلب جفافًا محددًا للغاز، وكان الغاز المنفصل يلبي هذا الشرط، فهذا يعني أن تأثير الفصل جيد.

فيما يلي الإجراء العام لتشغيل فاصل السائل والهواء:

1. تحضير

- التحقق من مظهر فاصل السائل عن الغاز لضمان عدم وجود أي ضرر أو تسرب أو تشوه واضح.

- تأكد من إغلاق صمامات الدخول والخروج.

- فحص الأجهزة والمعدات الأمنية للتأكد من أنها تعمل بشكل صحيح.

2. التثبيت والتوصيل

- قم بتثبيت فاصل السائل/الغاز بشكل صحيح في المكان المخصص وقم بتوصيل أنابيب المدخل والمخرج وأنابيب التفريغ وما إلى ذلك حسب الحاجة.

- تأكد من أن الاتصال ثابت وأن الختم جيد.

3. تشغيل المعدات

- افتح صمام المدخل ببطء، وأدخل كمية صغيرة من خليط السائل والغاز، وتحقق من إحكام الغلق وتشغيل المعدات.

- مراقبة الضغط ودرجة الحرارة والأجهزة الأخرى للتأكد من أنها ضمن النطاق الطبيعي.

4. التغذية الطبيعية

- قم بزيادة فتح صمام المدخل تدريجيًا بحيث يدخل خليط السائل والغاز إلى الفاصل بمعدل تدفق ثابت.

5. عملية الفصل

يُفصل خليط السائل والغاز في الفاصل وفقًا للمبادئ الفيزيائية. يُرسَّب السائل في أسفل الفاصل بفعل الجاذبية أو آليات فصل أخرى، ويُفرَّغ الغاز من الأعلى.

6. المراقبة والتنظيم

- مراقبة مستمرة للضغط ودرجة الحرارة ومستوى السائل والمعلمات الأخرى.

- قم بضبط فتحة صمام المدخل حسب الضرورة للحفاظ على الفصل المناسب وتشغيل المعدات.

7. تصريف السوائل

- عندما يصل مستوى السائل في الجزء السفلي من الفاصل إلى ارتفاع معين، افتح صمام تفريغ السائل وقم بتفريغ السائل المنفصل.

8. إنتاج الغاز

- يتم تفريغ الغاز المنفصل من المخرج الموجود في أعلى الفاصل ويدخل في عملية المعالجة أو الاستخدام اللاحقة.

9. إيقاف العملية

- أغلق صمام المدخل وأوقف التغذية.

- انتظر حتى يتم تفريغ السائل والغاز الموجودين في الفاصل بشكل كامل، ثم أغلق صمام المخرج وصمام التفريغ.

10. تنظيف وصيانة المعدات

- وفقًا لحالة الاستخدام، قم بتنظيف وفحص وصيانة فاصل الغاز السائل بانتظام، واستبدال الأجزاء البالية.

فوائد أجهزة فصل الغازات السائلة

فواصل السائل والغاز تُعدّ أجهزة فصل السوائل والغازات من المعدات الأساسية في الإنتاج الصناعي وفي العديد من المجالات ذات الصلة، وتُقدّم فوائد جمّة. وتتمثل الفائدة الرئيسية لجهاز فصل السوائل والغازات في استقرار واستمرارية عملية الإنتاج. فمن خلال فصل السوائل والغازات بدقة، يُجنّب الجهاز مشاكل مثل الانسدادات واختلالات الضغط، وذلك من خلال تجنّب تراكم السوائل في أنابيب أو معدات الغاز بفعالية. وهذا يُساعد على تقليل انقطاعات الإنتاج وأعطاله، وزيادة الإنتاجية، وضمان قدرة الشركات على تلبية الطلبات في الوقت المحدد وتلبية متطلبات السوق.

تؤدي فواصل الغازات السائلة دورًا محوريًا في حماية المعدات. قد تؤدي قطرات السائل أو الشوائب التي يحملها الغاز، والتي تدخل المعدات اللاحقة مباشرةً دون فصل، إلى التآكل والتلف والانسداد، مما يُقصّر من عمر المعدات. يستطيع فاصل الغازات السائلة إزالة هذه المواد الضارة مسبقًا، مما يُخفّض بشكل كبير من عبء صيانة المعدات، ويُخفّض تكاليفها، ويُطيل من عمرها التشغيلي. من منظور السلامة، يُعدّ فاصل الغازات السائلة ذا أهمية بالغة. فإذا احتوى الغاز على كمية كبيرة من السائل، فقد يُؤدي ذلك إلى ارتفاع غير طبيعي في الضغط، مما يزيد من خطر الانفجار والتسرب. من خلال فصل السوائل في الوقت المناسب وبطريقة فعّالة، يُمكن لفواصل الغازات السائلة أن تُقلل بشكل كبير من مخاطر السلامة هذه، وتُوفّر ضمانًا قويًا لسلامة أرواح الموظفين وممتلكات الشركة. بالإضافة إلى ذلك، تُساعد فواصل الغازات السائلة على توفير الطاقة والموارد، حيث يُمكن استخدام الغاز النقي المُفصول بكفاءة أكبر، مما يُقلّل من هدر الطاقة. في الوقت نفسه، إذا أمكن إعادة تدوير السائل المنفصل وإعادة استخدامه، فسيؤدي ذلك أيضًا إلى تحسين معدل استخدام الموارد وخفض تكاليف الإنتاج. وأخيرًا، يُسهم جهاز فصل السائل عن الغاز بشكل إيجابي في حماية البيئة، إذ يُقلل من انبعاثات الغازات والسوائل العادمة، ويُقلل من تلوث الغلاف الجوي والتربة والمياه، مما يُمكّن الشركات من الوفاء بمسؤولياتها الاجتماعية بشكل أفضل، والالتزام باللوائح البيئية الصارمة.

باختصار، يحقق جهاز فصل السائل عن الغاز فوائد كبيرة في تحسين كفاءة الإنتاج وحماية المعدات وضمان جودة المنتج وضمان السلامة وتوفير موارد الطاقة وحماية البيئة، وما إلى ذلك. وهو جزء لا غنى عنه ومهم في الإنتاج الصناعي الحديث.