اوریفیس پلیت چیست و چرا در ابزار دقیق استفاده می‌شود؟
اوریفیس پلیت یکی از ساده‌ترین و در عین حال دقیق‌ترین روش‌ها برای اندازه‌گیری جریان سیال در خطوط فرآیندی است. این صفحه فلزی که دارای سوراخی با قطر مشخص در مرکز است، باعث ایجاد افت فشار بین دو سمت خود می‌شود. همین اختلاف فشار به کمک ترانسمیترهای فشار دیفرانسیلی سنجیده شده و به دبی تبدیل می‌گردد. اگر بخواهیم بدانیم اریفیس چیست، باید آن را قلب سیستم اندازه‌گیری جریان دانست؛ جایی که دقت طراحی در قطر سوراخ می‌تواند تفاوت بزرگی در خوانش جریان ایجاد کند.
مفهوم اختلاف فشار در اندازه‌گیری جریان
زمانی که سیال از سوراخ اوریفیس عبور می‌کند، سرعت بالا رفته و فشار کم می‌شود؛ اختلاف میان فشار قبل و بعد از صفحه، پایه‌ی محاسبه سرعت است. این اصل، اساس کار تمام فلومترهای اختلاف فشاری است.
نقش اوریفیس در تعیین دبی سیال
با محاسبه دقیق اختلاف فشار و ضرایب تصحیح حاصل از استانداردهای ISO5167، دبی سیال با دقت بالا قابل محاسبه است. ترکیب صفحه اوریفیس و ترانسمیتر اختلاف فشار روزمونت، یکی از مطمئن‌ترین روش‌ها برای خطوط نفت و گاز محسوب می‌شود.
انواع اوریفیس پلیت و ویژگی هر کدام
اوریفیس پلیت ساده (Concentric Orifice Plate)
کاربردهای معمول در خطوط آب و بخار
این نوع اوریفیس متداول‌ترین مدل است؛ سوراخ دقیقاً در مرکز صفحه قرار دارد و افت فشار یکنواختی ایجاد می‌کند. در پروژه‌های بخار صنعتی و خطوط آب سرد استفاده گسترده دارد.
اوریفیس پلیت خارج از مرکز (Eccentric Orifice Plate)
مزایا در خطوط حاوی گاز یا ذرات جامد
در این مدل، سوراخ پایین‌تر از مرکز قرار دارد تا مانع تجمع گاز یا ذرات جامد شود؛ انتخاب رایجی در صنایع پتروشیمی یا پالایشگاه‌هاست.
اوریفیس پلیت بخش‌دار (Segmental Orifice Plate)
زمان استفاده و محدودیت‌های طراحی
این مدل بیشتر برای سیالات با ذرات معلق استفاده می‌شود و نیازمند طراحی دقیق β-Ratio است تا از خطای اندازه‌گیری جلوگیری شود.
ضریب دبی (Discharge Coefficient) و تأثیر β-Ratio
چگونه β-Ratio بر دقت اندازه‌گیری اثر می‌گذارد؟
β-Ratio نسبت قطر سوراخ اوریفیس به قطر داخلی لوله است. هر چه این نسبت کوچکتر باشد، اختلاف فشار بیشتر و دقت اندازه‌گیری بالاتر است. تنظیم درست آن یکی از فاکتورهای اصلی طراحی است.
محاسبه ضریب تصحیح بر اساس استاندارد ISO5167
استاندارد ISO5167 راهنمای جامعی برای تعیین ضریب دبی و تصحیح فشار ارائه می‌دهد. در محاسبات حرفه‌ای، جنس صفحه، زبری سطح و زاویه لبه نیز در ضریب نهایی تأثیر دارند.
مقایسه اوریفیس پلیت با فلومترهای دیگر
فلومتر صفحه اوریفیس در مقابل فلومتر الکترومگنتیک
در حالی که فلومترهای الکترومگنتیک برای مایعات رسانا مناسب‌اند، اوریفیس پلیت در هر نوع سیال (از گاز تا بخار) قابل استفاده است. هزینه اولیه کمتر و نگهداری ساده‌تر مزیت اصلی این مدل است.
مقایسه با فلومتر ونتوری و مزایای هزینه‌ای
فلومتر ونتوری دقت بالاتری دارد ولی گران‌تر است؛ اوریفیس پلیت گزینه‌ای اقتصادی برای خطوطی با فشار بالا اما دقت قابل قبول محسوب می‌شود.
نکات کلیدی در انتخاب اوریفیس پلیت مناسب
انتخاب جنس متناسب با فشار و دمای سیال
برای خطوط بخار یا گاز تحت فشار، جنس استیل ضدزنگ پیشنهاد می‌شود. انتخاب متریال نادرست سبب تغییر در ضریب دبی و کاهش عمر تجهیز خواهد شد.
استانداردهای ساخت (ASME / ISO / DIN)
در زمان سفارش اوریفیس پلیت باید استانداردهای ساخت و سطح پرداخت لبه مد نظر قرار گیرد تا خطا در جریان کاهش یابد.
فرمول انتخاب سایز بر اساس دبی و قطر لوله
با استفاده از فرمول β و داده دبی مورد نیاز، قطر سوراخ محاسبه می‌شود. نرم‌افزارهای محاسبه اوریفیس در سایت RIACO به طراحان کمک می‌کنند تا سایز دقیق را انتخاب کنند.
پیشنهاد فنی RIACO برای پروژه‌های صنعتی
مدل‌های پیشنهادی برای کارگاه‌ها و پالایشگاه‌ها
در پروژه‌هایی که نیاز به دقت بالا و فشار زیاد دارند، مدل‌های روزمونت به دلیل پایداری و تطابق با هارت پروتکل توصیه می‌شوند.
مشاهده فلومتر صفحه اوریفیس فشرده Rosemount 3051SFC
بررسی اتصالات و فلنج‌های ابزار دقیق
جمع‌بندی و توصیه نهایی
انتخاب درست اوریفیس پلیت به‌ظاهر ساده است، اما تأثیر مستقیمی بر کارایی کل سیستم اندازه‌گیری دارد. در پروژه‌های صنعتی، توصیه می‌شود قبل از خرید از مشاوران فنی RIACO راهنمای انتخاب دریافت کنید تا مدل مناسب بر اساس فشار، دبی و نوع سیال تعیین شود. این انتخاب اصولی، دقت جریان را افزایش و هزینه تعمیرات را کاهش می‌دهد.