Приборы мониторинга хвостохранилищ: руководство по давлению, уровню и расходу

Хвостохранилище – необычное инженерное сооружение. Он существует для того, чтобы сдерживать материал, который никому не нужен, он десятилетиями меняет форму и обычно находится далеко от растения, которое от него зависит. Таким образом, приборы мониторинга хвостохранилищ должны делать что-то более сложное, чем точное измерение: они должны продолжать измерения — год за годом — в условиях абразивной суспензии, ливневых вод, мороза, пыли и длительных перерывов между проверками.

Мы производим приборы для измерения давления, уровня, температуры и расхода, и значительная часть из них в конечном итоге выполняет именно такие задачи. Ниже описано, как мы продумываем точки измерения и какие вопросы мы задаем, прежде чем выбирать устройство для любой из них.

Чем отличается мониторинг дамбы хвостохранилища

Технологическое предприятие обычно может позволить себе заменить неисправный преобразователь в пятницу днем. Хвостохранилище часто не может этого сделать, и этот единственный факт меняет весь процесс выбора. Четыре вещи, как правило, определяют каждое решение:

• Среда абразивна, а иногда и химически активна. Шлам, возвратная вода и просачивание по-разному воздействуют на смачиваемые части, и тонкая диафрагма или небольшой порт не прослужат долго.
• Объект удален, а инфраструктура электропитания и сигнализации соответствует требованиям проекта. Приборы, которые мало потребляют, выдерживают большие перепады напряжения и без внимания проводят калибровку, стоят больше, чем умные.
• Данные должны быть защищенными. Показания могут быть проверены инженерами, регулирующими органами и аудиторами спустя годы, поэтому стабильность и отслеживаемость имеют такое же значение, как и разрешение.
• Неудача имеет экологические последствия, а не только финансовые. Надводный борт, просачивание и давление в трубопроводе не являются удобствами.

Четыре измерения, на которые приходится большая часть нагрузки

Большинство программ мониторинга хвостохранилищ сводятся к измерению давления, уровня, перепада давления и температуры, а картину вокруг них заполняет поток. Таблица ниже представляет собой краткую версию того, как каждый из них занимает свое место.

Давление: поровая вода, шламовые линии и выпуск насоса

Давление — это параметр, который говорит вам, что чувствует конструкция. При установке герметичного пьезометра или стояка датчик давления преобразует уровень воды в сигнал, и месячный тренд обычно более информативен, чем любое отдельное показание. Что касается технологического процесса, то давление на выходе насоса и в пульпопроводе показывает, работает ли система в расчетной точке или загружается спокойно.

Слари не прощает ошибок. Обычно мы рекомендуем мембранный разделитель с промывкой или с большим отверстием, с заполняющей жидкостью, выбранной для данного температурного диапазона, а также манометр или преобразователь с прочным корпусом и достаточным запасом по избыточному давлению. Там, где вибрация от полозьев насоса значительна, заполненные жидкостью манометры и амортизаторы или демпферы защищают движение от усталости. Для локальной индикации с сигнальным контактом в одной и той же точке практичным и энергонезависимым вариантом остаются электроконтактные манометры.

Для линий, перекачивающих агрессивные или кристаллизующиеся среды, наша мембранные разделительные узлы держите измерительный элемент вдали от жидкости, что также значительно упрощает очистку и перенастройку диапазона во время технического обслуживания.

Там, где необходим непрерывный сигнал на нагнетании насоса или на панели управления, датчик давления серии YSZC5 — это модель, которую мы чаще всего поставляем для этой позиции: компактный, с выходом 4–20 мА и простой для калибровки в полевых условиях:

Датчик давления серии YSZC5 для работы с непрерывным сигналом Компактный преобразователь 4–20 мА для сигналов нагнетания насоса или панели, с калибровкой на месте и измерением манометрического/небольшого перепада давления. Посмотреть продукт →

Уровень: От пруда до контура обратной воды

Уровень пруда – это измерение, за которым следят все, но практическая работа обычно происходит в менее гламурных местах: отстойниках, сгустителях, декантирующих башнях и резервуарах возвратной воды. Бесконтактный радар справляется с открытым прудом и сгустителем, где отложения и пена делают контактные устройства ненадежными, в то время как волноводный радар хорошо справляется с более узкими резервуарами и успокоительными колодцами, а ультразвук остается экономически эффективным выбором для объемов чистой воды.

Для затопленных отстойников и скважин гидростатические измерения зачастую являются самым простым решением. Наш погружные уровнемеры созданы для длительного погружения в воду, имеют вентилируемый кабель и корпус из нержавеющей стали, устойчивый к заиленной воде. Там, где требуется только коммутационное действие — сигнализация высокого уровня или запуск насоса — поплавковые контроллеры выполняют эту работу вообще без какой-либо электроники, что неплохо на объекте с ненадежным электроснабжением.

На больших водоемах с широкой поверхностью и переменным слоем пара радарный уровнемер с направленными волнами дает стабильное эхо и не требует особого внимания к техническому обслуживанию:

Волноводный радарный уровнемер для широких водоемов Стабильное измерение уровня эхосигналов, не требующее особого обслуживания, на широких поверхностях и переменных слоях пара, с дальностью действия до 80 м и выходом 4–20 мА/RS485. Посмотреть продукт →

Перепад давления: устранение блокировки до того, как она приведет к останову

Перепад давления – тихая рабочая лошадка хвостохранилища. Перепад давления на фильтре, сетке, циклоне или длинном участке трубы показывает, как ведет себя поток, без использования расходомера на линии. Постепенное повышение является нормальным износом; ступенчатое изменение обычно означает засорение, клапан, оставленный в неправильном положении, или насос, который больше не подает то, что предполагает тенденция.

Важными деталями являются прокладка импульсной линии, правильная вентиляция и запорные клапаны, которые позволяют обслуживать прибор без слива воды из линии. Датчик ДП со стабильным нулем и разумным динамическим диапазоном прослужит долгие годы; плохо установленный будет смещаться каждый месяц.

Для мониторинга фильтров и трубопроводов датчик перепада давления серии YSZC8 является хорошей отправной точкой, диапазон которого выбран таким образом, чтобы нормальная работа находилась в середине диапазона, а не в самом низу:

Датчик перепада давления YSZC8 для мониторинга фильтров и трубопроводов Стабильный, высокоточный преобразователь перепада давления жидкости, газа или пара, подходящий для мониторинга падения давления на фильтрах и трубопроводах с помощью связи HART. Посмотреть продукт →

Температура: индикатор тишины

Температура редко попадает в заголовки новостей на хвостохранилище, но она спокойно освещает три рабочих места. Он защищает оборудование — подшипники насосов, коробки передач, уплотнительную воду — где тенденция к повышению является самым ранним предупреждением о проблеме. Он поддерживает мониторинг тела плотины, при котором массивы датчиков выявляют тепловые аномалии, которые могут сопровождать просачивание. А в холодных регионах он отслеживает глубину промерзания и поведение замерзания и оттаивания вокруг труб и приборов.

Электронную часть выполняют термометры сопротивления и термопары с преобразователями или прямым преобразованием, монтируемым на головке, в зависимости от длины кабеля. Для локального измерения на салазках и коллекторах биметаллические циферблатные термометры с корпусом из нержавеющей стали по-прежнему являются самым надежным из того, что вы можете установить, поскольку для них не требуется ничего, кроме колодца.

Детали установки, которые решают, прослужит ли она долго

Большинство неисправностей приборов, о которых нас спрашивают, вообще не являются неисправностями приборов. Это сифоны, которые никогда не устанавливались, импульсные линии, улавливающие воздух, манометры, установленные там, где оператор не может их прочитать, не залезая наверх, или кабельные вводы, пропускающие воду в первый сезон дождей. Некоторые привычки окупаются многократно:

• Используйте сифоны, охлаждающие змеевики и демпферы на горячих или пульсирующих линиях, а также игольчатые клапаны или коллекторы, чтобы можно было изолировать прибор, не отключая контур.
• Укажите IP68 или устройства для наружного применения с соответствующей герметизацией для открытых мест, а также взрывозащищенные версии, если этого требует классификация зон.
• Выполните калибровку по эталонной точности при вводе в эксплуатацию и запишите найденные значения — именно эта базовая линия позволяет интерпретировать последующие тенденции.
• Для удаленных точек, где нет кабельной трассы, беспроводные датчики мониторинга процессов могут устранить разрыв гораздо дешевле, чем прокладка траншей.

Краткий контрольный список полей

Перед отправкой заказа на поставку мы прогоняем один и тот же список с клиентами, будь то точка с одним датчиком или полная панель мониторинга:

1. Что именно измеряется и к какому решению приведут показания?
2. Каковы реальные условия среды — содержание твердых веществ, температура, химический состав и возможность кристаллизации?
3. В каком диапазоне поддерживается нормальная работа в середине диапазона с запасом на случай неисправности?
4. Локальная индикация, контактный выход, аналоговый сигнал или цифровой протокол — и кто, где это будет читать?
5. Как прибор будет изолирован, очищен и повторно откалиброван без остановки процесса?

Мониторинг хвостохранилищ вознаграждает больше за терпение, чем за изощренность. Приборы, выбранные для реальной среды, установленные таким образом, чтобы их можно было обслуживать, и откалиброванные по записанным базовым показателям, прослужат дольше более сложного оборудования, которое никогда не было полностью приспособлено для работы. Если вы работаете над схемой мониторинга и хотите получить второе мнение по поводу точки давления, уровня или температуры, наши инженеры всегда рады обсудить это — именно в этом разговоре обычно всплывают полезные детали.