Tehnici de măsurare a nivelului: Minimizarea depunerilor pe sonda radar cu undă ghidată

Aplicațiile de măsurare a nivelului în procesarea gazului natural, condensatului și țițeiului au cerințe speciale care nu sunt întotdeauna evidente altfel decât prin experiența practică în teren. Un exemplu este potențialul de acumulare  sau depunere de substanțe solide sau alte materiale pe o sondă radar cu undă ghidată.

În aplicațiile de procesare a gazului natural, condensatului și țițeiului se pot întâlni parafină, asfalteni, hidrați, impurități și murdărie. Gradul în care acestea pot să se acumuleze pe sondele radar cu unde ghidate (GWR) variază în funcție de aplicație. Chiar și în aplicații în care acumularea nu apare în mod obișnuit, nu este frecventă, aceasta poate apărea în timp, în perioadele reci, sau atunci când instalațiile sunt pornite sau oprite din cauza fluctuațiilor de temperatură, presiune și material de proces. La fel ca în cazul coloanelor de distilare, camerele de imersie externe pot necesita curățare din când în când. Mai jos sunt câteva practici recomandate care pot minimiza acumularea și pot reduce timpul de întreținere.

Formarea depunerilor pe sonda radar cu undă ghidată

Aplicațiile de prelucrare a gazului natural, condensatului și țițeiului au anumite cerințe speciale care nu sunt evidente din fișele de date ale instrumentelor.

Experiența a condus la câteva recomandări simple, dar eficiente, pentru a aborda aceste probleme care nu sunt cuprinse în fișele de date în teren .

Aplicațiile de prelucrare a gazului natural, condensatului și țițeiului pot întâmpina acumulare de parafină, bitum, nisip și murdărie.

Gradul de acumulare variază în mod considerabil. Chiar și în aplicațiile în care nu este predominant, în timp, poate apărea în perioadele reci sau la pornirea și oprirea unităților din cauza fluctuațiilor de temperatură, presiune și material de proces.

Asemenea coloanelor de distilare, camerele/colierele/pilotajele pot necesita curățare din când în când.

Chiar și sondele GWR cu inserție directă pot experimenta acumulare în anumite situații.

Mai jos sunt câteva practici bune care pot minimiza acumularea și reduce timpul de întreținere:

• Utilizați sonde radar cu ghid de undă GWR cu sonde coaxiale mai mari, cu mai mult spațiu liber pentru acumulare.

• Luați în considerare utilizarea sondei Model 7xG Chamber ori de câte ori este posibil. 7xG oferă sensibilitatea și performanța unei sonde coaxiale cu imunitatea la vâscozitate a unei singure tije.

• Izolați gâtul sondei la sondele de preaplin pentru a reduce orice răcire în partea superioară a sondei în interiorul vasului, camerei, colierei sau pilotajului.

• Camerele de imersie ar trebui să fie izolate chiar și în locații cu vreme caldă. Diferența de temperatură dintre un vas cald/cald (cum ar fi un separator) și camerele/colierele neizolate poate fi semnificativă, ducând la depunere de parafină și/sau creșteri de vâscozitate.

• Izolați flanșele camerei pentru a reduce orice răcire în partea superioară a sondei.

• Utilizați sonde cu conexiune pentru spălare integrală pentru a simplifica spălarea/dizolvarea depunerilor sau nisipului. Conexiunile de spălare sunt o opțiune disponibilă pe toate sondele coaxiale GWR Magnetrol®.

• Utilizați sonde cu specificații dielectrice la capătul inferior (1,4), în special pentru condensat.

Modelul 706 al traductorului radar cu undă ghidată Eclipse® este un senzor de nivel perofrmant, alimentat în buclă, cu o tensiune de 24 VDC, bazat pe tehnologia folosită des și acceptată a radarului cu undă ghidată (GWR). Încorporând mai multe realizări semnificative în inginerie, acest traductor de nivel este conceput pentru a oferi performanțe de măsurare mult peste cele ale multor tehnologii tradiționale.

Debitmetrele masice calorimetrice TA2 economisesc energie în stațiile de epurare a apelor uzate

Debitmetrele masice calorimetrice TA2 reprezintă una dintre numeroasele soluții tehnologice care pot economisi energie și pot fi utilizate în diverse aplicații, inclusiv în tratarea apelor uzate.
Diverse tipuri de procese sunt utilizate de stațiile de epurare a apelor uzate pentru a elimina poluanții organici. Sistemele cu nămol activ sunt în prezent cele mai larg utilizate în tratarea biologică.
În procesul cu nămol activ, o parte din nămolul activat (frecvent din decantorul secundar) este readusă în bazinul de aerare. Apa uzată curge continuu în bazinul de aerare, unde aerul este injectat în apa uzată pentru a o amesteca cu nămolul activat. Acest lucru furnizează, de asemenea, oxigenul necesar microorganismelor pentru a descompune poluanții organici.
De obicei, aerul comprimat este folosit pentru a furniza aer în bazine. Controlul cantității de aer eliberat este foarte important, deoarece controlează creșterea și sănătatea microorganismelor.
De obicei, debitmetrele masice termice (calorimetrice) TA2 sunt instalate pe conducte pentru a măsura și controla cantitatea de aer necesară pentru a menține funcționarea corectă a sistemului.

Costul energiei pentru producerea aerului comprimat a crescut considerabil din cauza costurilor ridicate ale combustibilului. Reglarea și controlul injectării de aer nu numai că reduc cantitatea de energie consumată,
ci optimizează și funcționarea instalației. În timp ce există multe tehnologii pentru măsurarea debitului de aer, majoritatea acestor metode măsoară debitul la presiunea și temperatura efective de operare și necesită
corectare a presiunii și temperaturii pentru a obține debitul masic. Tradițional, avantajul cel mai comun al măsurătorii calorimetrice a masei este capacitatea inerentă de a măsura direct debitul masic
fără a fi nevoie de corectare a presiunii și temperaturii, cum este necesar în măsurarea volumetrică a debitului de gaze. Aceasta nu numai că furnizează o măsurare mai utilă a debitului, ci face și tehnologia termică foarte rentabilă.

 

Tehnologia de dispersie termică (calorimetrică)

Tehnologiile de dispersie termică se bazează pe principiul conform căruia rata de transfer a căldurii printr-un debit este proporțională cu debitul său masic. Măsurarea debitului este realizată prin măsurarea precisă a efectului de răcire
pe măsură ce debitul masic (molecular) trece pe lângă senzorul încălzit. Senzorul constă în două elemente: referința, care măsoară temperatura gazului, și un al doilea element, care este încălzit la o putere variabilă pentru a menține
diferența de temperatură dorită între cele două senzori. Ilustrația de mai jos arată cantitatea de putere necesară pentru a menține o diferență de temperatură constantă între cei doi senzori. În condiții de debit masic scăzut,
răcirea este minimă și se necesită puțină putere. Pe măsură ce debitul masic crește, este necesară mai multă putere. Debitmetrul masic calorimetric oferă o sensibilitate excelentă la debit mic și capacități ridicate de reglare.

Beneficiile tehnologiei:
Debitmetrele masice calorimetrice oferă multe avantaje față de tehnologiile tradiționale:

Măsurarea debitului masic pe baza transferului de căldură. Nu este necesară corectarea debitului masic de gaz cu presiunea sau temperatura.
Sensibilitate excelentă la debit mic. Sensibile la viteze de până la 3 m pe minut.
Reglare excelentă. Reglaj de 100:1 sau mai mult, în funcție de cerințele aplicației și calibrarea instrumentului.
Cădere scăzută de presiune. Sonda de inserție are un blocaj redus al conductei, creând căderi de presiune foarte mici.
Ușurință în instalare. Sonda de inserție poate fi instalată ușor într-o conductă sau tubulatură.
Cost redus de instalare. Când se iau în considerare opțiunile pentru a măsura debitul masic, dispersia termică are cel mai mic cost de instalare, oferind în același timp o performanță excelentă. Nu este necesară nicio instrumentație suplimentară pentru a obține o măsurare a debitului masic.
Optimizarea procesului și reducerea consumului de energie sunt principalele beneficii ale selectării corecte a debitmetrului masic pentru instalația dvs. Există mai multe modalități de a măsura debitul aerului și a gazelor;

Debitmetrele masice calorimetrice TA2 ar trebui să fie luate în considerare ca una dintre metodele dovedite și acceptabile de măsurare a debitului de aer și gaze în industria apelor uzate.

Debimetrul masic TA2 Magnetrol Ametek

Descoperă inovația în măsurarea debitului de gaze cu debitmetrul calorimetric TA2 produs de Magnetrol Ametek! Tehnologia sa deosebită, bazată pe o diferență constantă de temperatura, asigură măsurători precise ale debitului masic.

La valori scăzute de debit, cererea redusă de putere menține temperatura dorită. Pe măsură ce debitul crește, puterea necesară crește, oferind o sensibilitate excelentă la debitele mici și o capacitate remarcabilă de adaptare la debite mari.

Avantajele indicatorului magnetic de nivel

Indicatorul magnetic de nivel este acum utilizat pe larg în industria de proces ca un indicator vizual eficient.
MLI (Magnetic Level Indicators)- indicatoarele magnetice de nivel nu necesită întreținere după instalare, deoarece indicatorul (rolele si sina) nu intră niciodată în contact cu fluidul de proces. (Sursa imaginii: AMETEK-Magnetrol)

Un indicator magnetic de nivel este adesea utilizat în aplicații în care o sticlă de nivel (sau sticlă de observație) nu este potrivită din cauza variabilelor de proces sau nu se comportă corespunzător în funcție de cerințele instalației.
Acestea pot include creșterea siguranței pentru personal, situații riscante din punct de vedere ecologic, cum ar fi scurgeri de mediu sau emisii, necesitatea reducerii mentenanței sau necesitatea unei vizibilități ridicate de la distanță.

Dezavantajele tipice ale sticlelor de nivel includ:

• Presiuni ridicate, temperaturi extreme, deteriorarea garniturilor/inelor/garniturilor și materiale toxice sau corozive pot cauza un risc de scurgere a substanțelor periculoase.

• Sticla dintr-un geam de observație se poate decolora rapid, reducând astfel vizibilitatea nivelului, sau poate dezvolta microcrăpături, ceea ce poate deveni o problemă de siguranță pentru personal dacă nu este detectată.

• Interfețele lichid/lichid pot fi foarte dificil de urmărit într-un geam de observație, în special dacă lichidele au culori asemănătoare. Lichidele clare pot fi, de asemenea, dificil de văzut printr-un geam de observație.

• Lichidele care au tendința de a se lipi sau de a se acumula pe suprafețe pot împiedica vizibilitatea prin formarea unui film opac pe sticlă.

• Pentru a acoperi o gamă mare de măsurare, sticlele de nivel trebuie, în mod tipic, să fie împărțite în mai multe secțiuni.

Principalele motive pentru care se alege un indicator magnetic de nivel în locul unei sticle de nivel sunt:

• Creșterea siguranței datorită lipsei sticlei fragile și a unui număr semnificativ redus de puncte potențiale de scurgere.

• Creșterea semnificativă a vizibilității.

• Reducerea mentenaței.

• Instalarea inițială mai ușoară și adăugarea de transmitere și comutatoare de nivel fără a întrerupe procesul.

• Redundanța cu tehnologie duală, prin adăugarea de transmitere sau comutatoare de nivel, pentru o siguranță crescută.

• Costuri mai mici pe termen lung și beneficii pentru investiții.

• Măsurare într-o singură cameră de imersie pe un domeniu de peste 6 metri fără secțiuni îmbinate.

Siguranță

Beneficiul evident în ceea ce privește siguranța al indicatorului magnetic de nivel față de o sticlă de nivel constă în reducerea șanselor de spargere. Dacă fluidul de proces se află sub presiune sau la temperaturi extreme, probabilitatea
spargerii geamului sticlei este crescută. Bariera de presiune a unui indicator de nivel este realizată din metal robust, adesea identic cu conducta vasului, făcând indicatoarele magnetice de nivel la fel de sigure ca și sistemul de conducte înconjurător.
Indicatoarele, transmiterele și comutatoarele de nivel sunt montate în afara vasului și, prin urmare, nu sunt afectate de toxicitate, coroziune sau alte caracteristici ale fluidului de proces.

Un alt beneficiu în ceea ce privește siguranța este că compatibilitatea chimică cu fluidul dintr-un indicator de nivel este restrânsă doar la trei componente: camera metalică, garniturile și plutitorul. În cazul sticlelor de nivel, fluidul de proces poate
avea probleme de compatibilitate chimică cu oricare dintre materialele in contact cu fluidul - sticlă, metal sau etanșanți.

Întreținere

Indicatoarele de nivel nu necesuta întreținere după instalare, deoarece indicatorul nu intră niciodată în contact cu fluidul de proces. Pentru sticlele de nivel indicatoare acestea trebuie verificate periodic pentru scurgeri și curățate în mod regulat.
Matuirea, zgarierea și depunerea de material pe sticlă din cauza fluidului de proces poate face geamul de observație ilegibil.

Vizibilitate

Vizibilitatea nivelului fluidului de la distanțe mari este un alt motiv important pentru a alege un MLI în locul unei sticle de nivel. Sticlele sunt concepute să fie vizualizate la distanțe maxime de aproximativ 3 metri.
Cu toate acestea, culorile contrastante ale flapsurilor indicatoarelor sau a cursorului fluorescent de pe un indicator magnetic de nivel permit indicarea nivelului vizibil la distanțe de până la 30 de metri sau chiar mai mari.
Indicatorii magnetici de nivel mai noi și mai avansați, cum ar fi cei de la AMETEK-Orion Instruments, au distanțe de vizualizare de până la 60 de metri.