jueves, 9 de octubre de 2014

Medición de la densidad en la industria petroquímica

  La medición de densidad de los líquidos tiene un gran uso para la determinación de la calidad de un producto, el control de un proceso de fermentación, el contenido de alcohol de productos destilados en porcentaje de volumen, el contenido de azúcar en bebidas carbonatadas, la calidad de los productos y lubricantes del petroleo, la composición de productos farmacéuticos, la preparación de pinturas, barnices y materiales de recubrimiento. La medición de la densidad en líquidos se realiza midiendo el impulso ascensional con un determinado cuerpo de cristal. La medición de la densidad en sólidos se realiza a través del peso y el volumen de una muestra. El dispositivo de pesado de las balanzas para medir densidad determina el peso, el volumen se calcula por el empuje de muestra dentro de un liquido, para lo que deberá conocerse la densidad de este liquido. Para determinar la densidad y la concentración de liquidos y disoluciones existen en la industria los areómetros (hidrometros) y los densimetros, que son flotadores de vidrio lastrados con perdigones de plomo en la parte inferior. Un hidrometro es un instrumento utilizado para la medición de la densidad de liquidos y sólidos. tambien es conocido como densimetro de inmersión o areómetro. Precio aproximado 15000BsF. Algunos diseños para medir densidad:


domingo, 5 de octubre de 2014

Medición de presión. Industria petroquímica.

La presión, junto con la temperatura, constituyen las variables que más frecuentemente se miden y controlan en los procesos químicos industriales. Los elementos primarios que se emplean en estos ambientes son fundamentalmente de dos tipos:

 Elementos de columna de líquido: empleados fundamentalmente para indicación. A este grupo pertenecen los diversos manómetros de tubo y las campanas con sello líquido.

 Elementos elásticos: sirven tanto para medición local como para transmisores. Los cuatro elementos que se emplean en sensores industriales son: Tubo de Bourdon, diafragma, cápsulas y fuelles.   
  
Existen en el mercado diversas tecnologías para transmisores que se acoplan con los elementos elásticos, pero las más difundidas y confiables son los extensométricos (strain gage), capacitivos y de alambre vibrante. El material estándar utilizado en la tecnología de procesos químicos es principalmente el acero inoxidable de lo cual el material 316L y 1,4404/1,4435 es el más empleado a nivel internacional. Para mediciones a altas presiones se utiliza acero inoxidable altamente resistente, mientras que para mediciones de presión con elevadas temperaturas se necesita acero inoxidable refractario. Para procesos químicos incluyendo medios muy agresivos- en combinación con separadores/manómetros con membrana para la medición de presión, o vainas para medición de temperatura-se dispone de una amplia gama de materiales químicamente resistentes. En este caso todas las partes mojadas se fabrican en el material especial respectivo.    Los separadores son fabricados de acero inoxidable 316 L (1,4404/1,4435) de estándar. Donde se necesitan separadores con las partes mojadas en metales especiales. La unión en la membrana y el cuerpo del separador es impermeable a la difusión, protegida contra el vacio y resistente a la rotura y eso a pesar de todas las temperaturas extremas a las cuales un separador podría ser expuesto. En manómetros relativo y manómetros de presión diferencial con membrana elástica , las partes mojadas puedes ser fabricadas con materiales especiales muy diversos. Los sistemas de medición para manómetros con tubo Bourdon se fabrican de estándar en acero inoxidable 316L.

Adaptación al proceso con separadores. Por medio de los separadores, los instrumentos de medición de presión pueden adaptarse a las condiciones más duras en la industria del proceso. Una membrana confeccionada en un material apropiado separa el medio de presión del instrumento de presión. El espacio interior entre la membrana y el instrumento de presión. El espacio interior entre la membrana y el instrumento está completamente llenado de un liquido de transmisión de presión. La presión de proceso se transmite por la membrana elástica al liquido de llenado y de ahí al instrumento de medición que esta conectado al separador , o bien directamente o vía una torre refrigerante o un tubo capilar. Tareas de medición extremadamente difíciles pueden realizarse combinando un instrumento con un separador:
-Uso con temperaturas extremas o fluctuaciones de temperaturas.
  -Mediciones en medios agresivos, corrosivos, muy viscosos, heterogéneos, cristalizantes.
     -Instrumentación sin espacios muertos o minimizados
     -Conexión del proceso higiénica
     -Adaptación a zonas explosivas.

   También hay líquidos de transmisión de presión para el uso entre separador e instrumento de medición para satisfacer muchas aplicaciones específicas.


Hay dos tipos de separadores:





·         Separadores con membrana: montados sobre accesorios o bridas ya existentes. Generalmente son accesorios que consta de piezas en T integradas en una tubería, o de manguitos soldados a una tubería, al reactor de proceso o a un tanque. Separadores con membrana ofrecen una vantaja de que la superficie de contacto entre el medio de presión y la membrana es relativamente grande, asegurando así una medida de presión exacta, sobre todo con presiones muy pequeñas (<600mbar).










     Separadores tubulares: Ideales para el uso en medios de corrientes, el separador está completamente integrado en la línea de proceso, las mediciones no están afectadas por turbulencias, esquinas, espacios muertos u otros obstáculos molestos en la dirección del flujo. El separador tubular se instala directamente en la tubería, de manera que no se necesite unas conexiones especiales de puntos de medición.

        En combinación con separadores, hay medidores de presión eléctricos para la medición de sobrepresión, presión absoluta, presión diferencial, nivel y flujo, estos instrumentos pueden emplearse también en fluidos muy agresivos y de alta temperatura. La ventaja de estos instrumentos es las múltiples posibilidades de configuración en el instrumento o vía software, permiten una adaptación fácil a las tareas de medición. Por ejemplo, la entrada de geometría de tanque o de la densidad del fluido.





 Instrumentos medidores de presión electrónicos. Precio aproximado: 12000,00 BsF.


 


Manómetros con muelle tubular. Precio aproximado: 2450,00 BsF.


Manómetro con membrana o capsula



Manómetros para presión diferencial


Manómetros con equipo electrónico adicional

                               

Combinación y posibilidades de montaje de instrumentos medidores de presión y separadores
   





Medición de la temperatura . Industria Petroquímica.

Dispositivos industriales de medición de temperatura

    Existen muchos dispositivos que sirven para medir temperatura, pero solo algunos han sido adaptados para su uso en ambientes industriales.

              Eléctricos. 
              Termocupla: La f.e.m. inducida en dos alambres de distintos metales o aleaciones depende en forma directa de la diferencia de temperaturas entre los dos extremos soldados (juntas).   Van de -200 a 2000 ºC.
              Termoresistencias: Se infiere la temperatura a partir de la variación en la resistencia eléctrica de un metal, generalmente platino, cobre o níquel. Van de -200 a 700 ºC.
           Termisores: Similar al anterior, pero de un semiconductor. La resistencia tiene relación inversa con la temperatura. Temperaturas mayores a 300ºC.

             Expansión térmica.
           Sistema de dilatación: Son elementos que aprovechan la capacidad de los fluidos (líquidos y gases) de dilatarse con la temperatura. Generalmente se asocian a transmisores neumáticos. -195 a 760ºc
             Termómetros de vidrio: Similares a los anteriores pero para indicación sobre una escala. -200 a 350 ºC
            Bimetálicos: Consisten en dos piezas de aleaciones de distinto coeficiente de dilatación térmica que producen cambios de forma por efecto de la temperatura de -50 a 500ºC.

             Radiación térmica.
           Pirómetros óptico, de radiación total y de relación: Sistema que mide la temperatura basándose en la radiación que emite la superficie cuya temperatura es censada. El elemento sensible no está en contacto con el cuerpo sobre el que se practica la medición. De -40 a 4000.

               Visuales.
           Indicadores de color: Se trata de compuestos químicos que tienen la propiedad de cambiar su color con la temperatura. Solo sirven de indicación. De -50 a 1000 ºC.

    Para aplicaciones en las industrias químicas, farmacéutica y biotecnología, las termoresistencias, debido a las condiciones de proceso y los requerimientos de la precisión de medición, están especialmente apropiadas. La función principal de un transmisor es el acondicionamiento del cambio de la resistencia dependiente de la temperatura (o de termorresistencias) o la transformación de la variación de tensión dependiente de l temperatura (de termopares) en una señal estándar independiente de la temperatura (de termopares) en una señal estándar independiente de la carga. La señal más utilizada es la señal analógica 4…mA, pero señales digitales. estándares (tecnología de bus de campo) ganan más y más importancia. Mediante una señal analógica de 4…20 mA, en combinación con algún diseño de circuito inteligente, cualquier error del sensor que pudiera presentar, puede ser señalado y al mismo tiempo el valor medido transmitido vía un circuito a dos hilos (bucle de corriente). El acondicionamiento y la transmisión de las señales estándares (analógicas o digitales) se realiza, por grandes distancias, absolutamente sin perturbaciones. Todas las termorresistencias y todos los transmisores presentados pueden utilizarse para aplicaciones en zonas potencialmente explosivas. Adicionalmente, se distinguen por un amplio rango permisible de temperaturas ambientes desde -40 ºC…+85ºC con una humedad máxima de 100%. Transmisores de temperatura funcionales a elección instrumentos con señal analógica 4…20mA o 4…20 mA/Protocolo HART.
  

Combinaciones posibles de sondas de temperatura eléctricas con transmisores



                            



         Termorresistencia.
            Están dotadas de sensores de platino que cambian su resistencia eléctrica en dependencia de la temperatura. Nuestra gama de productos incluye termorresistencias con cable conectado así como versiones con cabezal, pudiendo también recibir directamente el transmisor de temperatura. Termorrresistencias son apropiadas para aplicaciones entre -200ºC y +600ºC (dependiendo del modelo del instrumento, sensor y materiales en contacto con el fluido). Las clases de precisión A y B se aplican a todas las termorresistencias. Están disponibles con un limite de error según DIN EN 60 751. Valor aproximado : 2500,00 BsF


  Termopar.
  Son sensores de temperatura que suministran directamente un voltaje dependiente de la temperatura. Se dispone de varios tipos de termopares adaptados a la temperatura a medir apropiada. Termopares son apropiados especialmente para temperaturas altas hasta 1600ºC y con cargas de vibraciones (dependiendo del tipo de instrumentos, sensor y materiales mojados). Valor aproximado : 22400,00 Bsf


Termopares y termorresistencias





Termopar V-PAD.

  Se ha diseñado para medir la influencia de altas temperaturas de radiación en el punto de medición de una superficie de tubo. El termopar V-PAD se solda directamente a la superficie de un tubo de proceso y se suministra con o sin escudo aislante. Se ideal para muchas refinerías del mundo donde ha aportado  resultados de medición ultraexactos y fiables en calentadores o hornos de alta potencia. Mediciones fiables de suiperficies de tubos son esenciales aportando inmediatamente informaciones sobre un aumento de la temperatura en el tubo. De esta manera l, la vida de los tubos se puede prolongar y la frecuencia de tiempos muertos debido al mantenimiento puede reducirse considerablemente

      Medición de temperatura fiable en superficies.
·         Industria química
·         Aplicaciones con vapor recalentado
·         Refinerías
·         Hornos
·         Cambiadores térmicos
·         Calderas de gran potencia



   Medición de temperatura multipunto

  Las reacciones químicas son fuertemente afectadas por la  temperatura. Eso significa que, si la temperatura dentro de un reactor difiere considerablemente, se puede partir de la base deque también la reacción química no ocurrirá de manera homogénea. Es necesario la medición de la distribución de temperaturas dentro de un grupo constructivo. Hay ensamblajes multipuntos que pueden contener hasta 50 puntos de medición de temperatura individuales cuyas señales de medición pueden transmitirse directamente o mediante transmisores
           
                      Aplicaciones.
            ·         Industria química
            ·         Columnas de destilación
            ·         Depósitos


    Hay industrias que combinan el display digital y los termorresistores. Este tipo de termómetros son de uso múltiple y funciona sin energía auxiliar externa. El display asegura una lectura correcta. Variadas posibilidades de combinación de longitudes de inserción, longitud de exensión de cuello, racor a la vaina, etc. Resultan termómetros apropiados para cualquier dimensión de vaina y cualquier aplicación.











Instrumentos medidores de temperaturas mecánicos Termómetros bimetálicos

    
El termómetro bimetálicos consiste en dos tiras de metal unidad permanentemente, donde cada metal tiene diferente coeficiente de dilatación y se curva cuando la temperatura cambia. La curvatura es aproximadamente proporcional al cambio de temperatura. De las tiras bimetálicas se han diseñado dos diferentes tipos de sistemas de medición: muelle helicoidal y muelle espiral. La deformación mecánica de las tiras bimetálicas en esas formas de muelles resulta en un movimiento rotativo cuando la temperatura cambia. Si uno de los extremos del sistema de medición bimetálico es sujetado, el otro extremo gira el eje de aguja, y por consiguiente, la aguja.   Precio aproximado: 3500,00 BsF.

   Aplicaciones.

·         Industria química y petroquímica
·         Construcción de máquinas, plantas y recipiente
·         Técnica de energía y de central eléctrica

Instrumentos medidores de temperatura mecánicos Termómetros a presión de gas

    El sistema de medición consiste de un inmersor, un capilar y una caja con el tubo de Bourdon. El sistema de medición completo está llenado con un gas inerte bajo presión. Cualquier cambio de temperatura en el inmersor causa un cambio en la presión interna del sistema de medición entero. La presión deforma así la muelle cuya desviación se transmite a la aguja. Si se utiliza un capilar la transmisión a distancia de la temperatura es posible hasta 100m. Variaciones de las temperaturas ambientes en la caja se pueden dejar de lado, puesto que un elemento bimetálico está insertado entre le movimiento y el tubo de Bourdon para compensación. Precio aproximado : 2000,00BsF.



Elementos de medición en procesos industriales.

 Los procesos industriales exigen el control de la fabricación de los diversos productos obtenidos. Los procesos son muy variados y abarcan muchos tipos de productos: la fabricación de los productos derivados del petróleo, de los productos alimenticios, la industria cerámica, las centrales generadoras de energía, la siderurgia, los tratamientos térmicos, la industria papelera, la industria textil, etc.   En todos estos procesos es absolutamente necesario controlar y mantener constantes algunas magnitudes, tales como la presión, el caudal, el nivel, la temperatura, el pH, la conductividad, la velocidad, la humedad, el punto de rocío, etcétera. Los instrumentos de medición y control permiten el mantenimiento y la regulación de estas constantes en condiciones más idóneas que las que el propio operador podría realizar.  En los inicios de la era industrial, el operario llevaba a cabo un control manual de estas variables utilizando sólo instrumentos simples, manómetros, termómetros, válvulas manuales, etc., control que era suficiente por la relativa simplicidad de los procesos. Sin embargo, la gradual complejidad con que éstos se han ido desarrollando ha exigido su automatización progresiva por medio de los instrumentos de medición y control. Estos instrumentos han ido liberando al operario de su función de actuación física directa en la planta y al mismo tiempo, le han permitido una labor única de supervisión y de vigilancia del proceso desde centros de control situados en el propio proceso o bien en salas aisladas separadas; asimismo, gracias a los instrumentos ha sido posible fabricar productos complejos en condiciones estables de calidad y de características, condiciones que al operario le serían imposibles o muy difíciles de conseguir, realizando exclusivamente un control manual.   Los procesos industriales a controlar pueden dividirse ampliamente en dos categorías: procesos continuos y procesos discontinuos. En ambos tipos, deben mantenerse en general las variables (presión, caudal, nivel, temperatura, etc.), bien en un valor deseado fijo, bien en un valor variable con el tiempo de acuerdo con una relación predeterminada, o bien guardando una relación determinada con otra variable.