Detalhe as três características que os medidores de vazão com placa de orifício possuem

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　　Na composição energética do nosso país, o petróleo e o gás natural continuam a desempenhar um papel fundamental. Para o seu transporte, ainda são necessários sistemas de tubulações para transporte em longas distâncias. No processo de extração e transporte de petróleo e gás natural, os medidores de vazão com placa orifical, especialmente as válvulas de placa orifical avançadas, ocupam uma posição de domínio absoluto. Com o desenvolvimento em larga escala da indústria de petróleo e gás no país, aumentou também a demanda por medidores capazes de lidar com pressões elevadas e grandes volumes de fluxo. Devido às limitações estruturais, os medidores de vazão com placas orificiais apresentam deficiências bastante evidentes. A seguir, são descritas em detalhes algumas das características do medidor de vazão com placa de orifício:
I. Requisitos para o uso do medidor de vazão com placa de orifício:
As condições de uso, o intervalo de operação e os requisitos em relação aos tubos para o uso do medidor de vazão com placa de orifício (cuja vazão é diretamente proporcional ao quadrado da diferença de pressão):
(1) Fluido: Deve ser um fluido newtoniano, monofásico e homogêneo. Não deve haver mudança de fase ou formação de impurezas durante a passagem pelo dispositivo de restrição de fluxo. Além disso, não deve haver aderência ou acúmulo de qualquer tipo de substância no interior do dispositivo de restrição de fluxo. 　　(2) Tubulações: Aplicam-se apenas a tubos circulares. Há limitações quanto ao diâmetro dos tubos. É necessário que haja trechos longos de tubo reto antes e depois do ponto de restrição do fluxo. Além disso, a rugosidade e a circularidade da superfície interna dos trechos de tubo reto 20D antes e 10D depois do ponto de restrição devem atender a especificações rigorosas. 　　(3) Fluxo: O fluxo deve ser contínuo e estável, e não um fluxo pulsante. Antes de ser afetado pelos componentes de restrição do fluxo, já deve existir uma distribuição típica e bem desenvolvida de velocidades (distribuição de velocidade turbulenta). As linhas de fluxo devem ser paralelas ao eixo do tubo, e não pode haver fluxo rotacional. 　　II. Comparação das características técnicas: 2.1 Relação de faixa de medição baixa Devido às suas características estruturais, o medidor de vazão com placa orificial realiza as medições por meio de um elemento de restrição de fluxo; portanto, sua relação de faixa de medição costuma ser de 1:10. 　　2.2 Precisão A precisão de medição do medidor de vazão com placa de orifício pode, em teoria, atingir 1%. No entanto, experiências práticas mostram que, devido à baixa capacidade de resistência a interferências, a precisão real no campo chega no máximo a 2%. Em geral, ela fica em torno de 3%. 　　2.3 Medição de fluxos pulsantes Como o medidor de vazão com placa orifcial utiliza a diferença de pressão antes e depois da placa para determinar o volume de fluxo, os fluxos pulsantes podem causar imprecisões nessa diferença de pressão. Portanto, o medidor de vazão com placa orifical não é adequado para medir fluxos pulsantes. 　　2.4 Medição de fluxo bidirecional O medidor de vazão com placa orificial utiliza um elemento de restrição para realizar a medição. Esse elemento possui uma direcionalidade estrita, portanto, o medidor de vazão com placa orificial não consegue medir fluxos bidirecionais. 　　2.5 Gases úmidos O medidor de vazão com placa de orifício não é adequado para medir gases úmidos. Se o gás a ser medido for úmido, é fácil que se forme acúmulo de líquido na parte frontal do medidor, o que faz com que a diferença de pressão entre as extremidades do medidor mude. O medidor de vazão com placa de orifício funciona com base nessa diferença de pressão para determinar o fluxo de gás. Portanto, se a diferença de pressão mudar, o medidor não conseguirá medir com precisão o fluxo de gás. 　　2.6 Limpeza dos tubos de medição O medidor de vazão com placa orificial possui componentes que impedem o fluxo do fluido; portanto, a esfera de limpeza não consegue passar por esses componentes. Assim, quando o medidor de vazão com placa orificial é instalado nos tubos, não é possível limpá-los enquanto ele estiver em funcionamento. Para limpar os tubos, é necessário remover o medidor de vazão com placa orificial primeiro. 　　2.7 Efeito das correntes de vórtice O medidor de vazão com placa orifical utiliza o método de diferença de pressão para medir o fluxo de gás. As correntes de vórtice afetam diretamente a diferença de pressão nas extremidades da placa orifical. Por isso, o medidor de vazão com placa orifical é muito sensível a essas correntes de vórtice. É necessário que haja um trecho longo de tubo reto para que se possa alcançar a precisão desejada nas medições. 　　2.8 Influência da distribuição da velocidade do fluxo Devido às limitações do princípio de funcionamento do medidor de vazão com placa orificial, é necessário que a distribuição da velocidade do fluxo seja uniforme durante a medição. No entanto, devido à complexidade dos tubos de medição em campo, não é possível que a velocidade do gás nos tubos seja uniforme e simétrica. Por isso, o medidor de vazão com placa orifical é muito sensível a qualquer desigualdade na distribuição da velocidade do fluxo. 　　2.9 Repetibilidade  No caso dos medidores de vazão com placa orificial, à medida que as bordas da placa se desgastam com o uso, a precisão e a repetibilidade do medidor diminuem. 　　2.10 Complexidade das tubulações de processo 　 Nos medidores de vazão com placa orifical, devido à faixa de medição limitada, ao grande número de tubulações utilizadas, além dos longos trechos de tubulação reta antes e depois do medidor, as tubulações de processo no local tornam-se bastante complexas. 　　2.11 Taxa de manutenção e reparo: Os medidores de vazão com placa orifical possuem componentes que causam obstrução no fluxo; portanto, acumula-se líquido na parte superior do dispositivo. Além disso, em casos de gás natural com alto teor de enxofre, a placa orifical se desgasta rapidamente, o que eleva a taxa de manutenção e reparo. 　　2.12 Investimento único 　　Devido à faixa de medição limitada dos medidores de vazão com orifício, são necessários mais componentes nas tubulações de medição para atingir os mesmos requisitos de medição de vazão. Embora o investimento nos próprios instrumentos de medição seja menor, o investimento em válvulas, transmissores de temperatura, transmissores de pressão, trechos de tubulação retos e outros componentes relacionados é maior. 　　3. Instalação no local: (1) Comprimento do trecho de tubo reto. Deve haver um trecho de tubo reto com pelo menos 20D ao redor da placa de vazão. Se houver um coletor a montante da placa de vazão, o comprimento do trecho de tubo reto a montante deve ser de pelo menos 10D. 　　(2) Impacto da instalação 　　No caso dos medidores de vazão com placa orificial, as condições de instalação afetam diretamente sua precisão de medição. É necessária uma alta concentricidade na instalação no local. 　　(3) Condições de uso 　　Devido ao princípio de funcionamento do medidor de vazão por placa orifcial, as condições de uso em campo devem ser compatíveis com as condições de projeto; a adaptabilidade à pressão e ao fluxo é limitada. 　　III. Comparação do uso a longo prazo: (1) Variação de precisão Devido ao uso prolongado, a borda de entrada da placa orifical acaba se desgastando, e a própria placa pode se deformar, o que faz com que sua precisão seja afetada. 　　(2) Efeito da sujeira 　　Como o medidor de vazão com placa de orifício possui um elemento de restrição de fluxo, com o uso contínuo, a sujeira acaba se acumulando na parte superior da placa de orifício. Isso faz com que o sinal de diferença de pressão fique impreciso, afetando diretamente a precisão da medição. A sujeira e a passivação das placas de orifício podem causar desvios na medição de 2 a 10% ou mais. 　　(3) Resolução de problemas 　　Como as características do medidor de vazão com placa orifcial dependem da geometria e dos tamanhos das peças de restrição, é necessário verificar essas peças com frequência. Caso haja alguma alteração nelas, é preciso substituí-las. A vida útil dessas peças depende das composições do gás, do fluxo e da pressão. 　　(4) Peças de reposição: Como as peças de restrição dos medidores de vazão por orifício se desgastam e se deformam com frequência, é necessário ter vários conjuntos dessas peças à disposição. 　　(5) Manutenção diária 　　Os medidores de vazão com placa orifcial precisam de manutenção regular, além da verificação de parâmetros como as dimensões geométricas das peças de restrição do fluxo. Após a substituição da placa de orifício online, é difícil garantir que não haja vazamentos, o que faz com que a diferença de pressão fique imprecisa, dificultando assim a precisão na medição. 　　(6) Período de inspeção obrigatória: Os medidores de vazão com placa de orifício devem ser inspecionados uma vez por ano, geralmente utilizando o método de verificação geométrica. 　　O medidor de vazão, sendo um instrumento de alta precisão, exige que sejam respeitadas rigorosamente todas as suas especificações tanto durante a fabricação quanto no uso. Além disso, é necessário prestar atenção especial à sua manutenção, a fim de evitar que o medidor de vazão precise ser substituído prematuramente.