Aplicação de medidores de vazão em massa na medição de óleos

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Contexto: Na produção industrial, devido ao equilíbrio de materiais, ao equilíbrio térmico, bem como às necessidades de cálculo econômico relacionadas ao armazenamento e transporte, o que precisa ser medido é a massa e não o volume. Portanto, nas medições, é frequentemente necessário multiplicar o fluxo volumétrico medido pela densidade para converter em fluxo de massa. Ao medir o fluxo volumétrico, é necessário também determinar a temperatura e a pressão do fluido, a fim de converter o fluxo volumétrico em valores nas condições padrão. Assim, é possível calcular o fluxo de massa. Dessa forma, em situações em que a temperatura e a pressão do meio a ser medido mudam frequentemente, não apenas o processo de conversão se torna complicado, mas também é difícil garantir a precisão das medições. Com o desenvolvimento da ciência e tecnologia modernas, surgiram uma série de métodos e instrumentos de medição que permitem a medição direta do fluxo de massa. O medidor de vazão em massa por efeito Coriolis permite uma medição direta da massa com alta precisão, o que é exatamente o que muitas aplicações industriais desejam ardentemente. Princípio de funcionamento do medidor de vazão em massa: A estrutura do medidor de vazão em massa é composta por dois tubos em forma de U. O princípio de medição consiste em detectar a diferença de fase gerada pela força de Coriolis (também chamada de força de Coriolis) que atua sobre esses tubos, a fim de determinar a vazão em massa no interior do tubo. Características do medidor de vazão em massa: O medidor de vazão em massa é capaz de medir diretamente a vazão em massa do fluido no interior do tubo. Possui alta precisão e boa repetibilidade, permitindo a medição direta da vazão em massa do fluido em uma ampla faixa de valores. O alcance de meios de medição é amplo: além de fluidos com viscosidade uniforme, incluem-se também vários tipos de fluidos de alta viscosidade e do tipo não newtoniano, bem como pastas que contêm componentes sólidos e meios que possuem pequenas quantidades de gás. 1) Precisão de até ±0,1%. 2) Atende aos padrões exigidos pela CFDA. 3) A vida útil do produto é de mais de 10 anos. 4) Utiliza tecnologia de solda a vácuo em altas temperaturas, o que garante desempenho mais estável. 5) Proteção IP66 contra poeira e água; após teste subaquático a 1 metro por 72 horas, a transmissão de dados continua normal. 6) Design com consumo energético extremamente baixo; o consumo total do dispositivo não excede 10W. 7) Controles por botões ópticos, com exibição em tempo real do fluxo. Operação da interface de segurança contra explosões, aplicável em áreas explosivas de Zona 1 ou Zona 2. 8) Prioridade de alarme. Resposta excepcionalmente rápida, com obtenção imediata das informações de alarme. 9) Saída de vários parâmetros: é possível obter simultaneamente valores acumulados em lote, vazão instantânea, densidade e temperatura. Suporta conexões RS485 e sinais analógicos. 10) Recuperação de dados históricos: em caso de problemas no sistema principal, os dados armazenados podem ser consultados a qualquer momento. I. Aplicação dos medidores de vazão em massa na medição de óleos. 1.1 Aplicação dos medidores de vazão em massa na medição de gasolina e diesel. A medição do volume de óleos refinados sempre foi um ponto importante de atenção; as partes envolvidas nas transações frequentemente recorrem aos órgãos responsáveis pela fiscalização da medição para resolver disputas. Com a crescente utilização dos medidores de vazão em massa, esse conflito foi bem resolvido. A Northern Company estabeleceu que, para o carregamento de gasolina e diesel nos navios, a medição deve ser feita com o uso de medidores de vazão de massa. Após quase dois anos de uso, o sistema se mostrou muito eficaz, com erros de medição mantidos dentro dos limites de precisão aceitáveis. A aplicação de medidores de vazão em massa nas transferências comerciais elimina os fatores humanos na medição, reduzindo os erros causados por métodos manuais como a utilização de medidores para verificar o nível do líquido, varas de vidro para medir a temperatura e densímetros para determinar a densidade. Isso aumenta a precisão das medições. 1.2 Aplicação dos medidores de vazão em massa na medição de gases Gases de alta pureza (por exemplo, hidrogênio com pureza de até 99,99%), ou gases cuja composição não muda, podem ser medidos por meio de medidores de vazão em massa. Insira a densidade do gás em condições padrão; após a conversão, é possível determinar o volume desse gás nas mesmas condições padrão. A filial da Sinopec adquire hidrogênio de terceiros (com pureza de até 99,99%), de acordo com as especificações do fornecedor. O fornecedor utiliza medidores de vazão do tipo orifício, equipados com compensação de temperatura e pressão; no entanto, não há variações nas medições reais. A filial de petroquímica localizada no meio do rio instalou um medidor de vazão em massa para monitorar a quantidade de hidrogênio fornecido. As medições mostraram que, às vezes, a quantidade de hidrogênio era 30.000 NM3 menor do que o valor fornecido pelo fornecedor. Após várias comparações entre as duas partes, foi identificado que havia um problema no projeto da placa de controle utilizada pelo fornecedor. 1.3 Aplicação dos medidores de vazão em massa na medição de óleo pesado Os medidores de vazão em massa são amplamente utilizados na medição de óleos leves, mas ainda não são muito usados na medição de óleo pesado. A medição de óleo pesado inclui a medição de petróleo bruto e a medição de asfalto. Ao medir óleo pesado com um medidor de vazão de massa, é necessário resolver o problema da alta viscosidade do óleo pesado, que pode causar a formação de camadas em sua superfície interna. Devido ao fenômeno de encostamento nas paredes, a capacidade de fluxo do tubo de medição diminui, fazendo com que o valor de mercado do transmissor seja elevado. Se os dois tubos de medição estiverem pendurados de maneira desigual na parede, isso pode causar vibrações anormais nos tubos de medição, impedindo que os sensores funcionem corretamente. Eliminar o fenômeno de acúmulo na parede consiste principalmente em elevar a temperatura do meio e mantê-lo em estado de fluxo. O transporte de produtos petrolíferos, especialmente o asfalto, costuma ser intermitente; portanto, é muito importante realizar um bom trabalho de aquecimento e isolamento térmico. O medidor de vazão em massa deve ser aquecido por vapor, e o aquecimento deve ser uniforme em ambos os lados, com isolamento feito de tecido impermeável e chapa de ferro. Manter a temperatura do meio no interior do tubo de medição acima de 80 graus. Para eliminar o efeito de acúmulo na parede, permitindo que o medidor de vazão em massa funcione corretamente. A medição do fluxo de massa do petróleo bruto elimina a influência de componentes voláteis em pequenas quantidades, como C1, C2 e C3. Aumentar a precisão das medições. II. Alguns problemas que devem ser levados em consideração na aplicação de medidores de vazão em massa 2.1 Problema da deriva do ponto zero A precisão do medidor de vazão em massa é igual a: precisão básica + estabilidade do ponto zero / vazão de operação. Embora tenham sido adotadas medidas preventivas no processo de fabricação e calibração dos medidores de vazão por efeito Coriolis para minimizar a deriva do ponto zero, essa deriva ainda existe. No limite inferior de fluxo, a deriva zero não pode ser ignorada. A deriva do ponto zero provém principalmente do próprio sensor, e ela pode ser reduzida por meio de um ajuste periódico do ponto zero. 2.2 Influência das tensões externas: Na instalação do medidor de vazão por efeito Coriolis, especialmente no que diz respeito à instalação dos sensores, é fundamental que não haja tensões aplicadas. Isso é “sem estresse”, ou seja, busca-se evitar ou reduzir o estresse causado por fatores relacionados à instalação, a fim de garantir que o sensor funcione corretamente. Durante a instalação, há uma grande diferença entre o diâmetro do tubo do medidor de vazão em massa e o diâmetro dos tubos principais. Recomenda-se a instalação de um curvo em forma de U nos tubos principais, com o medidor de vazão em massa sendo instalado nesse curvo, a fim de eliminar a influência das tensões externas. 2.3 Efeito das vibrações O princípio e a estrutura do medidor de vazão por massa Coriolis fazem com que as vibrações externas afetem seu funcionamento durante os testes. Em locais onde há grande vibração nas tubulações, é possível instalar medidores de vazão de pequeno diâmetro. Nesses casos, as extremidades do medidor podem ser conectadas por mangueiras, enquanto o próprio medidor é fixado em uma base sólida e estável ou em uma placa amortecedora. Se forem instalados medidores de vazão de grande diâmetro nesse tipo de tubulação, às vezes é necessário usar juntas de expansão para reduzir as vibrações. No entanto, é preciso instalar um conector de suporte firme entre a junta de expansão e o sensor; caso contrário, devido às tensões adicionais causadas pela expansão e contração da tubulação, os dados de medição ficarão imprecisos. Quando dois sensores são instalados em paralelo em duas tubulações adjacentes, também é necessário prestar atenção à distância entre eles, para evitar que um afete o outro. 2.4 Princípio da distribuição ótima do campo de fluxo Em geral, o desempenho dos medidores de vazão por efeito Coriolis não é afetado pelos fluxos em espiral e pela distribuição irregular das velocidades de fluxo causados pela disposição dos tubos a montante e a jusante. Geralmente, não é necessário utilizar trechos de tubo retos. No entanto, na prática, ainda se segue o princípio da distribuição ótima do campo de fluxo. O medidor de vazão em massa de Coriolis, devido às suas características distintas e alta precisão, é amplamente utilizado na medição em campos petrolíferos. Também está recebendo cada vez mais atenção das pessoas. Tornou-se gradualmente um dos meios importantes para a medição da transferência de petróleo.