Análise simplificada do tratamento de falhas em medidores de vazão de massa

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Vi um material que acho útil para o estudo de medidores de vazão em massa, então o compartilho aqui. Declaração: Não é original, pois não há tempo para escrever algo tão extenso e argumentativo sobre esse assunto. 1 Introdução O medidor de vazão em termos de massa é um instrumento de medição de vazão que possui alta precisão, alto nível tecnológico, funcionamento estável e confiável. Ele consegue medir diretamente a vazão em termos de massa do fluido. Com o desenvolvimento socioeconômico e tecnológico, os medidores de vazão de qualidade são cada vez mais utilizados para medições no local e em transações comerciais. Atualmente, nos campos de petróleo de Tuhua, em diversas situações como medição em poços individuais, medição durante a transferência de petróleo e medição de gás liquefeito, foram adotados e utilizados em grande número medidores de vazão de alta precisão. O uso desses medidores contribuiu significativamente para a melhoria do nível de medição nos campos de petróleo. No entanto, isso também levou ao surgimento de vários problemas. O ponto mais importante é a falta de métodos e medidas razoáveis e eficazes para lidar com as falhas. Como lidar com falhas nos medidores de vazão? Especialmente porque os técnicos de manutenção geralmente não sabem por onde começar diante de problemas simples (falhas menores) ou como resolvê-los. Isso exige que analisemos cuidadosamente o problema, tiremos conclusões e eliminemos as falhas. Para que os medidores de vazão de qualidade possam ser utilizados de maneira eficaz na produção real, também é necessário realizar inspeções e manutenções regulares nos equipamentos, a fim de garantir sua precisão em medições. 2 Resolução de falhas comuns em medidores de vazão por massa. Resumimos e compilamos os problemas que ocorrem durante a calibração e uso dos medidores de vazão por massa. Verificou-se que essas falhas podem ser de pequena ou grande gravidade, mas nenhuma delas deve ser ignorada, caso contrário, podem surgir erros significativos na medição. Apresentamos aqui o processo de análise e resolução de várias falhas, para servir de referência. A seguir, serão apresentados exemplos concretos para ilustrar isso: Exemplo 1: Em uma determinada unidade, foi utilizado um medidor de vazão por força de Coriolis como dispositivo de controle quantitativo durante o transporte de óleo. Durante o processo de envio do óleo para os caminhões-tanque, observou-se uma variação no volume de óleo transportado. No entanto, os resultados das medições realizadas no medidor indicaram que ele estava em boas condições. Após uma análise detalhada no local, descobriu-se que o fechamento rápido da válvula eletromagnética localizada a jusante do medidor causava impactos hidráulicos intensos, o que afetava negativamente o funcionamento do sensor. Ao trocar a posição do medidor e da válvula eletromagnética (ou seja, colocando a válvula eletromagnética na frente e o medidor atrás), foi possível eliminar esse impacto, fazendo com que o medidor voltasse a funcionar normalmente. Exemplo 2: Em uma refinaria de petróleo, um medidor de vazão por força de Coriolis apresentava frequentemente o fenômeno de medição incorreta. Ou seja, quando não havia fluxo no tubo, o valor acumulado pelo medidor mudava. Após uma inspeção detalhada no local, constatou-se que os suportes de instalação dos sensores não atendiam aos requisitos: primeiro, os suportes nas duas extremidades não estavam à mesma distância um do outro; segundo, a parte inferior dos suportes ficava suspensa em relação ao chão, sem estar firmemente conectada. Após tomar medidas para que a instalação dos suportes nas duas extremidades do sensor atendesse aos requisitos, o funcionamento do medidor de vazão voltou ao normal. Exemplo 3: Uma fábrica utilizou um medidor de vazão de massa do tipo força de Coriolis para medir o gás liquefeito de petróleo. Sua densidade normal fica entre (0,152 e 0,156) g/cm³. No entanto, durante as medições, era comum que o valor indicado para a densidade ficasse abaixo de 0,15 g/cm³. Nesse momento, mesmo que não haja fluido fluindo pelo tubo, o medidor de vazão pode apresentar valores virtuais de vazão, tanto positivos quanto negativos; assim, o valor acumulado pode aumentar ou diminuir. A principal causa desse fenômeno é a pressão insuficiente no medidor de vazão, o que leva à liquefação do gás liquefeito. Além disso, a proporção entre as fases gasosa e líquida do meio excede os limites estabelecidos, tornando assim o medidor inadequado para funcionar corretamente. Geralmente, existem duas soluções para esse problema. A primeira é aumentar a pressão nas tubulações de processo e a pressão sobre o medidor de vazão, a fim de evitar que o meio de processo se vaporize. A segunda solução é utilizar um sistema de medição com baixo fluxo e baixa densidade; ou seja, fazer com que o medidor não registre valores quando o fluxo for inferior ao valor especificado. Outra alternativa é usar medidores de vazão baseados na força de Coriolis, que permitem a medição de acordo com a faixa de densidade do meio de processo, de modo que o medidor não funcione quando a densidade do meio estiver abaixo de um determinado limite. Exemplo 4: Em uma fábrica, um medidor de vazão em massa do tipo força de Coriolis, durante seu funcionamento, apresentou uma grande diferença entre os valores medidos e os valores obtidos por meio da medição do nível do óleo no tanque. Após a inspeção, constatou-se que a posição de instalação do sensor estava muito próxima à sala das bombas. Quando as duas bombas funcionavam ao mesmo tempo, ocorriam vibrações excessivas, o que afetava o funcionamento estável do sensor. Ao mover o sensor para um local mais distante da fonte de vibração, a situação voltou ao normal. Exemplo 5: Em uma fábrica, um medidor de vazão por força de Coriolis é utilizado para medir o óleo refinado. Quando a vazão ultrapassa 20 t/h, o medidor indica uma densidade entre (1–3) g/cm³, além de exibir mensagens de erro como “Densidade acima do limite” ou “Falha no sensor”. Assim que a vazão diminui, tudo volta ao normal. Após uma inspeção detalhada no local, constatou-se que não havia problemas nem na instalação do sensor, nem nas condições ambientais em que ele era utilizado. Após desmontar o medidor de vazão, foi possível perceber, durante o processo de limpeza antes da calibração, que dois seixos estavam presos na entrada do distribuidor em forma de “Y” do sensor. Ao removê-los, o medidor de vazão passou na calibração e funcionou perfeitamente em uso. 3 Medição e manutenção de medidores de vazão em massa 3.1 Verificação do ponto zero (calibração do ponto zero) A derivação do ponto zero é um problema comum nos medidores de vazão em massa de tipo Coriolis durante seu funcionamento real. Existem muitos fatores que causam essa derivação, como as tensões decorrentes da instalação do sensor, a assimetria na estrutura do tubo de medição, e as mudanças nos parâmetros físicos do fluido a ser medido. Especialmente na medição de baixos caudais, a deriva do ponto zero afeta significativamente a precisão da medição. Portanto, é muito necessário realizar inspeções e ajustes periódicos no ponto zero. A verificação do ponto zero deve ser realizada pelo menos a cada três meses. Quando a produção o permite, o intervalo entre as verificações dos medidores de vazão por força de Coriolis, instalados em pontos de monitoramento importantes, deve ser reduzido adequadamente. Se o processo de calibração para zero foi realizado corretamente é um fator crucial que determina se o medidor de vazão funciona dentro da faixa de precisão desejada. 3.2 Verificação dos parâmetros de funcionamento Durante o uso do medidor de vazão, é necessário verificar com frequência se os parâmetros de funcionamento definidos sofreram alguma alteração. Também é importante verificar se os valores de vazão, densidade e temperatura exibidos estão dentro dos limites normais. Caso haja grandes diferenças em relação aos valores reais, pode-se realizar um novo ajuste de zero, seguindo os métodos descritos no manual de instruções. Se, após a conclusão dos trabalhos acima, ainda houver uma sensação de que algo não está correto, deve-se verificar se os parâmetros de funcionamento configurados internamente no transmissor estão corretos. 3.3 Observação periódica dos indicadores de falha do medidor de vazão: Dependendo do modelo, das especificações e do fabricante do medidor de vazão, as formas e os conteúdos dos indicadores de falha também variam. Para os diferentes indicadores de alarme de falha, consulte o manual de instruções do produto para determinar a causa da falha e realizá o devido tratamento. 3.4 Inspeções e manutenções periódicas completas: Nos medidores de vazão em uso, é necessário realizar inspeções completas periodicamente. Isso inclui verificar a aparência dos sensores, a firmeza da instalação, as vibrações nos tubos de processo, bem como as indicações dos transmissores e dos instrumentos de display. Quaisquer problemas encontrados devem ser resolvidos imediatamente. 3.5 Criação de um registro do medidor de vazão Para garantir o funcionamento confiável do medidor de vazão a longo prazo, o usuário deve criar um registro desse equipamento, anotando em detalhes todas as inspeções, manutenções e calibrações realizadas. Isso facilitará a manutenção e o uso adequado do dispositivo no futuro. 3.6 Medidores de vazão para uso em fluidos propensos à formação de incrustações: Ao medir fluidos que tendem a formar incrustações (como calcário ou cera), é necessário verificar regularmente o funcionamento do medidor. Quando se detecta que o medidor não está funcionando corretamente ou apresenta grandes desvios, deve-se considerar a possibilidade de haver incrustações dentro do sensor. Nesse caso, o sensor deve ser removido e submetido a procedimentos adequados de limpeza ou purgação. 3.7 Calibração periódica: De acordo com as diferentes aplicações do medidor de vazão, a calibração periódica é realizada de acordo com os requisitos do sistema de normas aplicáveis. 4 Conclusão Em resumo, uma instalação correta, uma configuração adequada das tubulações de processo e boas condições ambientais são fatores muito importantes para o funcionamento adequado dos medidores de vazão em massa. A inspeção e manutenção diárias do medidor de vazão em massa também não devem ser negligenciadas. Somente assim é possível aproveitar ao máximo suas vantagens, como alta precisão e grande estabilidade, para um uso confiável na produção real.