【Artículo técnico】Desviaciones en la medición de los transmisores de presión absoluta y solución de problemas

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Los transmisores de presión absoluta se utilizan en la producción industrial para medir la presión en vacío o la presión absoluta. En este artículo, se analiza el uso de estos transmisores en las turbinas de vapor, y se presentan, desde cinco perspectivas, las experiencias adquiridas en la resolución de fallos y en su instalación en campo. http://yunrun.com.cn/upload/201807/09/201807090111483978.png Basándose en la recopilación y organización de información sobre el uso en campo de numerosos transmisores de presión absoluta, los siguientes cinco tipos de fallos en estos transmisores son representativos. Changhui Instruments comparte su experiencia en la instalación y solución de problemas relacionados con los transmisores de presión absoluta, tomando como referencia las aplicaciones en campo y los procesos de diagnóstico de fallos. Desviaciones en las mediciones del transmisor de presión absoluta y procedimientos para solucionar los problemas: yunrun.com.cn/tech/2070.html. 1. Anomalías causadas por fugas en las tuberías de medición. Dado que el punto de toma de muestras del transmisor de presión absoluta es el mismo que el del manómetro, y dado que tanto el transmisor como el manómetro comparten las mismas tuberías y válvulas de medición, si durante las reparaciones observamos que el funcionamiento del turbogenerador y del sistema de condensación es normal, entonces debemos sospechar que hay algún problema en las tuberías de medición del vacío. Por ejemplo, en una ocasión, nuestro personal de instrumentación, al realizar las inspecciones periódicas de los instrumentos de medición en el sitio, detectó que tanto el valor indicado por el DCS respecto al vacío en las salidas de la turbina como el valor indicado por el manómetro mostraban anomalías. Tras la inspección realizada por los técnicos en instrumentación, se determinó que la causa de las anomalías en los instrumentos de medición fue una rotura en los puntos de soldadura de las tuberías de medición. Los técnicos de mantenimiento de instrumentos en el sitio indicaron que la rotura se debió a las vibraciones. El transmisor de presión absoluta mide la presión absoluta en el proceso de producción. Los puntos de soldadura, las conexiones de los transmisores y las uniones de las válvulas son zonas en las que es muy probable que surjan fallos. Dado que el rango de medición del transmisor de presión absoluta es reducido, consideramos que a menudo se pasa por alto su instalación y mantenimiento. Por lo tanto, es difícil para los técnicos de mantenimiento de instrumentos en el lugar detectar fugas en el sistema de vacío durante las inspecciones. Por esta razón, este tipo de fallos suelen ser descubiertos por los operarios durante el proceso normal de producción, y solo entonces se sabe exactamente dónde está el problema. De lo anterior, podemos sacar una conclusión: los técnicos encargados de la instalación de los instrumentos deben asegurarse de colocar el transmisor de presión absoluta en la posición correcta. También es importante que conecten adecuadamente las tuberías de conducción con las conexiones roscadas del transmisor, y que las solden firmemente. 2. Una instalación incorrecta provocó la acumulación de líquido en las tuberías de medición del transmisor de presión absoluta, lo que afectó la lectura del vacío. En las turbinas de generación de energía a partir de calor residual de la empresa, se produjo una falla durante su funcionamiento normal. Los técnicos encargados de la reparación de los instrumentos detectaron que, durante el funcionamiento, la presión absoluta en el condensador aumentaba gradualmente. Dado que los puntos de muestreo del condensador de alta presión se encuentran muy cerca de los puntos de muestreo relacionados con el vacío del condensador, el personal encargado de la mantenimiento de los instrumentos en el sitio inspeccionó nuevamente el condensador de alta presión. Se descubrió que había grandes variaciones en los valores medidos por dicho condensador. Al mismo tiempo, al verificar la carga de la unidad, no se detectaron cambios anormales significativos. Los técnicos encargados de la reparación de los instrumentos realizaron pruebas repetidas en el condensador de baja presión, en el vacío del condensador y en el condensador de alta presión. Se comprobó que los valores mostrados por los dos primeros eran similares, mientras que los valores de los dos últimos presentaban una gran diferencia. Por lo tanto, se determinó que el transmisor de presión absoluta funcionaba correctamente; la falla no fue causada por fugas en las tuberías. El personal encargado de la reparación de los instrumentos consideró que el grupo turbogenerador contaba con cinco tuberías de muestreo, instaladas de manera independiente para tomar muestras. De este modo, se llegó rápidamente a la conclusión de que la falla en el grupo turbogenerador se debió a que los técnicos responsables de su instalación no lo hicieron correctamente, lo que causó obstrucciones durante el funcionamiento del turbogenerador. Sin embargo, durante el uso inicial y las pruebas de purga del grupo de turbinas no se observaron anomalías, por lo que el personal de mantenimiento de instrumentos decidió inspeccionar gradualmente los tubos de medición. Y los resultados de las pruebas confirmaron que sus suposiciones iniciales eran correctas: la falla mecánica se debió, efectivamente, a una instalación incorrecta del tubo de muestreo. Los técnicos de mantenimiento de instrumentos indicaron posteriormente que, tras este fallo en la instalación de los instrumentos de medición, examinaron todos los tubos de toma de presión de dichos instrumentos. Analizaron los problemas que existían en la instalación de cada uno de esos tubos. Dado que el transmisor de presión absoluta mide el nivel de vacío, es necesario que su ubicación esté por encima del equipo en el que se encuentran las tuberías de transmisión de presión. Para garantizar que el agua de condensación pueda salir de dichas tuberías, los técnicos encargados de la instalación suelen inclinar las tuberías hacia arriba durante la fase de instalación. Si el equipo presenta el problema de que el agua de condensación no puede ser drenada, es necesario verificar si existen tubos de transmisión de presión en posición horizontal dentro del equipo. Si se detectan tubos de este tipo, basta con reinstalarlos de manera que estén inclinados 45° hacia arriba con respecto al equipo, y luego purgar los tubos para eliminar cualquier obstrucción. Por lo tanto, tras surgir un problema en la ubicación de instalación de los instrumentos de medición, el personal de mantenimiento presentes en el lugar reconfiguró los cables de todos los tubos de medición, con el fin de garantizar que cada uno de ellos estuviera instalado según las normas para la medición de la presión absoluta. De esta manera, se evita que, en el futuro, durante el funcionamiento normal del equipo, se produzca la acumulación de líquido condensado. 3. Los errores de medición se producen cuando el rango del transmisor de presión absoluta no coincide con el rango establecido en el DCS. Sabemos que existe un problema que causa con frecuencia errores en las mediciones realizadas por los instrumentos: no se ajusta el rango del transmisor de presión absoluta de manera que coincida con el rango del DCS. Dado que el transmisor de presión absoluta solo puede reflejar los valores reales del funcionamiento del equipo en las operaciones de proceso cuando está conectado al DCS, este se configura según el rango necesario para el proceso. El rango establecido en el transmisor debe coincidir con el rango definido en la configuración del DCS; de esta manera, se evitan los errores de medición. 4. Desviación del punto cero en los transmisores de presión absoluta. Por ejemplo, en el conjunto de turbinas A del sistema de separación de aire de la empresa, durante su funcionamiento normal, los operadores del proceso observaron que los valores indicados por los transmisores de vacío del condensador de alta presión aumentaban constantemente. Además, cuando los técnicos encargados de la mantenimiento de los instrumentos inspeccionaron el equipo, descubrieron que también había una desviación en los valores de medición de la vacío del condensador. Al descubrir esto, el personal de mantenimiento de instrumentos, como de costumbre, realizó un sencillo proceso de purga en las tuberías del equipo, pero dicha purga no resolvió el problema de medición que se presentaba. Finalmente, el técnico encargado de la reparación de los instrumentos decidió desmontar el transmisor de presión absoluta para realizar un examen más detallado. Durante un examen detallado del transmisor absoluto, se descubrió que en cada punto de medición del transmisor existía un error en la salida continua de 0,19 mA. El valor de error normal debería ser inferior a 0,08 mA; existe, por lo tanto, una gran diferencia entre ambos valores. Por lo tanto, el técnico encargado de la reparación de los instrumentos comparó este valor con los informes de prueba anteriores del transmisor. Descubrió que los valores obtenidos en las pruebas anteriores estaban muy cerca de los valores de error de medición normales. Por ello, el técnico concluyó que el error de medición en esta ocasión se debió a un desvío en el punto cero del instrumento durante su funcionamiento. Al revisar los registros de verificación de pruebas anteriores, descubrimos algo muy importante: en comparación con los transmisores de diferencia de presión y los transmisores de presión relativa, los transmisores de presión absoluta tienden a sufrir desviaciones con mayor facilidad. Para determinar la razón, se puede hacerlo analizando dos aspectos: la estructura del transmisor de presión absoluta y el principio de medición. La causa de la deriva del punto cero en el transmisor de diferencia de presión es que los extremos de la placa sensora del transmisor son simétricos, lo cual provoca dicha deriva. La causa de la desviación del punto cero en los transmisores de presión absoluta es la siguiente: a diferencia de lo que ocurre con los transmisores de diferencia de presión, los extremos del sensor de los transmisores de presión absoluta no son simétricos. Además, como la presión de referencia en el lado de baja presión es muy estable, tanto la pérdida de presión en dicha referencia como las fugas en las cámaras, así como la deformación o daño del material, pueden ser factores que causen la desviación del punto cero en estos transmisores. Además, el fenómeno de desviación del punto cero en los transmisores de presión absoluta no puede ser detectado mediante métodos simples. Solo cuando los valores son menores a 4 mA es que el personal de mantenimiento de instrumentos puede detectar este problema de desviación del punto cero. Por lo tanto, consideramos que, al inspeccionar los transmisores de presión absoluta, generalmente se utilizan instrumentos que permiten una comparación directa. Si en ese momento no hay instrumentos a mano para verificar su desviación, también se puede recurrir a un método de muestreo para resolver este problema. Por lo tanto, al elegir un transmisor de presión absoluta, se deben seleccionar aquellos que ofrezcan un alto rendimiento y estabilidad. Ejemplos de este tipo de transmisores son los de marcas importadas como Rosemount, Yokogawa y Honeywell. También existen transmisores de presión absoluta fabricados en el país, como el YR-ER103, hecho de silicio monocristalino. En la página web de Changhui Instruments se puede obtener información completa sobre los transmisores de presión absoluta. 5. Desviaciones en las mediciones durante el proceso de mantenimiento. Los técnicos encargados de la reparación de instrumentos suelen enfrentarse a problemas de errores en las mediciones. Las causas de esto suelen ser las siguientes: ① Los instrumentos estándar utilizados para las verificaciones no son precisos. De hecho, según las investigaciones, este problema ocurre muy raramente. Pero como el uso de los instrumentos estándar de presión absoluta es muy diferente al de los demás instrumentos estándar, es necesario verificarlos con mayor frecuencia. Por lo tanto, los instrumentos estándar utilizados para las verificaciones deben ser calibrados periódicamente en instituciones autorizadas para ello. Además, el fenómeno de desviación del punto cero en los transmisores de presión absoluta es difícil de detectar por medios sencillos; por lo tanto, es necesario utilizar instrumentos que permitan una comparación directa para realizar la calibración, mediante el uso de instrumentos de vacío para probar las bombas. ②Error de ajuste: Los transmisores de presión absoluta son muy propensos a sufrir desviaciones en el punto cero, y existe una gran posibilidad de que se produzcan errores de ajuste durante las tareas de mantenimiento realizadas por el personal técnico en el sitio. Los técnicos encargados del mantenimiento de los instrumentos en las fábricas suelen cometer dos errores: ajustar el punto cero, que no corresponde a un vacío absoluto, al valor cero del transmisor de presión absoluta, y ajustar la presión atmosférica local al rango máximo del instrumento. Por lo tanto, en el futuro, durante los procesos de mantenimiento, debemos prestar más atención a corregir los errores y reducir las imprecisiones. ③Efecto de la temperatura ambiental: Dado que el rango de medición de la presión absoluta es muy reducido, los cambios en la temperatura ambiental tienen un impacto considerable en ella. Al calibrar y ajustar los transmisores de presión absoluta, si se reduce la temperatura en la habitación de 20 °C a 8 °C, los valores medidos aumentarán en 3 kPa con respecto a los valores anteriores. Por lo tanto, debemos seguir estrictamente las especificaciones relativas a las condiciones ambientales establecidas en la norma JJG 882-2015 “Procedimientos de verificación de transmisores de presión”. Durante el proceso de mantenimiento, es necesario procurar reducir al mínimo el impacto que tiene la temperatura ambiental en estos dispositivos, con el fin de minimizar los errores en las lecturas del transmisor de presión.