¿Cómo proteger los instrumentos y equipos del frío en invierno?

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La última edición de este mensaje fue realizada por hnan el 10-1-2016 a las 18:15. ¿Cómo proteger los instrumentos y equipos del frío en invierno? En invierno, a medida que la temperatura disminuye, cuando el medio a medir se transmite a través de las tuberías hacia el transmisor, puede ocurrir que, debido a las bajas temperaturas ambientales, se produzcan fenómenos como la congelación, la solidificación o la formación de cristales. Esto ocurre porque la temperatura ambiental es demasiado baja para que los instrumentos funcionen dentro de su rango de operación normal, lo cual afecta directamente la precisión de las lecturas que proporcionan los instrumentos. En cuanto a los diversos puntos de medición como la presión, el caudal, el nivel del líquido y la temperatura, el medio que se utiliza para la medición suele ser un líquido. Debido a las bajas temperaturas, es más fácil que surjan errores en las mediciones. En casos graves, esto puede provocar accidentes de seguridad como intoxicaciones, incendios o explosiones. En resumen, la protección de los instrumentos contra el frío y la congelación resulta ser especialmente importante. Algunos usuarios de equipos e instrumentos de gran tamaño incluso tomaron medidas preventivas con antelación; por ejemplo, las centrales eléctricas, las plantas de tratamiento de agua, la industria petrolera y química, entre otras, establecieron sistemas de protección contra el frío y la congelación adecuados para sus empresas. A continuación, analicemos cómo los usuarios de instrumentos en invierno deben protegerlos del congelamiento. Para proteger los instrumentos y las tuberías de medición contra la congelación, es necesario aplicar medidas de calefacción y aislamiento. Los elementos que requieren este tipo de protección son, principalmente, los transmisores instalados dentro de las cajas de aislamiento de los instrumentos, los transmisores de nivel de tipo flotante o otras unidades de medición de nivel instaladas al aire libre, así como las tuberías de medición relacionadas con la presión, la diferencia de presión y el caudal. Evitar este tipo de accidentes mediante la selección adecuada o por otros medios. Las medidas que se suelen tomar son: selección del modelo, aislamiento térmico y calefacción, mantenimiento (inspecciones periódicas, limpieza de residuos), etc. I. Medidas de selección (1) Elegir instrumentos con dispositivo aislante térmico. Según la categoría y el uso del instrumento, así como la ubicación geográfica donde se pretende instalarlo, se determinan las necesidades de aislamiento térmico y protección contra el congelamiento para dicho instrumento, para luego presentarlas al fabricante para su tratamiento. (2) En el caso de los instrumentos de transmisión de señales a larga distancia y las pantallas de visualización, es necesario tener en cuenta los requisitos relacionados con la temperatura ambiental. En el caso de aquellos que utilizan líquido aislante, también hay que considerar los requisitos del mismo en cuanto a la temperatura ambiental. (3) Los medidores de caudal con rotor metálico, los medidores de tipo objetivo eléctrico, los medidores de caudal volumétrico y los medidores de caudal por masa, en general, no requieren calefacción adicional. (4) Al elegir un instrumento, lo que se considera en primer lugar es su practicidad y su costo económico. La practicidad se refiere a la facilidad de mantenimiento y a la precisión de las mediciones, mientras que el costo económico se refiere, sencillamente, al precio bajo del instrumento. Ambos deben combinarse; no se debe optar únicamente por medidores de caudal de masa, rotores metálicos o targets eléctricos por comodidad o para evitar mantenimiento. Por lo tanto, elegir el modelo adecuado también es una medida para prevenir la congelación y la condensación. Además, al instalar los instrumentos, se debe tener en cuenta su protección contra la congelación y la condensación; por ejemplo, los tubos de transmisión de presión deben ser lo más cortos posible, es necesario realizar inspecciones frecuentes para eliminar los residuos, y también debe facilitarse la calefacción auxiliar. De lo contrario, no servirá de nada elegir los mejores instrumentos posibles. (5) En algunas zonas del norte, la diferencia de temperatura entre el día y la noche es muy grande; por la noche, las temperaturas pueden llegar a los -20 grados o más. Si se intenta solucionar este problema mediante la selección adecuada del modelo, la relación calidad-precio no resulta económica. Por su parte, optar por sistemas de aislamiento térmico y calefacción, así como métodos de mantenimiento (inspecciones periódicas, limpieza de residuos), son las mejores soluciones para evitar la congelación. II. Medidas de aislamiento: Se utiliza material aislante para proteger las partes de los instrumentos que son susceptibles de congelarse o que se dañan fácilmente por el frío. Es decir, se cubren esas partes con material aislante. Cuando llega el invierno, es necesario realizar inspecciones y vaciar regularmente los residuos, para evitar que se dañen los materiales aislantes de los envases. III. Medidas de calefacción por acompañamiento 1. Medidas de calefacción por vapor, es decir, uso de vapor en las tuberías para mantener el calor. Antes de suministrar vapor para el aislamiento en invierno, es necesario verificar si las tuberías de vapor están desobstruidas o bloqueadas. Lo ideal es que el vapor esté disponible las 24 horas, pero no debe ser demasiado caliente. A veces, también es necesario ajustar la cantidad de vapor suministrado en función de las condiciones climáticas, a fin de evitar que la alta temperatura haga que el líquido condensado en las tuberías del transmisor se evapore y afecte su funcionamiento. Por otro lado, si la temperatura es demasiado baja, el líquido condensado podría congelarse en dichas tuberías, lo que también podría afectar el correcto funcionamiento del transmisor. 2. Medidas para la caja de protección térmica: a) Caja de protección térmica con tubos calefactores eléctricos. Está compuesta por tres partes principales: la carcasa, el calentador y los soportes para los instrumentos. Su estructura es similar a la de una caja de protección normal; la diferencia radica en que dentro de la caja se encuentra un dispositivo de calefacción eléctrica. La estructura del dispositivo de calefacción está formada por tubos calefactores eléctricos y un controlador de temperatura. En los lados de la carcasa hay tomas de corriente. Cuando se conecta la alimentación eléctrica, la caja se calienta hasta alcanzar la temperatura deseada. A continuación, el controlador de temperatura mantiene la alimentación eléctrica activa para seguir elevando la temperatura. Mediante un trabajo repetido, se logra mantener la temperatura dentro de la caja dentro de un rango determinado. Los parámetros principales del calentador de temperatura constante son: ⑴ Voltaje nominal: 200V, 50Hz. ⑵ Potencia nominal: 300–500W. ⑶ La temperatura de control puede ser establecida por el usuario. ⑷ El calentador de temperatura constante también puede fabricarse en versión a prueba de explosiones. ⑸ Existen tres materiales para los tubos calefactores: tubo de cobre, tubo de acero al carbono y tubo de acero inoxidable. b. Caja de aislamiento térmico con tubos de calefacción por vapor; los tubos de calefacción están hechos de tubos metálicos en forma de S. La parte superior e inferior de la caja se unen a los tubos de calefacción mediante juntas soldadas. Los tubos de calefacción se instalan dentro de la caja, con entrada en la parte superior y salida en la inferior. El calentamiento se logra gracias a la circulación del vapor dentro de los tubos. Los materiales de las tuberías de calefacción se dividen generalmente en dos tipos: tuberías de cobre puro y tuberías sin costura (acero al carbono). c. Se puede añadir una capa adicional de aislante térmico en las cajas de instrumentos clave, y se deben sellar con goma las aberturas de dichas cajas y los conectores de las tuberías. De esta manera, se logra un mejor aislamiento térmico y protección contra la congelación del sistema de instrumentos. 3. Medidas con cintas calefactoras eléctricas: La tecnología de calefacción por calor eléctrico es un método innovador que convierte directamente la energía eléctrica en energía térmica para la calefacción. Instalar cables aislantes; envolver la cinta calefactora alrededor de los instrumentos, o pegarla en el interior del gabinete de los instrumentos (pero hay que tener en cuenta la longitud adecuada de la cinta calefactora, de forma que sea económica). Cinta calefactora monofásica de potencia constante, adecuada para la calefacción, protección contra el congelamiento y aislamiento de tuberías, válvulas y bombas, o bien para mantener la temperatura de proceso de las tuberías de instrumentación. La cantidad de calor generada por unidad de longitud es constante; la potencia de salida no varía con los cambios de temperatura ambiental. La longitud de uso es directamente proporcional a la potencia. Se puede cortar a voluntad durante la instalación, pero es necesario dejar al menos un tramo que genere calor (es decir, 2,5 m como mínimo). La capa exterior tejida permite la transferencia y disipación de calor, y además sirve como conexión a tierra para prevenir la electrostática. Se utiliza principalmente para la protección contra la congelación y el aislamiento térmico de diversos tuberías e instrumentos, manteniendo una temperatura máxima de 150 °C. Nota: Para las tuberías de líquidos que requieren un control estricto de la temperatura, es necesario utilizar sistemas de calefacción y aislamiento (deben ir equipadas con un controlador de temperatura). En el mercado también existe otro producto: una funda de calefacción eléctrica con envoltura blanda, diseñada específicamente para la calefacción de instrumentos en espacios reducidos. Es a prueba de explosiones y se instala principalmente en las secciones de tuberías de presión de los instrumentos y en las válvulas. IV. Medidas de mantenimiento 1. Medidas de instalación: Elegir adecuadamente el lugar de instalación: un lugar seco, sin goteras de lluvia ni nieve. 2. Cuando las condiciones lo permiten, se asigna a una persona específica la tarea de realizar, a diario, verificaciones técnicas para determinar si el material aislante está dañado y si las tuberías de vapor están obstruidas, y de tomar las medidas técnicas necesarias al respecto. 3. En los casos en que sea posible, se pueden instalar pequeños dispositivos de alarma acústica y luminosa para detectar fugas de vapor o cortes de energía, lo que facilita la identificación y corrección oportuna de posibles problemas relacionados con la protección contra el congelamiento. 4. Las medidas de inspección son realizadas periódicamente por el responsable del mantenimiento de los instrumentos de la zona, siguiendo las rutas de inspección establecidas. Durante la inspección, se debe verificar si las válvulas de las tuberías aisladas funcionan correctamente, si los contenedores aislantes están en buen estado, si los dispositivos de drenaje funcionan adecuadamente, si el material aislante está bien embalado y si los componentes eléctricos responsables del calentamiento funcionan sin problemas. Se debe realizar una inspección detallada de los instrumentos relacionados con los dispositivos de protección contra la congelación, y se deben llevar registros de dichas inspecciones. Además, es necesario mantener los instrumentos y las medidas de aislamiento térmico en buen estado, asegurando que estén secos, intactos y limpios. También es importante resolver de inmediato cualquier problema relacionado con el aislamiento térmico que surja en el lugar.