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Aug 01, 2023

Uma Visão Geral da Medição de Fluxo de Gás

Muitas aplicações exigem medição precisa da vazão de ar ou outros gases. Requisitos de instalação, calibração e manutenção estão entre os fatores que devem ser considerados ao selecionar um

Muitas aplicações exigem medição precisa da vazão de ar ou outros gases. Os requisitos de instalação, calibração e manutenção estão entre os fatores que devem ser considerados ao selecionar uma tecnologia de medição de vazão

Por Art Womack, FCI

A medição do ar e de outros gases em fábricas nas indústrias de processos químicos (CPI) é essencial em muitas aplicações funcionais, incluindo segurança, controle de processos, qualidade do produto, eficiência de produção, conformidade ambiental e custos. Quando a medição do ar ou de outros gases é imprecisa ou inconsistente, alguns resultados potenciais incluem acidentes graves, paragens de emergência, manutenção não planeada, abrandamentos de produção ou custos excessivos.

Existem seis a oito tecnologias viáveis ​​de medição de vazão para gases disponíveis atualmente, mas apenas cerca de metade delas são adequadas para aplicações de medição pesadas encontradas nas operações de CPI mais desafiadoras. Cada tecnologia tem seus próprios pontos fortes e fracos, dependendo exatamente do material que precisa ser medido, da precisão necessária, de onde precisa ser medido e assim por diante.

O truísmo “conhecimento é poder” definitivamente se aplica quando se trata de escolher um medidor de vazão para tarefas de medição de gás em plantas CPI. A mesma tecnologia de detecção de fluxo escolhida para uma aplicação em uma planta é muito possivelmente a escolha errada em uma aplicação diferente – mesmo uma que esteja próxima de uma instalação.

O custo de escolher o medidor de vazão errado — em termos de manutenção extra, reparos e peças sobressalentes em grandes plantas CPI — pode chegar rapidamente a dezenas de milhares de dólares. Se ocorrerem eventos de segurança, má qualidade do produto, um abrandamento da produção ou problemas de conformidade ambiental, o custo de não reconhecer as diferenças subtis nas tecnologias de medição do fluxo de ar e de outros gases pode ser punitivo.

Os medidores de vazão são usados ​​para medir a vazão de ar ou outros gases, bem como a vazão totalizada. Devido aos ambientes operacionais perigosos que podem ser encontrados nas plantas CPI, os medidores de vazão de gás geralmente exigem aprovações para áreas perigosas (por exemplo, HazEx) e muitas vezes devem estar em conformidade com o padrão IEC 61508/61511 (SIL) como parte de um Sistema Instrumentado de Segurança. (SIS) em muitas aplicações. Quatro das aplicações de medição de vazão de gás mais comuns e mais exigentes em fábricas de produtos químicos são descritas nas seções a seguir.

FIGURA 1. A medição de distribuição de gás requer medição de vazão precisa porque diversas aplicações podem exigir volumes variados de gás

FIGURA 1. A medição de distribuição de gás requer medição de vazão precisa porque diversas aplicações podem exigir volumes variados de gás

Medição de distribuição de gás. Muitos processos químicos requerem grandes volumes variados de gases específicos, como nitrogênio, argônio e oxigênio para íons inertes ou purga ou cobertura. O hidrogênio pode ser necessário como catalisador e outros gases específicos também são usados ​​(Figura 1). A medição precisa desses gases é necessária para controle de processos, controle de estoque de gases e gerenciamento de custos.

FIGURA 2. A medição dos gases de combustão é crucial para garantir que os sistemas estejam operando de forma segura e confiável

FIGURA 2. A medição dos gases de combustão é crucial para garantir que os sistemas estejam operando de forma segura e confiável

Sistemas de queima. Na produção, refinação e armazenamento petroquímico, os sistemas de gás de flare são utilizados para queimar e eliminar resíduos, excessos ou gases de escape e como sistema de segurança (Figura 2). A medição precisa, ágil e confiável do gás de flare é essencial para garantir a operação adequada do sistema de gás de flare, que protege pessoas e equipamentos de gases combustíveis perigosos para manter um ambiente de trabalho seguro e evitar a contaminação ambiental.

FIGURA 3. A cobertura do tanque envolve o preenchimento do espaço inerte de um tanque ou recipiente com um gás inerte (normalmente nitrogênio) para reduzir os riscos de incêndio