Spesso quando parliamo di misura interfase, utilizziamo questo termine in modo improprio. Accade infatti che in molte applicazioni, specialmente in ambito Oil&Gas, non esiste un livello ben definito tra il petrolio greggio e l'acqua/salamoia. C'è invece una zona di transizione dove i fluidi lentamente si separano. Questa zona di transizione è indefinita e in determinate circostanze può variare notevolmente in altezza.
L’innovazione nella misura di interfase avviene con Levelflex FMP55, un misuratore multiparametrico di Endress+Hauser, leader globale nella misura di livello, che garantisce un rilevamento sicuro del valore misurato.
In questo articolo scopriamo di più sullo strumento FMP55 e vediamo un caso applicativo reale.
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Indice:
- Interfase: che cos'è
- Misura di interfase: Levelflex FMP55
- Misura di interfase con Levelflex FMP55: un’applicazione reale
La qualità finale di molti prodotti dipende in molti casi da quanto bene si separano le materie prime iniziali, pertanto è fondamentale disporre di dati affidabili sul livello effettivo dell'interfase.
L'interfase è una superficie limite che si crea tra due liquidi immiscibili, a causa della loro differenza di densità. Tuttavia, in molti casi questa superficie limite non è netta e definita, bensì è una zona di transizione.
Il calcolo dell'interfase serve proprio per identificare dove sia il limite tra le due sostanze, per calcolare così la misura di entrambe le quantità di liquido.
Le applicazioni per il monitoraggio dell'interfase sono molto comuni in diversi settori, in particolare nell'Oil&Gas, dove, ad esempio, è necessario controllare l'interfase olio/acqua.
Tipicamente, questa misura si effettua con i sensori di livello radar a onda guidata, che forniscono misurazioni d'interfase accurate e affidabili e possono essere utilizzati in un'ampia varietà di applicazioni.
Per esempio, un vantaggio chiave dei guided wave radar è che i cambiamenti di pressione, temperatura, vapore etc. non hanno alcun impatto sull'accuratezza delle misurazioni di livello.
Levelflex FMP55 con SensorFusion è l’innovativo strumento di Endress+Hauser, leader mondiale nei dispositivi per la misura di livello.
L’FMP55 offre il primo sistema al mondo che combina il principio di misura capacitivo ai microimpulsi guidati, tutto in un unico dispositivo. Lo strumento garantisce un rilevamento sicuro del valore misurato anche in strati di emulsione, e contemporaneamente del livello di interfase. Questo rende Levelflex FMP55 multiparametrico il nuovo standard nella misura di interfase.
Levelflex FMP55 è stato appositamente progettato per la misura di interfase nell'industria chimica, nella produzione di energia e nell'Oil&Gas. Nei processi in cui sono presenti strati di interfase, una misura precisa è determinante. La disponibilità del punto di misura e la sicurezza del processo sono di fondamentale importanza per il funzionamento di qualsiasi impianto. In qualità di leader mondiale nella tecnologia di misurazione radar a onda guidata, Endress+Hauser offre sicurezza, precisione ed efficienza durante la progettazione, l'approvvigionamento, la messa in servizio: in sostanza, durante l'intero ciclo di vita del prodotto.
Il cliente di questo caso applicativo è un importante produttore di energia nordamericano che si concentra sulla produzione di gas naturale, petrolio e liquidi derivati dal gas naturale.
- Descrizione dell'applicazione
La misura dell'interfase è installata in un separatore di gas naturale liquido (NGL) a temperature di processo da 10°C a 50°C e una pressione di 5 kPa.
L’NGL presenta queste proprietà:
- Densità 0,5..0,7 kg/l (a 20°C);
- Viscosità inferiore a quella dell’acqua;
- Costante dielettrica circa 1.4
- Sfide applicative
Il diametro di circa 38,08 mm dell'unico ugello disponibile sulla parte superiore del serbatoio era troppo piccolo per la versione coassiale del Levelflex FMP55, che presenta un diametro esterno di 42,4 mm. Oltre a questo problema meccanico, c’era una quantità significativa di emulsione a cui prestare attenzione.
- L’installazione di Levelflex FMP55
È stato installato Levelflex FMP55 coassiale con pozzetto di calma su misura: 1” sch 5, 28,70 mm di lunghezza, diametro esterno 33.4 mm e interno 30.1 mm.
Il Levelflex FMP55 funziona secondo il metodo del tempo di volo (ToF): viene misurata la distanza dal punto di riferimento (connessione al processo) alla superficie del prodotto. Gli impulsi ad alta frequenza vengono condotti lungo la sonda, riflessi dalla superficie del prodotto, ricevuti dall'unità di valutazione elettronica e convertiti in informazioni sul livello. Questo metodo è noto anche come Riflettometria nel Dominio del Tempo (TDR). Per la misura dell'interfase il dispositivo può essere combinato anche con una misura capacitiva.
- Risultati della misurazione con Levelflex FMP55
Per questa applicazione è stato progettato un nuovo pozzetto di calma su misura, con un diametro esterno di 33,4 mm e un diametro ridotto del disco di centraggio. Dopo una ricalibrazione della capacità a vuoto e la verifica della lettura, la misurazione ha funzionato bene e in modo affidabile, permettendo di conseguire questi vantaggi:
Costante qualità del prodotto, sicurezza degli impianti e efficienza economica sono aspetti importanti che possono essere raggiunti anche attraverso un corretto monitoraggio dei punti di misura.
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