Elección de conjuntos para aplicaciones de baja presión

La supervisión de procesos de baja presión plantea retos únicos. En sectores que van desde la alimentación y las bebidas hasta el tratamiento de aguas residuales o el trasvase de gas natural licuado (GNL), incluso los cambios más pequeños en la presión pueden afectar a la eficacia, la calidad del producto o la seguridad. La exposición directa de los instrumentos a estos procesos suele provocar la acumulación de medios, corrosión o lecturas imprecisas. Por eso puede ser útil utilizar conjuntos que combinen manómetros, transductores o interruptores con juntas de diafragma o anillos de aislamiento.

Ashcroft, una autoridad líder en instrumentación de presión y temperatura, cuenta con décadas de experiencia ayudando a las industrias a superar estos retos. Como líder de producto para sellos de diafragma y accesorios, ayudo a los clientes a encontrar el mejor ensamblaje para sus necesidades específicas. Siga leyendo para aprender:

• Cómo definen "baja presión" las distintas industrias e instrumentos
• Qué conjuntos funcionan mejor con manómetros, interruptores mecánicos e instrumentos basados en sensores
• Cómo los conjuntos admiten aplicaciones en entornos sanitarios, industriales, de servicios públicos y criogénicos, con el GNL como ejemplo principal.

Cuando termine, sabrá cómo garantizar una medición precisa y mantener la eficacia de sus operaciones con el conjunto de junta o anillo de aislamiento adecuado.

¿Qué significa realmente "baja presión"?

La definición de "baja presión" depende de a quién le preguntes y con qué instrumento o industria estés trabajando. En Ashcroft, definimos baja presión como cualquier cosa por debajo de 15 psi. Este umbral es importante porque la flexibilidad del diafragma, los fluidos de llenado del sello y la sensibilidad del instrumento afectan a la precisión por debajo de este punto.

Sin embargo, en términos industriales, HVAC o aguas residuales también puede definir "baja presión" como cualquier cosa por debajo de 30-50 psi ya que estos sistemas suelen funcionar a más presión. Por último, también hay variaciones en los instrumentos:

• Manómetros: a menudo cualquier cosa por debajo de 15 psi.
• Interruptores: pueden ir mucho más abajo, hasta pulgadas de columna de agua (inH₂O) puntos de ajuste.
• Los instrumentos basados en sensores, como los transductores, suelen requerir un intervalo mínimo de 15 psi cuando se combinan con una junta de diafragma.

Por eso es importante elegir el conjunto adecuado para cada aplicación. Lo que se considera "bajo" en un sector puede considerarse normal en otro, y la combinación incorrecta de junta e instrumento puede comprometer el rendimiento.

¿Cómo ayudan los ensamblajes a las distintas industrias?

Cada industria se enfrenta a retos diferentes a la hora de controlar la baja presión. Los conjuntos ofrecen soluciones a medida para una amplia gama de aplicaciones. Al seleccionar conjuntos, la compatibilidad de materiales es tan importante como el rango de presión. Ua utilización de juntas de diafragma fabricadas con aleaciones resistentes a la corrosión, como acero inoxidable 316, Monel® o Hastelloy®, ayuda a evitar que los medios de proceso agresivos o abrasivos dañen los instrumentos.

He aquí cómo los ensamblajes garantizan la precisión, la protección y la conformidad en aplicaciones críticas.

Figura 1: Retos del montaje industrial

En entornos criogénicos, la selección de materiales húmedos resistentes a la fragilización, como el acero inoxidable 316 o el Monel®, ayuda a mantener el rendimiento a largo plazo. Para ver los datos detallados de compatibilidad para ayudar con la selección de materiales para estas condiciones específicas, consulte la Guía Ashcroft® de Selección de Materiales y Corrosión.

¿Cuáles son las consideraciones relativas a los instrumentos para montajes de baja presión? 

Seleccionar el conjunto adecuado no consiste sólo en adaptar una junta de diafragma a un instrumento. También se trata de conocer las capacidades y limitaciones de cada tipo de dispositivo. Los manómetros de baja presión, los interruptores y los instrumentos basados en sensores se comportan de forma diferente cuando se combinan con juntas y anillos de aislamiento, y cada uno tiene requisitos específicos.

En esta sección, esbozamos algunas recomendaciones y restricciones para 4 tipos de instrumentos. Los ejemplos de productos Ashcroft se utilizan para ilustrar cómo estas reglas se aplican en la práctica, ayudándole a evitar aplicaciones erróneas y asegurar que sus ensamblajes funcionen con precisión y fiabilidad. Para una referencia completa, lea la Guía Min/Max de Presión y Temperatura de Sellos de Diafragma Ashcroft .

1. Manómetros

Los manómetros se utilizan ampliamente para la indicación local, dando a los operarios una lectura directa y en tiempo real de la presión del sistema justo en la línea de proceso. Son sencillos, fiables y no requieren alimentación externa, por lo que resultan ideales para supervisar líneas, recipientes o sistemas en los que la información visual es fundamental.

Recomendaciones de uso en aplicaciones de baja presión

• Los manómetros de fuelle son una buena elección para aplicaciones en las que la precisión en rangos extremadamente bajos es crítica, como la supervisión del nivel de tanques o los sistemas de gas a baja presión. 
• Por ejemplo, un manómetro como el Ashcroft® 1188 Manómetros de Fuelle de Baja Presión requiere un tramo mínimo de 60 pulgadas de agua (~2.2 psi), haciéndolo ideal cuando se deben detectar pequeños cambios en la presión.
• Estos manómetros se pueden emparejar con lossellos de diafragma Ashcroft®200/300 Series Viton™ o Kalrez® o el sello metálico Ashcroft® 740/741 Series, que proporciona la flexibilidad necesaria para vanos tan bajos. 

Restricciones de uso en aplicaciones de baja presión

• No utilice rangos de vacío o compuestos en estas distancias con diafragmas metálicos porque los materiales metálicos carecen de la flexibilidad que proporcionan los elastómeros.
• Evite utilizar calibres comerciales o de uso general que no estén diseñados para conjuntos de juntas.

2. Presostatos

Los presostatos están diseñados para funciones de control y seguridad y activan automáticamente una alarma, una bomba o una parada cuando la presión supera un límite establecido. Por ejemplo, se utilizan en procesos de baja presión que dependen de condiciones de presión estables, como sistemas de filtración, control de bombas o enclavamientos de seguridad por presión.

Recomendaciones de uso en aplicaciones de baja presión

• Elija interruptores que puedan funcionar con puntos de ajuste muy bajos, incluso de hasta pulgadas de columna de agua (inH₂O), para garantizar un control preciso y una detección temprana en aplicaciones en las que cambios mínimos de presión pueden afectar a la seguridad, la eficiencia o la calidad del producto. 
• Por ejemplo, los Interruptores de Presión Ashcroft® Series A, B, G, L y P pueden funcionar en estos puntos de ajuste extremadamente bajos, asegurando que su proceso operará confiablemente en ambientes sensibles de baja presión. (Ver Figura 2 abajo).
• Empareje el presostato con un sello de diafragma de alto desplazamiento como el Ashcroft® 740/741 para lograr los puntos de ajuste bajos deseados. O, puede emparejar interruptores con diafragmas flexibles como los que se encuentran en la Serie 200 Ashcroft®, ofrecidos con Viton™ o Kalrez®. Estos materiales se utilizan cuando los puntos de ajuste están entre 6 - 20 Pulgadas de Agua

Nota: Los puntos de ajuste superiores a 6 psi pueden utilizar cualquier junta o anillo de aislamiento material. 

Figura 2: Puntos de consigna mínimos para presostatos mecánicos

Restricciones de uso en aplicaciones de baja presión

• No ajuste los interruptores por debajo de sus límites publicados. Algunos rangos no se recomiendan para el montaje remoto con un capilar debido a la amortiguación de la señal. 
• Evite el uso de fluidos de relleno incompatibles, como la glicerina, que no puede utilizarse en vanos de menos de 15 psi o en servicio de vacío. 

3. Instrumentos basados en sensores (medidores digitales, transductores, interruptores electrónicos)

Los instrumentos basados en sensores suelen utilizarse en sistemas automatizados que requieren supervisión continua, control remoto o integración de datos. Proporcionan salidas eléctricas para sistemas de control, lo que los hace ideales para instalaciones de procesos modernas, aplicaciones sanitarias y entornos críticos como la producción de GNL o productos farmacéuticos.

Recomendaciones de uso en aplicaciones de baja presión

• Los instrumentos basados en sensores son la mejor opción cuando se necesitan datos precisos e integración con sistemas de control, como en procesos automatizados de GNL o sanitarios.
• Por ejemplo, el Transductor de Presión Sanitaria Ashcroft® E2, los Manómetros Digitales Industriales y el Interruptor de Presión Electrónico NPI ofrecen altos rendimientos para la integración de sistemas avanzados.
• Estos instrumentos sólo deben utilizarse en aplicaciones con un intervalo mínimo de 15 psi cuando se emparejan con juntas de diafragma.

Restricciones de uso en aplicaciones de baja presión

• No especifique instrumentos basados en sensores para luces inferiores a 15 psi, ya que no se puede mantener la precisión.
• Evite pasar por alto los efectos de la temperatura: el uso de un fluido de llenado incorrecto puede provocar desviaciones en la calibración, especialmente en el extremo inferior del rango de presión.

 Figura 2: Comparación de los conjuntos de instrumentos de baja presión

Seleccionar el conjunto adecuado no es sólo proteger el instrumento, sino garantizar que sus lecturas sigan siendo precisas y fiables a lo largo del tiempo. Una combinación incorrecta de junta, instrumento y fluido de llenado puede provocar desviaciones, obstrucciones o incluso fallos prematuros. 

Además del tamaño adecuado, la selección del material y el fluido de llenado son factores críticos en los ensambles de baja presión. La Guía de Corrosión Ashcroft® recomienda materiales de sellado y elastómeros que coincidan con el fluido de proceso para evitar la hinchazón, el endurecimiento o la corrosión, lo que puede conducir a lecturas inexactas o fallas prematuras.

Si tiene en cuenta algunos factores clave, podrá seleccionar el mejor montaje para su entorno de baja presión.

• Haga coincidir el intervalo de presión de su aplicación con el desplazamiento de la junta de diafragma.
  
  
• Seleccione el tipo de instrumento (manómetro, interruptor o sensor) en función de sus necesidades específicas.
  
  
• Tenga en cuenta la compatibilidad de los medios, los intervalos de temperatura y las necesidades de limpieza.
  
  
• Utilice la experiencia y las herramientas de selección de Ashcroft para evitar el ensayo y error y acertar a la primera.

Para los manómetros ASME B40.100, la presión de funcionamiento debe situarse entre el 25% y el 75% de la escala del manómetro, y la presión a plena escala del instrumento debe ser aproximadamente el doble de la presión de funcionamiento prevista. Esto garantiza tanto la precisión como la seguridad en la medición de baja presión.

¿Quiere saber más?

Ya ha visto cómo los conjuntos de baja presión protegen los instrumentos, mejoran la precisión y se adaptan a los retos específicos de sectores que van desde el procesamiento sanitario al tratamiento de aguas residuales o el trasvase de GNL. También ha aprendido cómo los distintos instrumentos (manómetros, interruptores y sensores) pueden combinarse con juntas de diafragma o anillos de aislamiento para crear conjuntos fiables que se adapten a su aplicación. Si desea profundizar en temas relacionados, puede que estos artículos también le resulten útiles:

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