Protección de instrumentos de presión en instalaciones de aspiración y descarga

Si trabaja en una instalación de fabricación de productos químicos, un centro de tratamiento de aguas o una refinería de petróleo o gas, es probable que utilice sistemas de bombeo para transferir productos entre distintas estaciones. Las instalaciones de aspiración y descarga pueden ser entornos especialmente problemáticos para los instrumentos utilizados para controlar la presión en estos sistemas. Si sus instrumentos resultan dañados, todo el proceso puede averiarse, por lo que protegerlos es una prioridad. 

Ashcroft ha sido uno de los principales contribuyentes a la instrumentación de presión y temperatura de agua/aguas residuales durante décadas, por lo que entendemos los desafíos de mantener los instrumentos protegidos en ambientes hostiles. Lea este artículo para conocer nuestras recomendaciones para mantener sus manómetros, interruptores y sensores funcionando correctamente, independientemente de dónde se coloquen durante las instalaciones del sistema de bombeo. 

Una vez que haya terminado de leer, estará equipado para determinar el enfoque más adecuado a sus necesidades. Además, tendrá acceso a artículos y guías pertinentes que le ayudarán a mantener sus sistemas en perfecto funcionamiento.

Problemas habituales de instrumentación en las instalaciones de sistemas de bombeo.

Los manómetros, presostatos y sensores suelen encontrarse en los lados de aspiración y descarga de los sistemas de bombeo. Pueden estar conectados directamente al proceso o aislados mediante juntas de membrana o anillos de aislamiento.

A menudo, las bombas se conectan y desconectan cíclicamente. Se trata normalmente de un proceso automatizado que puede dar lugar a transitorios de presión con el potencial de dañar sus manómetros, interruptores y sensores.

Los picos repentinosde presión, cuando las bombas arrancan, pueden superar la presión de prueba de la instrumentación, mientras que el impulso de parada puede provocar un efecto de golpe de ariete, dando lugar a picos de presión que pueden dañar los dispositivos no protegidos. Aunque estos transitorios de presión son perjudiciales y, en un principio, pueden ser difíciles de predecir/detectar, no son el mayor problema asociado a los sistemas de bombeo. Los sistemas de bombeo son famosos por crear vibraciones y pulsaciones en los instrumentos que se encuentran cerca de la bomba. 

Estrategias para afrontar los retos de los instrumentos en los sistemas de bombeo.

Para manómetros mecánicos

Existen varias formas de proteger los manómetros mecánicos en las duras condiciones asociadas a los sistemas de bombeo. Seguir estas estrategias puede ayudar a garantizar la eficacia de los manómetros y prolongar la vida útil de estos instrumentos. 

1. Instale los dispositivos de protección recomendados por ASME B40.100 directamente en el proceso. Algunos ejemplos son: 

• Los amortiguadores de presión y de pulsaciones protegen los manómetros absorbiendo los cambios bruscos de presión que suelen producirse en los sistemas de bombeo. El uso de estos dispositivos puede ayudar a garantizar la precisión y fiabilidad de sus instrumentos de presión y prolongar su vida útil.
  
  
• Las válvulas limitadoras de presión evitan que la presión supere un valor predeterminado y sólo se vuelven a abrir cuando la presión desciende por debajo de un valor determinado. Esto ayuda a crear un entorno operativo más estable y controlado.
  
  
• Capilares pueden utilizarse en casos graves en los que es necesario retirar los instrumentos del contacto directo con el punto de instalación para protegerlos de vibraciones, pulsaciones y temperaturas de proceso elevadas. 

2. Utilice una caja de manómetros llena de líquido.

Las cajas de manómetros rellenas de glicerina, silicona o halocarbono también son útiles para amortiguar los efectos de las pulsaciones y las vibraciones en estas aplicaciones. TambiénTambién mantienen la humedad fuera de la caja y la condensación fuera de la ventana, a la vez que lubrican los componentes mecánicos internos del manómetro. Sin embargo, hay que tener en cuenta que los manómetros rellenos de líquido también corren el riesgo de tener fugas debido a las vibraciones o a los cambios excesivos de temperatura, especialmente si se instalan en el exterior.

3. Utilice un calibrador seco con un mecanismo de amortiguación interno.

Una alternativa a un manómetro de líquido es utilizar uno de los manómetros Ashcroft® con PLUS!™ Performance. Este manómetro está diseñado con un medio interno de amortiguación y ofrece el mismo efecto que un manómetro lleno de líquido, pero sin el riesgo de fugas.

4. Añada tornillos de mariposa o tapones en la conexión de presión.

Tanto si tiene un manómetro seco, un manómetro lleno de líquido o un manómetro seco con PLUS!™ Performance, le recomendamos los tornillos estranguladores para ayudar a gestionar las pulsaciones de presión. Estos dispositivos (también denominados tapones) se insertan en el orificio de la conexión de presión para reducir significativamente el tamaño del orificio y minimizar el impacto de las pulsaciones.

5. Mantenga el intervalo del manómetro entre el 25% y el 75% del fondo de escala.

Al seleccionar el intervalo del manómetro, las directrices ASME B40.100 recomiendan mantener la presión de funcionamiento normal entre el 25% y el 75% del fondo de escala. Aunque esta recomendación se mantiene en todas las aplicaciones de sistemas de bombeo, inclinarse hacia la marca del 25% puede ser beneficioso. Si se opta por un intervalo mayor, se acomodan los transitorios de presión y también se ayuda a minimizar los efectos de la pulsación y la vibración. Un intervalo de presión menor puede hacer que los manómetros mecánicos sean más susceptibles a estas condiciones difíciles.

Para presostatos mecánicos

Con los presostatos mecánicos, es más difícil notar los efectos de las pulsaciones y las vibraciones. Aunque se trata de productos industriales, siguen siendo instrumentos cuidadosamente calibrados que pueden verse afectados por estas condiciones. El efecto de la pulsación y la vibración tiende a hacer que los presostatos se disparen antes del punto de ajuste calibrado. Por ello, el uso de amortiguadores de pulsaciones y amortiguadores de presión ayuda a proteger estos instrumentos. En casos de vibración extrema, los presostatos pueden montarse a distancia utilizando capilares. 

Para conjuntos de juntas de diafragma

Como ya se ha mencionado, todos los dispositivos de protección de instrumentos pueden instalarse directamente en el proceso o aislarse mediante una junta de membrana o un anillo de aislamiento. Estos aisladores sirven para proteger los instrumentos de diversas condiciones peligrosas, como obstrucciones, corrosión o temperaturas extremas. Aunque los sellos de diafragma ofrecen cierta amortiguación, a menudo se recomienda incluir amortiguadores o amortiguadores adicionales junto con PLUS!™ Performance para proteger los instrumentos de forma eficaz.

Los conjuntos pueden alojar al menos uno, y a veces varios instrumentos. Sin embargo, si hay varios instrumentos, todos ellos deben tener el mismo rango, que es el más amplio posible sin dejar de mantener el rango de funcionamiento normal dentro del 25-75% de la esfera (para manómetros). Un rango más amplio proporciona una mejor protección a los instrumentos y, cuando se instalan en un sello de diafragma, muestran una mejor capacidad de respuesta a las fluctuaciones de presión.

Nota: Los sistemas de baja presión pueden experimentar lentitud cuando se aíslan con un sello de diafragma. En última instancia, el rendimiento del instrumento depende de la presión ejercida sobre el elemento sensor del aislador para desplazar suficiente fluido de llenado para hacer funcionar los instrumentos, lo que puede ser difícil con presiones más bajas.

Figura 1. Ensamble del Sello de Diafragma Ashcroft®.

Manómetros y sensores de presión digitales (transductores y transmisores)

Los manómetros y sensores de presión digitales pueden ser mucho más indulgentes en circunstancias difíciles. Estos instrumentos están diseñados para soportar condiciones de sobrepresión y los efectos de las vibraciones no son tan perjudiciales como en los productos mecánicos. A menudo, los instrumentos basados en sensores pueden ralentizar el tiempo de reacción para minimizar los efectos de las pulsaciones de presión. 

¿Quiere saber más?

Ahora que dispone de algunas estrategias para proteger susmanómetros, interruptores y conmutadores delas duras condiciones que se dan en los sistemas de bombeo, puede determinar cuáles de estos dispositivos le ayudan a afrontar sus retos específicos. Para más información, le recomendamos los siguientes artículos que también pueden ser de su interés. 

• Manómetros de llenado líquido frente a manómetros de accionamiento directo frente a PLUS!™ Performance
• Guía de productos Ashcroft PLUS™Performance 
• ¿Cuándo utilizar un dispositivo amortiguador con cierre de diafragma?
• ¿Afectan los accesorios de los instrumentos de medición a la precisión?

Por supuesto, también puede hablar con un experto en productos para obtener respuestas a cualquier pregunta que pueda tener. Mientras tanto, descargue nuestra guía para obtener más información sobre dispositivos y conjuntos de instrumentos útiles.