¿Qué es un anillo de aislamiento?

Los anillos de aislamiento también se conocen como aisladores. Están diseñados para proteger los instrumentos de medición de la presión de los efectos dañinos de los medios corrosivos en plantas de tratamiento de agua y aguas residuales, procesos químicos e instalaciones mineras. Para comprender plenamente la importancia de utilizar estos instrumentos en su empresa, debemos empezar por entender cómo funcionan.

Ashcroft ha estado en el negocio de la instrumentación de presión y temperatura desde 1852, y escribimos este artículo para los principiantes de la industria. Esperamos que pueda utilizarlo como base para comprender el importante papel que desempeñan los anillos de aislamiento en aplicaciones difíciles.

Siga leyendo para saber cómo protegen los anillos de aislamiento a los instrumentos sensores de presión en sus aplicaciones, los tres tipos más comunes de anillos, cómo se construyen y las principales ventajas de utilizar estos instrumentos. Cuando termine de leer, también encontrará recursos adicionales relacionados en caso de que desee ir más allá de los aspectos básicos de este tema.

¿Por qué son necesarios los anillos de aislamiento en aplicaciones de agua/aguas residuales?

Las aguas residuales domésticas e industriales contienen residuos físicos, químicos y biológicos que pueden ser difíciles de supervisar y controlar durante el tratamiento. El objetivo del tratamiento es eliminar los contaminantes de las aguas residuales, cuyas características varían en función de la fuente y la fase de tratamiento.

Por ejemplo, las aguas residuales domésticas se enfrentan a problemas con los lodos, especialmente en la fase primaria. Los anillos de aislamiento y las juntas de diafragma enrasadas con materiales compatibles con el medio son esenciales para proteger de la corrosión y la obstrucción los instrumentos de presión en el tratamiento de aguas residuales. Los anillos de aislamiento se utilizan con instrumentos de presión para tareas como la supervisión de niveles de depósitos, tamices, filtros, presión de tuberías y caudal.

Tres etapas de tratamiento de agua/aguas residuales que dependen de anillos de aislamiento.

1. Proceso de tratamiento primario de las aguas residuales

En esta etapa, las aguas residuales se mueven a través de grandes tanques conocidos como balsas de presedimentación, tanques de sedimentación primaria o clarificadores primarios. Los residuos sólidos se hunden en el fondo del tanque, mientras que las grasas y aceites flotan hacia la parte superior y se eliminan. Estos tanques suelen utilizar rascadores mecánicos que empujan los residuos hacia una tolva para la siguiente etapa de tratamiento.

2. Tratamiento secundario

El tratamiento secundario descompone la materia orgánica de las aguas residuales, que incluye residuos humanos, restos de comida, jabones y detergentes. La mayoría de las plantas municipales utilizan procesos biológicos aeróbicos para tratar las aguas residuales sedimentadas.

3. Tratamiento terciario

Esta etapa final de tratamiento puede incluir múltiples procesos, incluida la descontaminación para mejorar la calidad de los residuos antes de su liberación al medio ambiente.

¿Cómo funcionan los anillos de aislamiento?

Los anillos de aislamiento se acoplan a la conexión de proceso de los instrumentos de presión para crear una barrera segura que separa los instrumentos de los medios de proceso. El cilindro interior flexible de 360 grados evita obstrucciones en el proceso y garantiza una transferencia de presión precisa y fiable a los dispositivos de presión.

Se fabrican con una vejiga flexible que se ensambla a un cuerpo y se sujeta con dos bridas (véase la figura 1). La vejiga flexible, también conocida como membrana o camisa, se llena con el fluido de llenado. La presión del proceso presiona la vejiga. Ésta, a su vez, empuja el fluido de llenado hacia el instrumento de presión acoplado al anillo. En un anillo de aislamiento pueden montarse uno o varios instrumentos.

Figura 1: Construcción del anillo de aislamiento.

Tres tipos de anillos de aislamiento

En las aplicaciones de agua/aguas residuales se suelen utilizar tres tipos de anillos de aislamiento:

1. Anillo de aislamiento de obleas

Los anillos de oblea como el Anillo de Aislamiento 80 ^Ashcroft® proporcionan una protección completa del instrumento y son ideales para aplicaciones que requieren una medición continua de la presión. El anillo se monta en línea con la tubería de proceso y está diseñado para eliminar la acumulación de proceso de modo que el instrumento de presión pueda proporcionar lecturas de medición precisas. Este estilo de anillo puede encajar entre las bridas de las tuberías y está disponible en tamaños de tubería de 2" a 20".

Figura 2: Anillo de aislamiento de obleas instalado en el proceso.

2. Anillo de aislamiento pasante

Similares a los anillos wafer, los anillos atornillables como el Anillo de Aislamiento 81 ^Ashcroft® son también perfectos para aplicaciones que necesitan medición continua de presión. Los pernos de montaje pasan a través del anillo y las bridas de la tubería. Estos anillos de aislamiento también están diseñados para eliminar la acumulación de proceso para que el instrumento de presión pueda proporcionar lecturas de medición precisas. Este estilo de anillo puede encajar entre las bridas de las tuberías y está disponible en tamaños de tubería nominales de 1" a 10".

3. Anillo aislante roscado

Los anillos roscados como el Anillo de Aislamiento ^Ashcroft® 82 sirven para el mismo propósito que las opciones wafer y atornillable, pero estos son instalados en línea con la tubería de proceso utilizando opciones de conexión de proceso 1/2 - 2 NPT. Están diseñados económicamente, ofrecen plazos de entrega cortos y proporcionan una variedad de opciones de fluidos de llenado para cada aplicación.

Figura 4: Anillo aislante roscado instalado en el proceso.

Para saber más sobre estas opciones, vea nuestro vídeo.

Cómo seleccionar el anillo de aislamiento adecuado para su aplicación.

Antes de seleccionar el anillo de aislamiento que utilizará en su aplicación para proteger su instrumento a presión, tenga en cuenta lo siguiente:

1. Seleccione los materiales húmedos y el fluido de relleno adecuados para el proceso que se va a medir. El intervalo de temperatura del proceso debe tenerse en cuenta a la hora de decidir el fluido de llenado y el material de revestimiento.

2. Determine el desplazamiento necesario. El desplazamiento del anillo de aislamiento debe ser mayor que el desplazamiento de los instrumentos para que funcione correctamente. Esto es muy importante cuando se colocan varios instrumentos en un anillo de aislamiento. Puede ser necesario consultar con el fabricante para determinar si la combinación de instrumentos y anillo de aislamiento elegida funcionará correctamente.

3. Evalúe la precisión de medición necesaria y la resolución requerida. Al fijar los instrumentos a los anillos de aislamiento se añaden errores adicionales. Asegúrese de comprobar el span y el cero de los instrumentos después de haberlos montado en los anillos de aislamiento para corregir o tener en cuenta cualquier error. Por ejemplo, los presostatos deben ajustarse siempre después de instalarlos en el anillo de aislamiento.

Las variaciones de temperatura pueden introducir errores debidos a la expansión o contracción del fluido de llenado. Estos errores pueden predecirse conociendo:

• las características del relleno (es decir, el volumen interno total y los coeficientes de dilatación)
• el conjunto junta/instrumento (es decir, la tasa de resorte volumétrico y el rango de presión)
• las influencias de la temperatura (es decir, la temperatura ambiente y la del proceso)

El error inducido está directamente relacionado con el cambio del volumen interno del relleno en el conjunto. Este error no depende del rango de presión del instrumento. Sin embargo, el porcentaje final de error sí depende del rango. Un instrumento de rango de presión bajo tendrá un error mayor que un instrumento de rango de presión alto.

Para minimizar el error por efecto de la temperatura en rangos de baja presión, lo mejor es seleccionar instrumentos con menos volumen interno. En otras palabras, cuanto menor sea el volumen interno de un instrumento, menos líquido de relleno se expandirá o contraerá.

¿Preparado para ir más allá de lo básico?

Ahora que conoce los aspectos básicos de los manómetros y su funcionamiento, es probable que tenga más preguntas. Aquí tienes algunos recursos útiles que te ayudarán a dar el siguiente paso para ampliar tus conocimientos sobre el tema:

• Cuándo utilizar una junta de diafragma frente a un anillo de aislamiento
• Conjuntos de anillos de aislamiento para agua/aguas residuales

O, para hablar con alguien directamente, no dude en ponerse en contacto con uno de nuestros expertos en productos para cualquier pregunta que tenga. Mientras tanto, descargue nuestra guía de soluciones para el sector del agua y las aguas residuales.