La adaptación correcta a medios agresivos, de alta temperatura o con presión elevada
A pesar de la aplicación creciente de soluciones electrónicas, los manómetros mecánicos mantienen su posición en el ámbito de medida de presión de proceso para la indicación in situ sin alimentación auxiliar. La selección y la especificación del instrumento óptimo resultan a menudo difíciles para los usuarios, sobre todo en casos de condiciones adversas. Las condiciones difíciles las provocan por ejemplo vibraciones, cambios de cargas dinámicas, golpes de ariete, zonas con peligro de explosión, medios corrosivos así como temperaturas extremas del proceso o del ambiente.
Vibraciones y cambios de carga
Las vibraciones en una tubería pueden provocar perturbaciones e incluso interrupciones del proceso de la medición. El método propio para la prevención de estos efectos es el relleno de líquido en el instrumento. Este relleno amortigua el movimiento de los componentes mecánicos, sobre todo del mecanismo y la aguja indicadora y contrarresta la vibración exterior. Otra medida sería el acoplamiento del instrumento mediante un capilar. Este capilar evita la transmisión de las vibraciones al instrumento.
La condición para el funcionamiento óptimo es el montaje alejado de la instalación por ejemplo a la pared mediante un soporte. Los cambios dinámicos de carga se producen por ejemplo a causa de golpes de ariete de una bomba y se traspasan al medio de medir. Estos golpes de ariete provocan oscilaciones de indicación y reducen la durabilidad del elemento sensible flexible. Cada golpe de presión significa un cambio de carga que provoca un desgaste del material.
La amortiguación puede realizarse al contraer el diámetro de la entrada de presión mediante un obturador o el acoplamiento de un limitador de presión al instrumento. Una medida suplementaria sería el relleno del instrumento. El relleno tiene la función de un “lubrificante” entre las partes en movimiento y amortigua el desplazamiento del muelle a causa de la pulsación del medio.
Sobrecarga
Situaciones de sobrecarga pueden dañar el elemento sensible preciso del instrumento. Para su protección existen varias posibilidades.
- La selección del principio de medición adecuada pueden evitar de antemano las consecuencias negativas de la sobrecarga. Los manómetros de membrana con un soporte de membrana especial son aptos para aguantar la sobrecarga. Manómetros con muelle Bourdon también pueden equiparse contra la sobrecarga. Esto se realiza mediante un tope en el interior del manómetro que evita un desplazamiento por encima de un determinado límite.
- La utilización de un limitador de presión protege el instrumento contra la sobrecarga mediante una válvula ajustable. Si la presión de la tubería supera un valor determinado, la válvula cierra automáticamente y protege el instrumento. Si la presión disminuye de un valor determinado, se abre la válvula y el manómetro indica la presión subiendo en la tubería.
- Otra alternativa presenta la válvula de cierre. Si es necesario se cierra la válvula manualmente. Otro factor importante para la selección de un instrumento es la temperatura, tanto del ambiente como del medio para determinar el material del sistema de medida. Para temperaturas superiores de 60 ºC se recomienda un sistema de acero inoxidable. Estos sistemas presentan una resistencia notablemente superior que sistemas de aleación de cobre.
La temperatura determina también las conexiones del elemento sensible a la conexión al proceso. Las aleaciones de cobre se sueldan con estaño mientras los sistemas de acero inoxidable están soldados con gas de protección inerte que permite la aplicación con temperaturas superiores.
Si los sistemas de acero inoxidable llegan o superan temperaturas de 200 ºC se deben tomar medidas con el fin de enfriar el medio. En este caso se recomienda el acoplamiento de un tubo sifón.
Protección antiexplosiva
La aplicación en zonas Ex exige medidas especiales en relación a la instrumentación. Para este tipo de aplicación rigen las normativas ATEX 94/9/CE. Esta normativa rige tanto para instrumentos de medición de presión con accesorios eléctricos como para manómetros mecánicos. En caso de los instrumentos mecánicos es imprescindible considerar las cargas estáticas de la superficie de la caja. La normativa ATEX protege sobre todo a las personas que trabajan en zonas de peligro de explosión. Para el fabricante es imprescindible el asegurar que sus productos cumplan estas normativas y que no contengan fuentes de explosión. Solamente bajo estas condiciones pueden aplicarse en distintas “zonas de peligro”.
Para el montaje de manómetros por ejemplo en la zona 0, se suelda una barra anti llama en el canal de presión que impide la penetración de chispas a la zona de peligro en caso de una rotura del instrumento por encima de conexión roscada. Además se debe respetar las normas especiales si se utilizan gases peligrosos como acetileno u oxígeno ya que existe el riesgo de incendio si restos de aceite o grasa entra en contacto con oxígeno puro.
Por lo tanto se debe prevenir al máximo este tipo de residuos durante el montaje del instrumento y durante el proceso de la producción del mismo. Procedimientos rigurosos de limpieza para todos los componentes relevantes son las medidas adecuadas. Por añadidura se estrecha la entrada al canal con un obturador para limitar al máximo la cantidad de gas en caso de una rotura del instrumento.
Autor: Thomas Nieswandt Productmanager WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG, Klingenberg, Alemania www.wika.es