Cuando se instalan vainas en una tubería, el usuario antes se debe hacer varias preguntas acerca de su ubicación, cantidad, longitud del vástago, distancia entre sí y efectos en el medio de proceso.

ILas vainas son dispositivos muy eficaces para proteger los sensores de temperatura de los medios del proceso en una tubería, por ejemplo en las termorresistencias (RTD). Suelen insertarse perpendicularmente al flujo, utilizando una conexión bridada. Sin embargo, la colocación e instalación de las vainas es un arte. Algunas de las preguntas más comunes que he recibido son:

  • ¿Cuál es la longitud de inserción ideal para una vaina?
  • ¿A qué distancia deben estar las vainas entre sí?
  • En relación con el codo ¿Dónde debe instalarse la vaina?

Aquí se da respuesta a algunas cuestiones relativas a la selección, colocación e instalación de las vainas.

1. Longitud de inserción de una vaina

La longitud correcta de una vaina depende en gran medida del diámetro del tubo o tubería. Una regla empírica es insertar una vaina en cualquier lugar entre un tercio y dos tercios del recorrido en la corriente del fluido. Otras pautas recomiendan que la longitud de inserción sea 10 veces el diámetro de la punta de la vaina o un mínimo de 2 pulgadas (50 mm) en el proceso.

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Las hélices helicoidales en una vaina rompen los vórtices, haciéndolos demasiado débiles para causar fatiga mecánica.

El objetivo es equilibrar el potencial de fallo mecánico y el potencial de error de detección. Por un lado, cuanto más larga sea la longitud de inserción, mayores serán las posibilidades de que la vaina se doble o sufra fatiga mecánica debido a la velocidad del medio de proceso. Por otro lado, cuanto más corta sea la longitud de inserción, mayores serán las posibilidades de que los usuarios observen resultados menos fiables debido a una menor transferencia de calor. En resumen, no existe la longitud de vástago perfecto para una vaina pero si el objetivo de equilibrar los resultados.

Una forma de reducir la vibración y la fatiga mecánica es utilizar una vaina versión ScrutonWell®, que tiene hélices helicoidales para suprimir las vibraciones inducidas por los vórtices. Rigurosas pruebas de resistencia han demostrado la eficacia del diseño de ScrutonWell® como disipador de vórtices.

2. Instalaciones de varias vainas

La mayoría de veces, una vaina con un sensor de temperatura es suficiente para una sección de tubería. Sin embargo, algunos procesos requieren de varias en un área. La clave al instalar varias vainas es minimizar su influencia entre sí, al mismo tiempo que proporcionar la condición de flujo constante en el proceso. Hay dos maneras de hacerlo:

Vainas instaladas en ángulos de compensación

Ángulos de compensación – En este escenario, ambas vainas se instalan en el mismo lugar pero en ángulos de compensación uno del otro. Al tenerlas en el mismo lugar, no se ven influenciadas por la corriente ascendente o descendente de una instalación en línea. Deberían instalarse con un desfase angular mínimo para permitir una fácil instalación y retirada. Además, las puntas de las vainas deben estar lo suficientemente alejadas unas de otras para no influir en las lecturas individuales..

Vainas instaladas en línea

En línea – Para asegurar el flujo laminar en el proceso, la distancia entre las vainas puede variar de 10 a 100 veces el diámetro del tubo, ¡un rango muy amplio! Hay varios factores que determinan la distancia entre las vainas en línea, pero una estimación conservadora es de 25 veces el tamaño del tubo. Por ejemplo, en una tubería con un diámetro de 4 pulgadas (100 mm), la distancia entre las instalaciones de vainas es de unos 8 pies (2,5 m): 4″ x 25 = 100″ = 8.33′.

3. Instalaciones de codo

La instalación en un codo permite colocar el área de detección de la vaina en la línea central del tubo, asegurando una ubicación óptima para medir la temperatura de proceso. Hay dos sitios diferentes de instalaciones de vainas en un codo:

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Instalaciones de vainas en los codos: A. mirando arriba, B. mirando abajo

Mirando arriba – La punta de la vaina (área de detección de la temperatura) se encuentra aguas arriba de cualquier influencia, como la mezcla o la turbulencia, del codo. Muchos usuarios prefieren esta instalación del codo a la de “mirar hacia abajo” (ver siguiente punto), aunque los cálculos del momento de flexión según la norma ASME PTC 19.3 TW-2016 están fuera del alcance de esta norma.

Mirando abajo – La punta de la vaina se encuentra aguas abajo del codo, lo que significa que puede ser influenciada por cualquier mezcla o turbulencia que el codo cause. La ventaja al realizar los cálculos de la frecuencia de la vaina es que al estar orientado hacia abajo se adopta un enfoque conservador y se asume que es una instalación perpendicular.

Otras consideraciones para la instalación de vainas

La longitud de la vaina, la distancia de separación y la ubicación son las principales consideraciones a la hora de instalar estos accesorios de protección, pero no son las únicas. Los usuarios también deben tener en cuenta estos otros factores:

  • Tamaño del tubo – que va desde pequeño (2″ a 4″) hasta grande (> 60″)
  • Medios de proceso – ya sea gaseoso o líquido
  • Flujo bifásico – como gas y líquido, dos líquidos diferentes, un líquido y partículas sólidas o un gas y partículas sólidas
  • Tipo de flujo – constante o pulsante
  • Distancia de otros instrumentos de medición o accesorios

Hay muchos factores que influyen en la elección del tipo, tamaño y ubicación correctos de una vaina. Para obtener más información acerca de qué elemento es el adecuado para su proceso y por sus requisitos particulares, o dónde debe instalarse una vaina en una tubería, póngase en contacto con los especialistas en medición de temperatura de WIKA.



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