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Aug 01, 2023

Una panoramica sulla misurazione del flusso di gas

Molte applicazioni richiedono una misurazione accurata della portata dell'aria o di altri gas. I requisiti di installazione, calibrazione e manutenzione sono tra i fattori che devono essere considerati quando si seleziona un

Molte applicazioni richiedono una misurazione accurata della portata dell'aria o di altri gas. I requisiti di installazione, calibrazione e manutenzione sono tra i fattori che devono essere considerati quando si seleziona una tecnologia di misurazione del flusso

Di Art Womack, FCI

La misurazione dell'aria e di altri gas negli impianti di produzione delle industrie di processo chimico (CPI) è essenziale in molte applicazioni funzionali, tra cui sicurezza, controllo di processo, qualità del prodotto, efficienza produttiva, conformità ambientale e costi. Quando la misurazione dell'aria o di altri gas è imprecisa o incoerente, alcuni risultati potenziali includono incidenti gravi, arresti di emergenza, manutenzione non pianificata, rallentamenti della produzione o superamento dei costi.

Oggi sono disponibili da sei a otto tecnologie di misurazione del flusso di gas, ma solo circa la metà di esse sono adatte per le applicazioni di misurazione pesanti che si trovano nelle operazioni CPI più impegnative. Ogni tecnologia ha i suoi punti di forza e di debolezza, a seconda del materiale da misurare, della precisione richiesta, di dove deve essere misurato e così via.

La verità lapalissiana “conoscere è potere” si applica sicuramente quando si tratta di scegliere un misuratore di portata per le attività di misurazione del gas negli impianti CPI. La stessa tecnologia di rilevamento del flusso scelta per un'applicazione in un impianto è molto probabilmente la scelta sbagliata in un'applicazione diversa, anche se si trova nelle immediate vicinanze all'interno di una struttura.

Il costo derivante dalla scelta del misuratore di portata sbagliato, in termini di manutenzione extra, riparazioni e ricambi nei grandi impianti CPI, può arrivare rapidamente a decine di migliaia di dollari. Se si verificano eventi legati alla sicurezza, scarsa qualità del prodotto, rallentamento della produzione o problemi di conformità ambientale, il costo derivante dal mancato riconoscimento delle sottili differenze nelle tecnologie di misurazione del flusso di aria e di altri gas può essere punitivo.

I misuratori di portata vengono utilizzati per misurare la portata dell'aria o di altri gas, nonché il flusso totalizzato. A causa degli ambienti operativi pericolosi che possono essere riscontrati negli impianti CPI, i misuratori di portata del gas generalmente richiedono approvazioni per aree pericolose (ad esempio, HazEx) e spesso devono essere conformi allo standard IEC 61508/61511 (SIL) come parte di un sistema strumentato di sicurezza (SIS) in molte applicazioni. Nelle sezioni seguenti vengono descritte quattro delle applicazioni di misurazione del flusso di gas più comuni e più impegnative negli impianti chimici.

FIGURA 1. La misurazione della distribuzione del gas richiede una misurazione accurata del flusso poiché applicazioni diverse possono richiedere volumi di gas variabili

FIGURA 1. La misurazione della distribuzione del gas richiede una misurazione accurata del flusso poiché applicazioni diverse possono richiedere volumi di gas variabili

Misurazione della distribuzione del gas. Molti processi chimici richiedono grandi volumi variabili di gas specifici, come azoto, argon e ossigeno per ioni inerti o spurgo o copertura. Potrebbe essere necessario l'idrogeno come catalizzatore e vengono utilizzati anche altri gas specifici (Figura 1). La misurazione accurata di questi gas è necessaria per il controllo del processo, il controllo dell'inventario del gas e la gestione dei costi.

FIGURA 2. La misurazione dei gas di torcia è fondamentale per garantire che i sistemi funzionino in modo sicuro e affidabile

FIGURA 2. La misurazione dei gas di torcia è fondamentale per garantire che i sistemi funzionino in modo sicuro e affidabile

Sistemi di svasatura. Nella produzione, raffinazione e stoccaggio petrolchimico, i sistemi di gas di torcia vengono utilizzati per bruciare e smaltire rifiuti, gas in eccesso o di scarico e come sistema di sicurezza (Figura 2). La misurazione accurata, reattiva e affidabile del gas di torcia è essenziale per garantire il corretto funzionamento del sistema di gas di torcia, che protegge le persone e le apparecchiature dai gas combustibili pericolosi per mantenere un ambiente di lavoro sicuro ed evitare la contaminazione ambientale.

FIGURA 3. La polmonazione del serbatoio comporta il riempimento dello spazio inerte di un serbatoio o di un recipiente con un gas inerte (tipicamente azoto) per ridurre i rischi di incendio