Los medidores de flujo de gas ultrasónicos son más útiles cuando un proyecto necesita una pérdida de presión permanente baja, sin componentes de medición giratorios, una amplia cobertura de flujo e información de diagnóstico.Las aplicaciones típicas incluyen asignación de gas natural, monitoreo de grandes tuberías, medición de gas de quema y ventilación, control de gas de proceso, cabezales de aire-comprimido y sistemas seleccionados de biogás o gas natural renovable.
Eso no significa que todos los medidores ultrasónicos puedan medir todos los gases. El resultado depende de la presión y densidad del gas, la humedad, la composición, la geometría de la tubería, el ruido acústico, el perfil de flujo y el tipo de medidor ultrasónico que se esté considerando.
Esta guía explica dónde encaja la medición ultrasónica de gases, dónde otra tecnología puede ser más práctica y qué información debe preparar un ingeniero o comprador antes de solicitar una cotización.
Guía rápida de idoneidad de aplicaciones
| Solicitud | Por qué el ultrasonido puede ser adecuado | Limitación principal | Configuración típica |
|---|---|---|---|
| Transferencia de custodia y asignación de gas natural | Medición de paso total-, diagnóstico de múltiples-vías y pérdida de presión permanente limitada | Requiere un medidor validado, calibración y un sistema de medición completo | Medidor de ruta múltiple-en línea calibrado |
| Monitoreo de tuberías y estaciones compresoras. | Adecuado para tuberías grandes y amplios rangos de operación | Los remolinos, las pulsaciones, los reguladores y el ruido del compresor pueden afectar el rendimiento | Sistema de rutas múltiples-montado-en campo o en línea |
| Quema y ventea el gas | Obstrucción mínima y potencial para cubrir velocidades de gas ampliamente cambiantes. | La baja presión, el gas húmedo, la composición cambiante y la velocidad extrema requieren un diseño dedicado | Medidor de gas de combustión construido expresamente- |
| Gas de proceso y combustible | Baja pérdida de presión y desgaste mecánico limitado en cabezales grandes | Se debe comprobar la densidad del gas, la composición, los depósitos y la respuesta del control. | Medidor industrial montado en línea o en campo- |
| Aire comprimido y gas utilitario. | Útil para cabezales principales grandes donde la pérdida de presión es importante | La medición de masa térmica puede ser más económica en ramas pequeñas | Medidor de masa térmica o ultrasónico en línea |
| Biogás, gas de vertedero y GNR | Puede admitir la supervisión del flujo en condiciones monofásicas-validas | El condensado, el sulfuro de hidrógeno, los siloxanos y la composición variable aumentan el riesgo de aplicación | Medidor validado{0}}específico de la aplicación |
¿Puede un medidor de flujo ultrasónico medir gas?
Sí. Los medidores de gas ultrasónicos de tiempo de tránsito-miden la diferencia entre el tiempo de viaje de un pulso acústico que se mueve hacia abajo y el tiempo de viaje de un pulso que se mueve hacia arriba.
El pulso que viaja con el gas llega un poco antes. El impulso que viaja contra el gas llega un poco más tarde. El medidor utiliza esta diferencia para calcular la velocidad del gas a lo largo de uno o más caminos acústicos.
Luego, el flujo volumétrico en condiciones de funcionamiento-se calcula a partir de:
Qactual = A × v̄
Dónde:
- Qactuales el flujo volumétrico a la presión y temperatura de funcionamiento.
- Aes el área de la sección transversal-interna de la tubería.
- v̄es la velocidad media calculada del gas.
Una explicación más detallada del proceso de medición acústica está disponible en la guía de FlowT para elPrincipio de funcionamiento del sensor de flujo de gas ultrasónico.
La medición de la velocidad es sólo la primera parte del sistema. Si el resultado requerido es un volumen estándar, un flujo másico, un flujo de energía o una tasa másica de emisiones, el sistema también necesita datos apropiados de presión, temperatura, densidad, compresibilidad o composición.
Los medidores de gas en línea,-montados en campo y con abrazadera-no son intercambiables
Medidores de gas ultrasónicos de múltiples-vías en línea
Un medidor en línea contiene un cuerpo de medición fabricado con transductores colocados con precisión. Varias rutas acústicas toman muestras de diferentes cuerdas a lo largo de la tubería, lo que permite que el medidor estime el perfil de velocidad de la sección transversal-de manera más efectiva que un diseño de ruta única-.
Múltiples rutas también pueden proporcionar información de diagnóstico comparando las velocidades de las rutas, la calidad de la señal acústica y la velocidad medida del sonido. FlowT proporciona una introducción separada aCómo los medidores de flujo ultrasónicos de múltiples-vías toman muestras de un perfil de velocidad.
Más caminos no hacen que un medidor sea automáticamente adecuado para la transferencia de custodia. El diseño del medidor, la calibración, la instalación, la medición de presión y temperatura, la configuración de la computadora de flujo y el estándar contractual aplicable deben respaldar el objetivo de la medición.
Sistemas-montados en campo o de inserción
Los sistemas-montados en campo utilizan transductores instalados en boquillas, puertos o carretes de medición-diseñados específicamente. Este diseño se considera frecuentemente para tuberías de proceso grandes, cabezales abocinados y proyectos de modernización donde un cuerpo de medidor convencional completo puede resultar poco práctico.
La geometría de la boquilla, la trayectoria acústica, las dimensiones de la tubería y la alineación del transductor pasan a formar parte del sistema de medición. Por lo tanto, estos detalles deben revisarse durante la ingeniería en lugar de dejarse en manos de reglas generales de instalación.
Abrazadera especializada-en medidores de gas
Los medidores de gas con abrazadera-transmiten energía acústica a través de la pared de la tubería hacia el gas sin abrir el proceso. Esto puede reducir el trabajo de instalación mecánica, pero transmitir una señal estable al gas es mucho más exigente que medir un líquido a través de la misma pared de tubería.
La viabilidad depende de:
- Presión y densidad del gas.
- Composición del gas
- Material de la tubería y espesor de la pared.
- Recubrimientos externos e internos.
- Condición de la superficie de la tubería
- Longitud del camino acústico
- Frecuencia y acoplamiento del transductor.
- Ruido de fondo y vibración.
Nunca se debe seleccionar un medidor de agua ultrasónico de abrazadera estándar-para gas únicamente porque ambos productos utilizan tecnología de tiempo de tránsito-. El servicio de gas requiere confirmación por escrito para el medidor específico y las condiciones de operación.
¿Dónde funcionan mejor los medidores de flujo de gas ultrasónicos?
1. Transferencia y Asignación de Custodia de Gas Natural
La transferencia y asignación de custodia son aplicaciones establecidas para medidores de gas multi-vías en línea calibrados. La medición podrá utilizarse para liquidar transacciones comerciales entre productores, operadores de oleoductos, instalaciones de almacenamiento, empresas distribuidoras o grandes usuarios industriales.
El aplicableRequisitos de ISO 17089-1:2019 para medidores de asignación y transferencia de custodiacubren la construcción, el rendimiento, la calibración, el diagnóstico, los resultados y las condiciones de instalación de los medidores de gas ultrasónicos en tiempo de tránsito-.
Una estación completa de medición de transferencia-de custodia puede incluir:
- Un medidor ultrasónico multi-vía calibrado
- Medición de presión absoluta
- Medición representativa de la temperatura del gas.
- Una computadora de flujo
- Información sobre la composición o densidad del gas.
- Cálculos de compresibilidad
- Monitoreo de diagnóstico
- Procedimientos de verificación y mantenimiento trazables.
Algunos contratos o jurisdicciones también pueden hacer referencia al Informe AGA No.. 9. El operador, el comprador o la autoridad reguladora deben especificar los criterios de edición y aceptación aplicables.
La lección de selección más importante es que el rendimiento de la transferencia de custodia-pertenece al sistema de medición completo. Una etiqueta de múltiples-rutas o una cifra de precisión de un folleto no son pruebas suficientes por sí solas.
2. Monitoreo de tuberías y estaciones compresoras
Los medidores de gas ultrasónicos se pueden utilizar en estaciones de recepción y entrega de tuberías, entradas y salidas de compresores, cabezales de recolección de gas, instalaciones de almacenamiento y estaciones-reductoras de presión.
Un medidor ultrasónico-de diámetro total no requiere el tipo de restricción que utiliza una placa de orificio tradicional. Esto puede reducir la pérdida de presión permanente, lo cual es importante cuando la energía de compresión y la presión de línea disponible tienen valor operativo.
El rendimiento de la tubería todavía se ve afectado por las tuberías circundantes. Los codos, las válvulas parcialmente abiertas, los reguladores de presión, los reductores y los compresores pueden crear remolinos, asimetría, pulsaciones y ruido acústico.
Por lo tanto, la ubicación de los medidores debe evaluarse como parte del diseño de la estación. Descripción general de FlowT sobreRequisitos de tuberías y tramos rectos del medidor de flujo ultrasónicoproporciona antecedentes adicionales sobre cómo las perturbaciones aguas arriba afectan la sección de medición.
Para mediciones de alto valor-, los ingenieros deben considerar si el medidor debe calibrarse con tuberías ascendentes representativas o con un acondicionador de flujo calificado.
3. Medición del gas de quema y ventilación
La medición del gas de quema y venteo es una de las aplicaciones ultrasónicas más exigentes porque una tubería puede experimentar estados operativos muy diferentes.
- El flujo de purga normal puede ser cercano a cero.
- La quema rutinaria puede introducir una composición variable del gas.
- Las condiciones alteradas de la planta pueden producir rápidos aumentos de velocidad.
- La despresurización de emergencia puede producir un flujo extremo y ruido acústico.
- Los sistemas de antorcha húmeda pueden contener condensado o gotas arrastradas.
Un sistema de quema de gas-diseñado expresamente puede proporcionar baja obstrucción, medición de velocidad bidireccional, respuesta rápida y diagnóstico acústico. El medidor aún debe estar validado para la presión mínima esperada, la velocidad máxima, la composición del gas, la carga de líquido y las condiciones-del área peligrosa.
A partir de 2026,ISO/CD 17089-3 para medición de quema y venteosigue en desarrollo. Debería describirse como un borrador de proyecto y no como una norma internacional publicada.
Los informes regulatorios de emisiones también dependen del método de medición, los cálculos de corrección, la calibración y las reglas de informes locales. La instalación de un medidor ultrasónico no hace que un sistema sea compatible automáticamente.
4. Gas de proceso y gas combustible
Las refinerías, plantas químicas, acerías e instalaciones eléctricas pueden utilizar medidores ultrasónicos para gas de proceso, gas combustible de refinería, corrientes que contienen hidrógeno-, nitrógeno, gas reciclado y gas natural suministrados a calderas u hornos.
La medición ultrasónica puede resultar atractiva en líneas grandes donde un elemento primario restrictivo consumiría presión o donde el desgaste mecánico aumentaría el mantenimiento.
La revisión de la solicitud debe incluir:
- Presión y densidad mínimas del gas.
- Velocidad normal y máxima
- Cambios en la composición del gas.
- Condensación y depósitos
- Tasa de actualización requerida
- Estabilidad de flujo-baja
- Amortiguación de salida
- La consecuencia de perder un camino acústico
Cuando se requiere un flujo másico o volumétrico estándar, las mediciones de presión y temperatura deben representar las condiciones del gas en el medidor ultrasónico. flujoTgama de transmisores de presión industrialesMuestra el tipo de instrumentación secundaria que puede formar parte de un sistema de medición de gas compensado.
La señal del transmisor también debe integrarse correctamente con el ordenador de flujo o el sistema de control. el articulo¿Qué es un transmisor de flujo?proporciona información adicional sobre la transmisión de señales y la integración de sistemas.
5. Aire comprimido y gases utilitarios
El aire comprimido, el nitrógeno, el argón y otros gases utilitarios de la planta se monitorean para la gestión de energía, el rendimiento del compresor, la asignación de costos y el consumo anormal.
Es más probable que la medición ultrasónica esté justificada cuando:
- La línea es un cabezal de planta grande.
- Se debe minimizar la pérdida de presión permanente.
- La demanda cambia significativamente entre los estados de producción.
- La presión del gas favorece una transmisión acústica fiable.
- Es aceptable un punto de medición en línea permanente.
- La información de diagnóstico tiene valor operativo.
Las pequeñas ramas-de aire comprimido suelen tener un equilibrio económico diferente. Amedidor de flujo másico térmicoPuede ser más fácil de justificar cuando el gas es conocido y relativamente estable, se necesita una producción directa relacionada con la masa-y el tamaño de la tubería es modesto.
Para ver un ejemplo de producto de gas específico, revise laMedidor de flujo másico térmico VF10 para medición de gas. La idoneidad final aún depende de la composición real del gas, la presión, la temperatura, la humedad y el rango de flujo.
6. Biogás, gas de vertedero y gas natural renovable
El biogás y el gas de vertedero pueden contener metano, dióxido de carbono, vapor de agua, sulfuro de hidrógeno, siloxanos y otros contaminantes. Sus concentraciones pueden cambiar según la materia prima, las condiciones de digestión, el tratamiento del gas y la operación estacional.
Estos componentes crean diferentes riesgos de medición:
- La condensación y las gotas pueden debilitar o interrumpir la transmisión acústica.
- El sulfuro de hidrógeno puede afectar la compatibilidad del material.
- Los siloxanos y otros contaminantes pueden formar depósitos.
- El cambio de composición altera la densidad, la compresibilidad y la velocidad del sonido.
- Los equipos de tratamiento de gases pueden generar cambios de presión y temperatura.
Antes de seleccionar el medidor se deben revisar la pendiente de la tubería, el drenaje, la orientación del sensor, el punto de rocío y el arrastre de líquido.
La Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. publicaRequisitos de protocolos de medición alternativos para biogás y gas natural renovable.. Estos requisitos demuestran por qué un método de aprobación o medición debe estar vinculado a estándares definidos, condiciones de instalación, calibración y mantenimiento en lugar de generalizarse a cada medidor ultrasónico.
¿Cuándo es inadecuado un medidor de flujo de gas ultrasónico?
| Condición | Por qué crea riesgo | Posible siguiente paso |
|---|---|---|
| Presión o densidad de gas muy baja. | Es posible que la señal acústica no tenga suficiente fuerza o estabilidad. | Solicite una-revisión de viabilidad de señales o compare presión térmica,{1}}diferencial u otras tecnologías. |
| Importante arrastre de líquido o flujo de dos-fases | Las gotas y las películas líquidas pueden atenuar o distorsionar la señal. | Mejore la separación y el drenaje o seleccione un medidor validado para la condición real del gas-húmedo. |
| Tubería pequeña con bajo caudal. | Un sistema ultrasónico especializado puede no estar justificado económicamente. | Compara la masa térmica, la turbina, el desplazamiento-positivo o la medición de Coriolis. |
| Se requiere flujo másico directo con instrumentación secundaria mínima | Los medidores ultrasónicos miden principalmente la velocidad y el volumen real. | Considere la masa térmica o la medición de Coriolis. |
| Ruido severo del regulador, válvula o compresor | El sonido-generado por el proceso puede interferir con los pulsos ultrasónicos recibidos. | Reubique el medidor, realice una prueba de campo o utilice un diseño con rechazo de ruido validado. |
| Tubería recta insuficiente | Los perfiles de velocidad asimétricos y de remolino pueden aumentar la incertidumbre de la medición. | Reubique el medidor, utilice un acondicionador calificado o evalúe un diseño de múltiples-rutas. |
| Aprobación metrológica o de área peligrosa-no verificada | Es posible que el medidor no cumpla con las especificaciones del proyecto o la regulación local. | Seleccione un modelo con el certificado requerido y alcance documentado. |
Cuando la elección de tecnología aún esté abierta, utilice un enfoque más amplio.proceso de selección de medidor de flujo industrialen lugar de forzar la aplicación en una solución ultrasónica.
Tecnologías de medición de flujo de gas ultrasónicas frente a otras
| Tecnología | Medición primaria | Fortaleza principal | Limitación principal | Ajuste típico |
|---|---|---|---|---|
| Ultrasónico | Velocidad del gas y volumen real. | Baja pérdida de presión permanente, tuberías grandes, diagnóstico y amplia cobertura de flujo | Depende de las condiciones acústicas, el perfil de flujo y las entradas secundarias para las cantidades convertidas. | Tuberías, cabeceras de grandes procesos, transferencia de custodia y sistemas de antorcha especializados. |
| masa termal | Flujo relacionado con la masa-basado en la transferencia de calor | Útil en flujos más bajos y puede informar la masa o el volumen normalizado del gas calibrado. | Sensible a los supuestos de composición, recubrimiento y calibración del gas. | Aplicaciones de aire comprimido, gas de combustión, gas público y biogás seleccionado |
| Presión diferencial | Flujo inferido del diferencial de presión. | Estándares maduros, amplia compatibilidad de procesos y prácticas de mantenimiento familiares | Pérdida de presión permanente y un rango operativo útil más limitado en muchas configuraciones | Condiciones de proceso estables y plantas con estándares DP establecidos |
| Turbina | Flujo volumétrico | Buen rendimiento con gas limpio y estable. | Piezas móviles, desgaste de rodamientos y sensibilidad a la contaminación y perfil de flujo. | Gas limpio con condiciones de operación controladas |
| Coriolis | Flujo másico directo y densidad. | Medición de masa directa y dependencia limitada del perfil de velocidad. | El costo, el tamaño, el peso y la pérdida de presión pueden aumentar en las líneas de gas grandes | Flujos de gas más pequeños y de alto valor-y aplicaciones que requieren un flujo másico directo |
Los medidores térmicos y Coriolis están asociados con el flujo másico, pero no utilizan el mismo principio de medición. La explicación de FlowT sobre elPrincipios de funcionamiento de los medidores de flujo másico.proporciona más contexto.
Cómo seleccionar un medidor de flujo ultrasónico para gas
Paso 1: definir el resultado requerido
Confirmar lo que realmente necesita el sistema de control, contabilidad o informes:
- Velocidad del gas
- Flujo volumétrico real
- Caudal volumétrico estándar o base
- flujo de masa
- Volumen totalizado
- Flujo de energía
- Tasa de masa de emisiones
El volumen real y el volumen estándar no son intercambiables. Un medidor que indica 500 m³/h a la presión y temperatura de funcionamiento no necesariamente indica 500 Nm³/h o Sm³/h.
Una conversión de condición base-común se puede representar como:
Qb = Qa × (Pa / Pb) × (Tb / Ta) × (Zb / Za)
La presión y la temperatura deben ser valores absolutos, debiendo definirse las condiciones base contractuales. ElDirectrices ISO 12213 para cálculos del factor de compresión de gas naturalproporcionar una referencia autorizada para los métodos de compresibilidad del gas-natural.
Paso 2: documentar el gas
Proporcione más que una descripción genérica, como "gas natural" o "gas de proceso". Registro:
- Composición esperada del gas
- Concentraciones mínimas y máximas de los componentes.
- Peso molecular o densidad cuando esté disponible
- Punto de humedad y rocío
- Remanente de líquido o condensado esperado
- Componentes corrosivos o contaminantes.
- Si la composición cambia durante la operación
- Si los datos del cromatógrafo-de gases están disponibles
Paso 3: definir cada estado operativo
Proporcionar valores mínimos, normales y máximos de caudal, presión y temperatura. También incluya condiciones de inicio, apagado, purga, emergencia y flujo inverso-.
Un medidor seleccionado solo para el flujo máximo puede tener un rendimiento inadecuado de flujo bajo-en el punto de funcionamiento normal. Un medidor seleccionado solo alrededor del flujo normal puede perder señal o exceder su velocidad validada durante una condición de emergencia.
Paso 4: Registre la tubería y la instalación
- Tamaño nominal de tubería
- Diámetro interno real
- Horario de tuberías y espesor de pared.
- Material de la tubería
- Revestimiento o revestimiento interno
- Revestimiento exterior y aislamiento.
- Clase de presión y estándar de brida
- Accesorios aguas arriba y aguas abajo
- Ubicaciones de válvulas y reguladores
- Disponible tubo recto
- Acceso para instalación y mantenimiento.
Estos detalles son particularmente importantes para la viabilidad de la sujeción-porque las propiedades y los revestimientos de las paredes de las tuberías-forman parte de la ruta acústica.
Paso 5: Definir la incertidumbre de la medición, no sólo la precisión del medidor
La precisión oficial del medidor es sólo un factor que contribuye al resultado final. Una evaluación de la incertidumbre de la medición de gases también puede incluir:
- Efectos de perfil-de flujo
- Incertidumbre del diámetro interno-
- Incertidumbre del transmisor de presión
- Incertidumbre del transmisor de temperatura
- Incertidumbre en el cálculo de la compresibilidad
- Incertidumbre en la composición del gas
- Incertidumbre de calibración
- Efectos de instalación y procesamiento de señales-
Para obtener más información, revise la discusión de FlowT sobrePrecisión del caudalímetro ultrasónico y corrección-del caudal.
Paso 6: revisar la calibración y la verificación
Determinar si el proyecto requiere:
- Pruebas funcionales de fábrica.
- Calibración en seco
- Calibración de flujo
- Calibración multi-punto
- Calibración con tuberías representativas.
- Verificación en-sitio
- Recalibración periódica
- Comparación con un medidor de referencia.
El método correcto depende del valor de medición, los requisitos reglamentarios, el desempeño histórico y las consecuencias del error. Descripción general de FlowT sobreCalibración de medidor de flujo ultrasónico en línea y fuera de líneaexplica la distinción básica.
Paso 7: Confirmar aprobaciones, resultados y documentación
La especificación final debe identificar:
- Clasificación de áreas-peligrosas
- IECEx, ATEX o aprobaciones locales requeridas
- Calificación de protección ambiental
- Fuente de alimentación
- Salidas de 4–20 mA, pulso, HART, Modbus o bus de campo
- Requisitos de diagnóstico y registro de datos
- Certificados de materiales
- Documentación de prueba de presión
- Requisitos de visualización local o transmisor remoto
ElEsquema de equipos certificados IECExexplica cómo se evalúan y publican los certificados de equipos para atmósferas explosivas. El alcance del certificado debe coincidir con el medidor seleccionado y la instalación prevista.
Un ejemplo práctico de selección
Considere dos puntos de medición-de aire comprimido.
Cabecera de planta grande
El encabezado principal tiene una amplia diferencia entre demanda de producción y no{0}}producción. Mantener la presión es importante y el usuario necesita un volumen estándar totalizado para la asignación de energía.
Puede valer la pena evaluar un medidor ultrasónico en línea porque la tubería grande, el amplio rango de flujo y el valor de la baja pérdida de presión permanente pueden justificar la ingeniería adicional. El sistema aún requeriría datos adecuados de presión y temperatura para la conversión de volumen-estándar.
Rama de máquinas pequeñas
Una sucursal más pequeña suministra aire comprimido seco a una zona de producción. La composición del gas es estable, la tubería es pequeña y la medición se utiliza para el monitoreo de energía interna en lugar de para la liquidación comercial.
Un medidor de masa térmica puede proporcionar una solución más sencilla y económica. En este caso, seleccionar la tecnología ultrasónica sólo porque no tiene partes móviles no produciría la mejor decisión general para el proyecto.
Este ejemplo muestra por qué la selección de medidores debe comenzar con el valor de medición, el tamaño de la tubería, los requisitos de producción y el costo de instalación en lugar de con una tecnología preferida.
Comprobaciones de instalación y puesta en servicio
No aplique una regla-de tramo recto a cada metro
Una regla fija como 10D ascendente y 5D descendente no es universalmente válida. La distancia requerida depende del diseño del medidor, las rutas acústicas, las perturbaciones aguas arriba, el acondicionador de flujo y la disposición de calibración.
Una tubería recta insuficiente puede crear remolinos y perfiles de velocidad asimétricos. La explicación de FlowT sobre elEfecto de una tubería recta insuficiente en la medición ultrasónicadescribe por qué el factor del medidor de fábrica puede no reproducirse en una instalación perturbada.
Establecer una línea de base de diagnóstico
Registre los valores de diagnóstico después de la puesta en servicio mientras se sabe que la tubería, los transductores y las condiciones del proceso son aceptables. Esta línea de base proporciona una referencia para la resolución de problemas posteriores.
| Cambio de diagnóstico | Posible causa | Cheque recomendado |
|---|---|---|
| La relación señal-a-ruido disminuye | Condensación, contaminación, ruido acústico o degradación del transductor | Inspeccione el drenaje, el estado del sensor, el ruido de la válvula y los cambios del proceso. |
| La ganancia de señal requerida aumenta | Mayor atenuación acústica o acoplamiento más débil. | Verifique los depósitos, el estado de las tuberías, el montaje del transductor y la presión del gas. |
| Las velocidades de la trayectoria se separan de su relación normal. | Remolino, flujo asimétrico o camino bloqueado | Revise los accesorios aguas arriba, la posición de la válvula y el estado de la ruta individual. |
| Velocidad medida de los cambios de sonido. | La composición del gas o la temperatura han cambiado. | Compare la temperatura del proceso, el análisis de gases y la velocidad esperada del sonido. |
| Los pulsos rechazados aumentan | Ruido acústico, señal débil o condiciones de proceso inestables | Comprueba los reguladores, los compresores, los chorros de alta-velocidad y la calidad de la señal. |
| El volumen real es estable pero el volumen estándar cambia inesperadamente | Problema de configuración de presión, temperatura o conversión | Verifique los transmisores secundarios, las unidades absolutas, las condiciones base y los ajustes de compresibilidad. |
Costo y costo total de propiedad
El precio de compra más bajo del medidor no siempre produce el costo más bajo del proyecto. Comparar:
- Costo del medidor y transmisor
- Fabricación de piezas de carrete-
- Hot taping o parada del proceso
- Instrumentos de presión y temperatura.
- Requisitos de computadora de flujo o analizador de gases
- Acondicionador de flujo y tuberías adicionales
- Calibración de fábrica o laboratorio.
- Puesta en marcha y verificación de campo.
- Pérdida de presión permanente
- Mantenimiento de rutina y recalibración
- La consecuencia financiera de la incertidumbre en la medición
Un punto de transferencia de gas natural de alto-valor puede justificar un sistema calibrado de múltiples-vías. Una pequeña sucursal de servicios públicos puede que no. La evaluación económica debe reflejar el valor del gas medido y el coste de un resultado incorrecto.
Lista de verificación de solicitudes de cotización para medidores de flujo de gas
| Categoría | Información para proporcionar |
|---|---|
| Gas | Composición, densidad, peso molecular, humedad, punto de rocío, contaminantes y variación esperada. |
| Fluir | Flujo mínimo, normal, máximo, arranque, paro, purga y emergencia |
| Proceso | Presión y temperatura mínima, normal y máxima. |
| Tubo | Tamaño nominal, diámetro interno, horario, espesor de pared, material, revestimiento y clase de presión. |
| Instalación | Disponibles tramos rectos, accesorios, válvulas, reguladores, compresores, orientación y acceso. |
| Producción | Volumen real, volumen estándar, flujo másico, flujo de energía, totalización o tasa de emisiones |
| Actuación | Incertidumbre, repetibilidad, tiempo de respuesta, requisitos de flujo bajo-y funcionamiento bidireccional necesarios |
| Cumplimiento | Normas aplicables, requisitos de aprobación, calibración y documentación para áreas-peligrosas |
| Eléctrico | Alimentación, 4–20 mA, pulso, HART, Modbus, bus de campo, registro de datos y visualización remota |
Errores de selección comunes
- Uso de una pinza-de líquido en un medidor de gas sin confirmación:compartir el mismo principio de medición no hace que los productos sean intercambiables.
- Comparación únicamente de la precisión del folleto:La instalación, las dimensiones de la tubería, la calibración y los instrumentos secundarios afectan el resultado completo.
- Volumen real y estándar confuso:La presión, temperatura, compresibilidad o condiciones base incorrectas pueden crear un error de conversión incluso cuando la velocidad del gas es estable.
- Ignorando los extremos operativos:Las condiciones de arranque, purga y emergencia pueden ser más exigentes que el flujo normal.
- Suponiendo que toda la humedad sea aceptable:El vapor de agua, la condensación ligera y el fuerte flujo bifásico-son condiciones diferentes.
- Utilizando un número de ejecución-directo genérico:Siga los requisitos exactos del medidor y de instalación.
- Ignorar el ruido acústico:Se deben revisar los reguladores, válvulas de control, compresores y chorros de alta-velocidad antes de seleccionar el punto de medición.
Preguntas frecuentes
P: ¿Puede un medidor de flujo ultrasónico medir cualquier gas?
R: No. Las condiciones específicas del gas, la presión, la densidad, la temperatura, la velocidad, la humedad y la tubería deben permitir una transmisión acústica confiable. Las aprobaciones de materiales y áreas-peligrosas también deben coincidir con la solicitud.
P: ¿Cuál es la presión mínima de gas para un medidor ultrasónico?
R: No existe una presión mínima universal. El requisito depende de la composición del gas, la densidad, el diámetro de la tubería, la trayectoria acústica, el diseño del transductor y el ruido de fondo. Obtenga un límite de solicitud por escrito o realice una-prueba de viabilidad de señales para el modelo seleccionado.
P: ¿Puede una pinza-medir el gas con un medidor ultrasónico?
R: Los sistemas de gas con abrazadera-especializados pueden medir aplicaciones seleccionadas. No se debe suponer que un medidor de líquido de abrazadera normal-funcione con gas. Se debe evaluar el material de la tubería, el espesor de la pared, el revestimiento, la presión del gas y la calidad de la señal acústica.
P: ¿Debo elegir un medidor de ruta única-o de múltiples-rutas?
R: Los medidores de ruta única-pueden ser suficientes para tareas de monitoreo menos exigentes con condiciones de flujo controladas. Los medidores de ruta múltiple-proporcionan más información de perfil-de velocidad y diagnósticos más sólidos, lo que los hace más adecuados para aplicaciones de alto-valor o flujo- perturbado. La incertidumbre requerida y el estándar aplicable deberían determinar la elección.
P: ¿Cuánta tubería recta se requiere?
R: El requisito depende del medidor exacto, la perturbación aguas arriba, la disposición del camino acústico-y el uso de un acondicionador de flujo. Utilice las instrucciones de instalación del fabricante en lugar de una regla universal.
P: ¿Puede un medidor de gas ultrasónico generar un flujo másico?
R: El medidor ultrasónico mide principalmente la velocidad y el flujo volumétrico real. El flujo másico se puede calcular cuando se dispone de datos fiables de densidad o composición, presión y temperatura. Este es un resultado derivado en lugar de una medición de masa directa estilo Coriolis-.
P: ¿Con qué frecuencia se debe calibrar un medidor de gas ultrasónico?
R: El intervalo debe reflejar la criticidad de las mediciones, los requisitos reglamentarios, la estabilidad histórica, las condiciones del proceso y las tendencias de diagnóstico. Las aplicaciones de custodia-transferencia y emisiones pueden requerir un plan de verificación más formal que el monitoreo general del proceso.
P: ¿Pueden los medidores ultrasónicos medir el gas húmedo?
R: Solo cuando el medidor y la instalación seleccionados estén validados para la carga de humedad y líquido esperada. El vapor de agua no crea las mismas condiciones de medición que las gotas arrastradas, las películas líquidas o el fuerte flujo bifásico-.
Conclusión
Los medidores de flujo de gas ultrasónicos son fuertes candidatos para la asignación de gas natural, el monitoreo de grandes tuberías, sistemas de ventilación y quema especializados, cabezales de gas de proceso, grandes redes-de aire comprimido y aplicaciones seleccionadas de biogás.
Su valor proviene de una baja pérdida de presión permanente, la ausencia de componentes de medición giratorios, una amplia capacidad operativa y diagnósticos útiles. Esas ventajas no eliminan la necesidad de evaluar la presión del gas, la densidad, la composición, la humedad, el perfil de flujo, el ruido acústico, la producción requerida y la incertidumbre total del sistema.
Antes de seleccionar un medidor, prepare la composición del gas, las dimensiones de la tubería, el flujo mínimo y máximo, la presión, la temperatura, las condiciones de humedad, la incertidumbre requerida, la clasificación-de áreas peligrosas y los requisitos de comunicación.
FlowT puede revisar estos detalles y ayudar a determinar si la tecnología de medición de flujo ultrasónica, de masa térmica,{0}}presión diferencial u otra tecnología es la más adecuada. Presentar los datos de la solicitud a través delFormulario de consulta sobre medidor de flujo de gas FlowT.
