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Flussimetro ad Area Variabile - Un Dinosauro non estinto nella misura delle portate

I flussimetri ad Area Variabile sono stati inventati più di 100 anni fa.
Oltre a ripercorrerne rapidamente la storia ed i principi di funzionamento, vengono analizzati i punti di forza che ne determinano ancora oggi il successo nell'industria Petrolchimica, in numerose applicazioni di cui vengono mostrati diversi esempi.

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Atti di convegni o presentazioni contenenti case history
mcT Petrolchimico Milano novembre 2017 workshop

Pubblicato
da Benedetta Rampini
mcT Petrolchimico Milano 2017Segui aziendaSegui




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Estratto del testo
Milano, 30 novembre 2017 Gli atti dei convegni e pi di 8.000 contenuti su www.verticale.net P a o l o R o l a n d o ' B r o o k s I n s t r u m e n t Flussimetro ad Area Variabile U n d i n o s a u r o n o n e s t i n t o n e l l a m i s u r a d e l l e p o r t a t e 2012 Storia del a Brooks 2008-2011 1964-2007 1946 ' 1963 Evoluzione del 'Azienda Fondata nel1946 Tecnologia innovativa Espansione del a linea di prodotti
Espansione internazionale ' Acquisita da Emerson Electric ' Focalizzazione sul e tecnologie core e sul a gamma dei prodotti Brooks ' Cedute o accorpate tecnologie non-core ad altre divisioni Emerson ' Rinforzata la linea dei prodotti ' Espansa la presenza operativa Globale ' Acquisita da American Industrial Partners (AIP) ' Pi di un milione di apparecchiature instal ate ' Pi di 75 paesi serviti ' 53% del e vendite fuori dal Nord America ' Acquisita la Key Instruments ' Acquisita la Celerity ' Acquisita da ITW ' Pi di 13 Miliardi di $ di fatturato annuo ' Pi di 800 societ gestite ' Pi di 50,000 impiegati in tutto il mondo Presenza Globale & Servizio Locale Brooks Italy Uffici Commerciali e Service Stabilimenti Produttivi Ricerca & Sviluppo Quartier Generale Globale Quartier Generale Europeo Veenendaal - Netherlands Dubai ' United Arab Emirates Storia del Flussimetro ad Area Variabile Inventato nel 1908, da Karl Kueppers in Germania, con tubo in vetro, per misure di portata di acqua Nel1936 sono stati inventati i Reed Switches, applicati nei flussimetri dagli anni 40 Dagli anni 50, sono presenti i flussimetri con tubo in metallo, e compaiono i primi trasmettitori pneumatici I Trasmettitore Elettronici sono presenti dalla fine degli anni 60 In tempi molto recenti i trasmettitori sono nelle versioni HART e Foundation Fieldbus Storia del Flussimetro ad Area Variabile 1965 - Brooks Instrument Sho-rate viene utilizzato per i leak test durante l'addestramento per la prima missione Gemini - Quadro ad Olio di Norman Rockwell Mercato globale dei flussimetri La produzione delle tecnologie tradizionali, cos come quella delle nuove
tecnologie per la misura delle portate in costante aumento, ed all'orizzonte
non c' previsione di declino. Fonte: Flow Research Inc. Mercato globale dei flussimetri Anche i flussimetri ad area variabile sono in costante crescita.
In generale si osserva una buona distribuzione tra le tre aree pi
industrializzate Fonte: Flow Research Inc. Mercato globale dei flussimetri Come pu, una tecnologia cos semplice, essere ancora cos utilizzata
nonostante lo sviluppo di tecnologie pi moderne' Come funziona un Flussimetro ad AV' Ga lle g g ia m en to Influenze Densit/Viscosit del Fluido
Densit del Gal eggiante Portata Misura/Peso Gal eggiante
Materiale del Gal eggiante Pressione uscita - Gas
Temperatura Gas
Pressione Gas Entrata Uscita Tubo Rastremato FLOAT Come funziona un flussimetro AV'' Video https://youtu.be/ImdQ2kUOrJo I vantaggi rispetto ad altre tecnologie I punti di forza dei Flussimetri ad Area Variabile sono essenzialmente legati alla semplicit del principio di funzionamento e di costruzione Due raccordi sul a linea Una sola parte in movimento I vantaggi rispetto ad altre tecnologie Relativamente economici Semplicit di funzionamento e quindi facilit di installazione e gestione Non richiedono corrente esterna (versione con solo indicatore) I vantaggi rispetto ad altre tecnologie Adatti per Liquidi, Vapori e Gas Operano in condizioni chimiche e fisiche aggressive Diversi materiali costruttivi I vantaggi rispetto ad altre tecnologie Calibrazioni ad alta viscosit, fino a 500 cSt Bassa Perdita di carico Buona riproducibilit e precisione della misura Un Parametro fondamentale: la Precisione VDI 1.6 VDI 2.5 1% F.S. 2% F.S. 5% F.S. 10% F.S. 100% 1.600 2.500 1.000 2.000 5.000 10.000 90% 1.644 2.569 1.111 2.222 5.556 11.111 80% 1.700 2.656 1.250 2.500 6.250 12.500 70% 1.771 2.768 1.429 2.857 7.143 14.286 60% 1.807 2.917 1.667 3.333 8.333 16.667 50% 2.000 3.125 2.000 4.000 10.000 20.000 40% 2.200 3.438 2.500 5.000 12.500 25.000 30% 2.533 3.958 3.333 6.667 16.667 33.333 20% 3.200 5.000 5.000 10.000 25.000 50.000 10% 5.200 8.125 10.000 20.000 50.000 100.000 Uno degli svantaggi che vengono attribuiti ai flussimetri ad area variabile, che non sono tra gli strumenti pi precisi Molto spesso per per ottenere precisioni adeguate occorre solo considerare attentamente la classe di precisione ed il range operativo rispetto al e misure da leggere Distinzione tra Errore sul Fondo Scala, sul a Lettura, e VDI La Precisione 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% Errore % sulla lettura delle diverse classi di precisione lungo tutto il range VDI 1.6 VDI 2.5 1% F.S. 2% F.S. 5% F.S. 10% F.S. Un Leader nel suo settore: MT 3809G Range di portata Acqua 0,96 - 100.000 l/h (0,25 - 26.400 gph) Aria 0,044 - 1.200 mn3/h (1,6 - 45.000 scfh) Ampio Range di Temperatura operativa Da -198C (-325 F) fino a 420C (788 F) Indicato per le applicazioni pi critiche Opzione ad alta Pressione 1.400 bar, (420 bar standard) Precisione 5%, 2% & 1% FS 2,5 VDI, 1,6 VDI MT 3809G In accordo con ASME B31.3 Come le aziende EPC normalmente preferiscono Guarnizioni secondo ASME B16.5 Non richiede speciali guarnizioni a spirale avvolta Maggior superficie di contatto per assicurare una tenuta pi efficace Flange Weldneck come standard Come le aziende EPC normalmente preferiscono Molti diversi tipi di raccordi disponibili: Filettati: RcP(arallel), RcT(apered), NPT Flangiati: ANSI, DIN, JIS, API (alta Pressione) Misure: da ' a 4 ' Alloggiamento ignifugo in 316SS per IIC/Class 1 Div 1 Lo stesso modello configurabile per diverse aree pericolose (Disponibile anche Intrinsical y Safe, ed Explosion Proof) MT 3809G Opzioni Solo indicatore, Display con Interfaccia, Al armi,
Trasmettitore Trasmettitore aggiornato Uscita 4-20mA con HART (revisione 7) SIL 2 per gli Allarmi Display LCD con Interfaccia Display digitale a 3 linee con Portata istantanea o totale,
Totalizzatore impulsi e Stato degli allarmi Opzione Paese di Origine dei Materiali Materiali in Pressione da Europa Occidentale, USA, Canada
o Giappone Materiale standard: SS 316L, opzionali Hastel oy, Inconel,
Titanio MT 3809 ELF Disponibile anche nel a versione per portate estremamente basse (ELF), mantenendo pressoch invariate tutte le altre caratteristiche Portate Acqua: 0,96 - 42 l/h (0,25 - 11 gph) Aria: 44 - 1.400 ln/h (1,6 - 53 scfh) Applicazione: Control o di portata Tramite trasmettitore dal a misura di portata si pu facilmente regolare una valvola per
control are la portata stessa Applicazione: Linee orizzontali e grandi portate Le instal azioni con Bypass sono utili sia nel caso di linee orizzontali, sia nel caso di
grandi portate In questo caso tramite dischi calibrati si misura una percentuale nota del a portata per
calcolare la portata totale Applicazioni che richiedono il mantenimento in temperatura del fluido da misurare per
evitare cristal izzazioni, sporcamenti, occlusioni Realizzato tramite camicia in cui viene iniettato vapore Applicazione: Steam Jacket per linee riscaldate Applicazione: Raffreddamento di processi GT 1000 con allarme di Basso Flusso In questo caso un semplice flussimetro in Borosilicato pu avvisare in caso di bassi flussi
che possono determinare un mancato raffreddamento del reattore Applicazione: Elementi in rotazione MT 3809 o MT 3750 con eventuali allarmi o Trasmettitore Gli elementi in rotazione richiedono un control o di portata efficace ed affidabile per tutti i
fluidi coinvolti (Lubrificanti, Liquidi di raffreddamento, gas) Un flussimetro ad area variabile con segnale 4-20 mA permette un control o continuo Applicazione: Tank Blanketing Serie Sho-rate, in vetro, oppure MT 3809 o MT 3750 Inertizzazione 'Flow-Controlled' Formazione di uno strato di gas inerte al di sopra del
livel o del liquido Viene introdotto un volume noto, in relazione al volume
non occupato dal liquido, ad una portata ottimale per
minimizzare l'Ossigeno residuo nel serbatoio Riproducibilit e costi contenuti sono i fattori chiave Inertizzazione 'Pressure-Controlled' Il flussimetro misura la quantit di gas esausto che esce
dal serbatoio Serbatoio Gas Inerte Applicazione: Inertizzazione aree pericolose Un metodo semplice ed
efficace per componenti che
non godono di approvazioni
per aree pericolose MT3750 approvato per Div 1
e Zone 1 Sala di Controllo N2 o Aria Area Pericolosa Applicazione: Trasmettitore 'P Quando la misura del a portata avviene per pressione differenziale con un disco calibrato o un
tubo venturi, la natura stessa del fluido pu causare depositi e occlusioni che influenzano o
impediscono la misura L'introduzione di un fluido inerte o del fluido
stesso misurato, nel a linea di rilevazione del a
pressione, previene le occlusioni del a linea La regolazione di un'identica portata in
entrambe le linee annul a pressioni che
altererebbero la misura Il control ore di flusso annul a invece le
variazioni di portata dovute al e variazioni di
pressione nel processo Applicazione: Linee di Campionamento Linee di campionamento per analisi Le linee possono occludersi e interrompere l'analisi Un primo control ore segnala eventuali riduzioni di portata Il secondo control ore monitora la portata in ingresso al 'analizzatore Le riduzioni di portata sono un segnale che indicano la necessit di manutenzioni Applicazione: Pulizia e Flussaggio Serbatoi Applicazione Le pareti dei serbatoi si ricoprono di idrocarburi che nel tempo ne riducono il volume utile Per sciogliere i depositi si utilizzano solventi caldi ad una portata definita Dettagli Pressione: fino a 76 bar Temperatura: fino a 400C Portata: 2.300 l/h Soluzione Brooks MT3809G la soluzione ideale per queste condizioni di pressione e temperatura Applicazione: Acqua di alimento Caldaia Applicazione: Acqua di alimento caldaia MT 3809 con trasmettitore Gas ed Aria possono essere invece regolati al bruciatore tramite Controllori Termici di
Flusso di Massa Acqua Alimento Gas Aria 5851 5853 Bruciatore 4-20 mA Vapore Applicazione: Portata di Vapore Applicazione: La portata del vapore pu essere misurata e registrata per effettuare bilanci energetici e
di massa Applicazione: Dosaggio Chemical Applicazione: I chemical vengono dosati per proteggere le linee e le apparecchiature Per trattamento di acque influenti e di scarico Per prevenire la formazione di idrati nei gas Soluzione: I flussimetri ad area variabile permettono la misura del e portate e la regolazione dei
chemical da dosare Misura efficace di livel o a basso costo (Altezza Livel o = Pressione / Densit) Non influenzata dagli schiumeggiamenti Il trasmettitore di Pressione misura il livel o del liquido nel serbatoio l'aria o l'azoto erogati e regolati tramite il flussimetro (con regolatore di flusso downstream)
forniscono la contropressione per controbilanciare la pressione del liquido, in maniera tale
da minimizzare gli errori del metodo Applicazione: Misura di livello Un'Applicazione particolare 35 Applicazione: mantenimento della portata nella perforazione di un pozzo Per proteggere lo scalpel o ed incrementarne la durata Prevenire le occlusioni Lubrificazione dello scalpel o Iniezione di chemicals a protezione dello scalpel o Un'Applicazione particolare 36 Soluzione: MT 3809G la soluzione ideale per queste applicazioni Tutti i materiali privi di Alluminio come richiesto sul e piattaforme Rivestimenti speciali ed alte leghe richieste Elevate pressioni per mantenere la portata man mano che la trivel a avanza Testato secondo ASME a 1.500 Bar (20.000 PSI) Raccordi AutoClave (Hydrasun) SS 316 L, Alloy 625, Titanium, Hast C Verniciatura a 3 Strati per Offshore ...e molte altre caratteristiche Speciali 37 Documentazione e Servizi Vari tipi di Disegno G00 General Arrangement Drawing G01 Standard Certified Dim. Drawing G02 Standard Certified Dim. Drawing con informazioni specifiche del progetto G03 Certified Dim. Drawing seguendo il layout del Cliente Documentazione della Saldatura Fogli di Calcolo per il Dimensionamento Programma di Ispezione e Test Imballo Idoneo al a Navigazione Documenti Logistici Documenti di Trasporto Certificato del Paese di Origine 38 Test e Certificati Speciali Test dei Liquidi Penetranti Esame ai Raggi X Spessore della Verniciatura Identificazione Positiva dei Materiali (PMI) Standard PMI PMI con Contenuto di Carbonio Certificato di Calibrazione Internazionale (ICC)
ICC certifica che il prodotto stato calibrato con attrezzatura di propriet con documentazione tracciabile tramite il National Institute of Standards and Technology (NIST) od il National Metrology Institute of The Netherlands (VSL) 39 Approvazioni Globali EC (EMC, RoHS, PED) SIL-2 NAMUR IP66 / IP67 NEMA 4X CRN CSA UL ATEX IECEx TR-CU NEPSI CCOE KOSHA 40 Conclusioni Abbiamo visto come il Flussimetro ad Area Variabile presenti
caratteristiche che lo rendono uno strumento ideale per numerose
applicazioni nel settore Petrolchimico Pur essendo uno strumento relativamente semplice, si presta a numerose
configurazioni ed opzioni
che lo rendono indispensabile per applicazioni
particolarmente critiche Il futuro di questo strumento luminoso in quanto potr accompagnare le
innovazioni ed i cambiamenti
che l'industria Petrolchimica sta gi
realizzando


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