Especificaciones incompletas o aún con datos inconsistentes son muy comunes en la documentación para compra de transmisores de presión. En la primera mirada parecen artículos simples de un proyecto, pero los detalles son numerosos y, si especificados incorrectamente, podrán generar perjuicio durante el montaje o la operación, que podrá ser mayor que los valores de los equipos en cuestión.
Este tópico busca clarificar algunas cuestiones fundamentales del proceso de especificación de transmisores de presión.
¿Qué se pretende medir?
Presión manométrica, presión absoluta, presión diferencial; otras grandezas inferidas a partir de mediciones de presión (flujo, nivel, volumen, fuerza, densidad, etc.).
Vale subrayar que las mediciones de presión abajo de la atmosférica no necesitan forzosamente transmisores de presión absoluta. Los transmisores de presión absoluta son recomendados solamente para evitar las influencias de la presión atmosférica. Esa influencia solo será crítica cuando se medir presiones muy cercanas (arriba o abajo) de la presión atmosférica. En los demás casos pueden emplease sin problemas los transmisores de presión manométrica.
¿Para qué medir la presión?
Por lo general se mide la presión para control o monitoreo de procesos, por protección (seguridad), control de calidad, transacciones comerciales de fluidos (transferencias de custodia, medición fiscal, estudio e investigación, balances de masa y energía.
Esos objetivos deben ser tenidos en cuenta en la elección de los equipos. Quesitos más rigurosos de desempeño tales como exactitud, límites de sobrepresión y presión estática, estabilidad y otros, pueden cargar sin necesidad el proyecto. Todos los fabricantes suministran al mercado más de una versión de transmisores con características técnicas distintas y, obviamente, precios también distintos.
¿Cuál es el fluido del proceso?
El proveedor deberá ser informado de las características del fluido. Por lo general el fabricante podrá recomendar materiales o conexiones especiales. Téngase en cuenta que la decisión final tocará al usuario o a la compañía de ingeniería encargada. Algunos datos del fluido del proceso son fundamentales al elegirse el transmisor:
- Estado (líquido, gas, vapor): define la posición de la válvula de escape;
- Presión máxima del proceso: es importante para evaluación de los límites de sobrepresión y presión estática del transmisor;
- Temperatura máxima del proceso: se podrá determinar para uso de sellos remotos o solo para mantener una distancia mínima en la línea de impulse (tubing).
¿Opcionales?
Algunos opcionales se pueden agregar a los transmisores suministrados:
- Indicador local: no es muy dispendioso y es muy útil, pues no solo permite la lectura de la variable en unidades de ingeniería (kgf/cm2, bar, mmH2O, Pa, psi, etc.), pero también facilita la configuración del transmisor en la ausencia de un configurador.
- Manifold: la compra combinada (transmisor + manifold) es ventajosa comercialmente y evita cualquier incompatibilidad técnica en el montaje.
- Soporte para tubo de 2”: este es un artículo casi obligatorio. Algunos soportes posibilitan también montaje en superficies planas. Se recomienda especificar el soporte al menos con los tornillos y tuercas en acero inoxidable para mejor resistencia en atmósferas corrosivas.
Sujetacables (cable clamps): se los puede encargar junto con el transmisor. Se recomienda, todavía, incluirlo en la compra del material de montaje, garantizando la compatibilidad con el calibre del cable a se utilizar.
Protocolos de comunicación
Los más comunes son4-20 mA + HART, Foundation Fieldbus y Profibus PA.
Algunos fabricantes proveen transmisores que cambia su versión de protocolo a través de la simple sustitución de la placa de circuito electrónico o solo del firmware y se pueden usar en distintos sistemas.
Los fabricantes tambien suministran, junto con los transmisores, CDs con todos los archivos (DDs y DTMs) de sus productos, garantizando la comunicación e interoperabilidad entre los diversos sistemas de control de mercado.
¿Herramientas especiales?
Para los transmisores con protocolo Foundation Fieldbus o Profibus PA no se necesitarán configuradores portátiles, pues la propia herramienta de configuración de redes, por lo general instalada en los computadores de supervisión o en alguna estación de ingeniería, puede también acceder a los dispositivos y configurarlos. Para los proyectos convencionales (4-20mA + HART), se recomienda la adquisición de configurador portátil (hand held). En algunos transmisores la configuración podrá hacerse directamente en los aparatos, con recursos tales como la llave magnética o botoneras locales.
¿Preconfiguraciones?
Los transmisores convencionales (4-20mA + HART) proveen, por lo general, sin costos adicionales, algunas preconfiguraciones: extracción de raíz cuadrada, banda calibrada, indicación del display en unidades de ingeniería (presión), indicación del display en unidades especiales, por ejemplo:m3/h, l/h, m3. En ese caso débese informar previamente la unidad y la escala.
¿Certificaciones?
Es común el usuario solicitar al fabricante certificados de calibración emitidos por laboratorio rastreado por la RBC. Los fabricantes siempre proveen certificados estándares generados y emitidos durante la etapa de fabricación de los instrumentos. Otros certificados de calibración, cuando emitidos por laboratorio de metrología rastreado por la RBC pueden necesitar plazos mas largos de entrega y generalmente resultan en costos adicionales.
Otra certificación importante debe observarse cuando se usan transmisores en áreas explosivas. Los proyectos de instrumentación para esos casos adoptan normas que observan prueba de explosión, seguridad aumentada o seguridad intrínseca. Los certificados son distintos y el usuario es responsable por su correcta utilización. Lo mismo se aplica a los SIS, Sistemas Integrados de Seguridad.
¿Opcionales?
Algunos opcionales se pueden agregar a los transmisores suministrados:
- Indicador local: no es muy dispendioso y es muy útil, pues no solo permite la lectura de la variable en unidades de ingeniería (kgf/cm2, bar, mmH2O, Pa, psi, etc.), pero también facilita la configuración del transmisor en la ausencia de un configurador.
- Manifold: la compra combinada (transmisor + manifold) es ventajosa comercialmente y evita cualquier incompatibilidad técnica en el montaje.
- Soporte para tubo de 2”: este es un artículo casi obligatorio. Algunos soportes posibilitan también montaje en superficies planas. Se recomienda especificar el soporte al menos con los tornillos y tuercas en acero inoxidable para mejor resistencia en atmósferas corrosivas.
Sujetacables (cable clamps): se los puede encargar junto con el transmisor. Se recomienda, todavía, incluirlo en la compra del material de montaje, garantizando la compatibilidad con el calibre del cable a se utilizar.
¿Conexiones especiales?
En aplicaciones con fluidos agresivos, temperatura o viscosidad alta, sólidos en suspensión, se recomienda el uso de transmisores con sellos remotos o integrales (que son llamados de transmisores de nivel). Se debe, siempre lo posible, evitar el uso de sellos, pues estos degradan la exactitud de la medición, aumentan el tiempo de respuesta del transmisor y sufren grande influencia de la temperatura ambiente. Los sellos con conexiones de brida deberán ser compatibles con las bridas de proceso y respetar las clases de presión establecidas en las tablas de presión y temperatura de los respectivos estándares.
¿Banda de presión / rangeabilidad?
Los fabricantes adoptan una terminología estandarizada que se necesita conocer:
- URL: Límite superior de la banda de calibración;
- LRL: límite inferior de la banda de calibración (en general LRL = – URL);
- URV: valor superior de la banda calibrada (deberá ser inferior o igual a la URL);
- LRV: valor inferior de la banda calibrada (deberá ser superior o igual a la LRL);
- SPAN: URV – LRV (deberá ser superior al SPAN mínimo del instrumento).
La relación URL /SPAN mínimo define la rangeabilidad del instrumento.
Los catálogos de los fabricantes en general muestran los valores de URL, LRL y SPAN mínimo para las varias bandas de los transmisores. Se puede observar que el SPAN mínimo de una determinada banda será siempre más grande que el URB de la banda inmediatamente inferior. Ejemplo:
- Banda 4 es URL : 25 kgf/cm2 ; Span mínimo : 0,21 kgf/cm2; límites de sobrepresión o presión estática: 160 kgf/cm2
- Banda 5 es URL : 250 kgf/cm2 ; Span mínimo : 2,1 kgf/cm2; límites de sobrepresión o presión estática: 320 kgf/cm2
En una aplicación con banda equilibrada 0 a 20 kgf/cm2 es posible usar la banda 4 o mismo la banda 5. Sin embardo, débese eligir siempre el de banda inferior. Todas las especificaciones de estabilidad, efecto de temperatura, efecto de la presión estática se determinan con valores porcentuales de URL. La excepción a esa elección se da cuando los límites de sobrepresión o de presión estática pueden ser alcanzados. En el ejemplo por encima de ese límite es de 160 kgf/cm2 para la banda 4 y 320 kgf/cm2 para la banda 5.
Recursos funcionales
Algunos transmisores tienen recursos funcionales muy interesantes. Para los transmisores con protocolo Foundation Fieldbus es importante conocer la biblioteca de bloques funcionales existente. El usuario debe informarse no solo sobre los diversos bloques, como también sobre la política de comercialización de esos recursos. Algunos fabricantes suministran el dispositivo con algunos bloques básicos y cobran adicionales por los bloques avanzados. Es importante, también, informase sobre la cantidad de bloques que se pueden procesar en un único transmisor. Este límite puede ser crítico en proyectos con lazos de control más complejos.
Para los transmisores convencionales (4-20ma + HART) es posible también el uso de funcionalidades adicionales:
Control de PID
En esta configuración el transmisor ejecuta el algoritmo PID, comparando la variable del proceso con un set-point preajustado y genera la señal de salida de corriente para conexión directa con el posicionador de la válvula de control. Ese recurso es válido para circuitos simples de control que no necesiten intervenciones del operador (siempre en automático con set-point constante).
Totalización de flujo
El transmisor de presión diferencial cuando usado en mediciones de flujo puede configurarse para indicación local del flujo totalizado, además del instantáneo.
Fuente: www.smar.com.br
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