Cuando la medición realmente importa:cinco aplicaciones que se benefician de los caudalímetros Coriolis

Los numerosos beneficios de los caudalímetros Coriolis los han convertido en el estándar de oro en la medición de caudal en una variedad cada vez mayor de aplicaciones industriales. David Bowers, Gerente de Producto de Flujo de Procesos y Presión de UK&IE para ABB Measurement &Analytics, explica las ventajas clave que ofrecen sobre otros tipos de caudalímetros y analiza las cinco aplicaciones principales en las que los caudalímetros Coriolis ofrecen los mejores resultados.

Desde su introducción en la década de 1980, los caudalímetros másicos Coriolis se han convertido en uno de los medios más versátiles y fiables para medir el caudal de líquidos o gases. Reconocidos por su capacidad para medir múltiples atributos durante períodos sostenidos con alta repetibilidad y muy poco mantenimiento, han establecido constantemente una reputación de precisión, versatilidad y durabilidad que los ha llevado a su uso en una creciente gama de industrias.

Los caudalímetros Coriolis funcionan midiendo el caudal másico y la densidad y temperatura de un fluido a medida que fluye a través de un tubo vibratorio. Al medir también la densidad, los medidores permiten cálculos adicionales sobre la concentración de la sustancia.

Al medir el flujo másico, la densidad, la concentración y la temperatura, un solo medidor Coriolis puede hacer el trabajo de varios instrumentos, eliminando el costo de comprar dispositivos separados y minimizando la necesidad de repuestos y mantenimiento general.

Esta combinación de medidas puede resultar muy útil en muchas aplicaciones. En la extracción de petróleo, por ejemplo, las mediciones combinadas disponibles con un medidor Coriolis pueden ayudar a determinar cuánta agua sale del suelo con el aceite, proporcionando un indicador útil de la eficiencia general de la producción ”.

Los principios de funcionamiento de los medidores Coriolis ofrecen varias ventajas distintas. Sin partes móviles que entren en contacto directo con la sustancia medida, ya sea gas o líquido, requieren poco mantenimiento o conservación. Una vez calibrados en la fábrica, también tienden a permanecer calibrados durante todo su ciclo de vida.

Además, debido a que Coriolis es el único principio capaz de medir el flujo másico de gas y líquidos sin ningún cálculo, los resultados son independientes de los cambios de temperatura o presión. El uso de caudalímetros Coriolis también permite la medición de densidad, lo que los convierte en una verdadera solución de medición multivariable para operaciones de llenado en industrias químicas, alimentarias y de otros procesos similares.

Los caudalímetros Coriolis actuales son muy precisos. Las precisiones de los nuevos modelos de caudalímetros CoriolisMaster de ABB, por ejemplo, van del 0,1 al 0,4 por ciento del valor medido para líquidos y del 0,5 al 1 por ciento de la lectura para gases. Las altas precisiones hacen que los caudalímetros Coriolis sean candidatos obvios para una amplia gama de aplicaciones, que se exploran en la siguiente sección.

Cinco aplicaciones para caudalímetros Coriolis

Caudalímetros Coriolis químicos

La industria química es uno de los principales adoptantes de la tecnología Coriolis, siendo la seguridad la principal razón. Cuando se dosifican productos químicos como ácidos o alcalinos para provocar una reacción, puede ser peligroso llenar por debajo o por encima del producto químico. En algunos casos, la sobredosis también puede afectar las ganancias de una empresa.

Además de la precisión, la durabilidad y flexibilidad de los caudalímetros Coriolis son otra razón por la que esta tecnología es popular en el sector. Por ejemplo, ciertos productos químicos agresivos podrían potencialmente romper el tubo de medición primario. Sin embargo, los caudalímetros Coriolis tienen una contención secundaria que mantendrá un fluido a una presión precisa durante un período determinado.

Además, si los materiales húmedos son adecuados para el producto químico que se dosifica, se puede utilizar un caudalímetro Coriolis para medir varios productos químicos sin interrupciones en la producción causadas por tener que cambiar entre diferentes configuraciones.

La alta precisión de los caudalímetros Coriolis también los convierte en una solución ideal para aplicaciones de asignación en las que se venden cantidades de productos químicos a terceros. Al eliminar cualquier desviación en la medición, los caudalímetros Coriolis pueden ayudar a garantizar que las cantidades vendidas coincidan exactamente con lo pedido.

Caudalímetros Coriolis para petróleo y gas

Los factores de seguridad y financieros son los principales impulsores del uso de equipos de medición en la industria del petróleo y el gas. Se necesitan resultados precisos por razones de seguridad, y dado que los operadores ahora extraen petróleo y gas en ubicaciones más profundas, la mayor presión asociada tiene implicaciones en las tecnologías de medición.

Desde una perspectiva financiera, en las aplicaciones de transferencia de custodia en las que los suministros de petróleo y gas deben cambiar de manos, se deben pagar los impuestos correspondientes a las autoridades. No hacerlo puede resultar en multas y, en algunos casos, encarcelamiento. Y en muchos casos, con varias partes, incluidos gobiernos y operadores upstream que poseen un porcentaje de un campo de petróleo o gas, se requiere una medición precisa para garantizar que todas las partes reciban los ingresos a los que tienen derecho.

Dado que la precisión es de suma importancia, la industria del petróleo y el gas lleva la medición a un nivel diferente. Por esta razón, el costo del dispositivo de medición rara vez es un factor de influencia, y la industria elige los mejores instrumentos para el trabajo. Por esta razón, los caudalímetros Coriolis han tendido a ser ampliamente adoptados en aplicaciones de petróleo y gas.

Además de utilizar caudalímetros Coriolis para medir flujos de gases y líquidos, la industria también hace referencias cruzadas de las lecturas de Coriolis con dispositivos separados de temperatura, presión y caudalímetro y sigue la guía ISO para garantizar que las lecturas reales sean lo más precisas posible. Luego, se utiliza una computadora de flujo para verificar estas mediciones y proporcionar un registro a las empresas interesadas. Los operadores incluso tienen una línea redundante para que las pruebas se puedan replicar si es necesario.

El petróleo y el gas siempre tendrán medios mixtos porque los recursos naturales habrán arrastrado agua o partículas en ellos cuando se extrajeron por primera vez. Un medidor de flujo Coriolis puede leer muchos valores diferentes y medir diferentes fluidos. Esto los hace ideales para medir con precisión flujos donde pueden estar presentes fracciones mixtas de gas, líquido y partículas arrastradas.

Caudalímetros Coriolis de hidrógeno

El hidrógeno se convertirá en uno de los futuros de los caudalímetros Coriolis. A medida que los países de todo el mundo buscan métodos alternativos para satisfacer sus demandas de energía, el uso de hidrógeno aumentará a un ritmo significativo.

Según Grand View Reasearch ³ , el tamaño del mercado global de generación de hidrógeno se valoró en USD 120,77 mil millones en 2020 y se espera que se expanda a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 5,7% de 2021 a 2028. Un aumento exponencial en la demanda de combustible limpio y verde debido a Se espera que el aumento de los niveles de contaminación, junto con las crecientes regulaciones gubernamentales para controlar y frenar el contenido de azufre en los combustibles, impulse este crecimiento.

Parte del cambio a una energía más limpia hará que las redes de gas natural en el Reino Unido y Europa pasen del metano al hidrógeno, y los caudalímetros Coriolis estarán bien situados para soportar el cambio. Los caudalímetros Coriolis tienen una gran ventaja sobre otras tecnologías, ya que pueden medir gases con tanta precisión como líquidos, con una relación de reducción excepcional.

Caudalímetros Coriolis para alimentos y bebidas

El sector de alimentos y bebidas es el mercado de mayor crecimiento para los caudalímetros Coriolis. En esta industria, la versatilidad inherente de los caudalímetros Coriolis les permite utilizarse para medir una amplia gama de alimentos y bebidas, desde yogures y leche hasta alcohol y aceite de oliva. Dado que los productores de alimentos y bebidas suelen vender tanto por volumen como por masa, la industria comprende completamente la precisión, la versatilidad y las ventajas de reducción de caudal de los caudalímetros Coriolis en comparación con otras tecnologías de medición.

Al igual que la industria química, los caudalímetros Coriolis se utilizan para respaldar la dosificación de los ingredientes concentrados necesarios para la producción. En la industria del alcohol, la alta precisión y el rendimiento de los caudalímetros Coriolis significa que son ampliamente utilizados por las empresas de destilería tanto para garantizar la producción de whisky de alta calidad durante el proceso de destilación como para fines de transferencia de custodia para asegurarse de que las empresas paguen los impuestos correctos a autoridades.

Este mismo beneficio también se extiende a otros procesos de producción de alimentos y bebidas, donde factores como la concentración de los ingredientes, los costos y la necesidad de lograr consistentemente mezclas precisas requieren una cuidadosa medición y control de la dosificación. Para aplicaciones como la dosificación de concentrados, la medición precisa que se puede lograr mediante el uso de caudalímetros Coriolis puede ayudar a lograr los niveles adecuados de calidad del producto y, al mismo tiempo, minimizar los costos de producción.

Comprobación del motor de caudalímetros Coriolis

Debido al cambio climático, la necesidad de medir con precisión las emisiones de escape es una prioridad importante para las empresas automotrices, los centros de prueba de emisiones y los órganos rectores. Cada vez que un fabricante desarrolla un motor, debe demostrar cómo cumple con las emisiones.

Si bien la reducción y la precisión de los caudalímetros Coriolis lo convierten en una opción atractiva para la industria, la flexibilidad de la tecnología ofrece importantes ventajas. Por ejemplo, las eficiencias se pueden lograr con el mismo caudalímetro Coriolis y la configuración se puede utilizar para medir las emisiones de una variedad de tamaños de motor, sin necesidad de recalibración cuando se utilizan diferentes combustibles de prueba. Como tal, los caudalímetros Coriolis se están convirtiendo en una tecnología de medición más atractiva en comparación con métodos más establecidos, y potencialmente más costosos, como los sistemas de medición gravimétrica.

Medidor de flujo de Coriolis de reunión objetivos

Si bien los caudalímetros Coriolis pueden no ser la opción más rentable en términos de costo de compra inicial, su bajo costo de propiedad y la utilización del software de verificación permiten un tiempo prolongado entre las intervenciones y las actividades de mantenimiento. El software de verificación, como mínimo, puede duplicar el período entre una prueba de calibración húmeda de control de calidad, lo que permite una mayor productividad a través de un tiempo de inactividad reducido.

Su capacidad para ofrecer mediciones versátiles y de alta precisión en un diseño compacto, fácil de instalar y usar, los convierte en la mejor alternativa a otras tecnologías de caudalímetros en una gama cada vez mayor de situaciones.

También es posible obtener beneficios adicionales mediante la incorporación de la tecnología Power over Ethernet (PoE), que ahora está disponible para el caudalímetro CoriolisMaster de ABB. PoE ofrece varios beneficios para los ingenieros de procesos, ya que omite la necesidad de una infraestructura de alimentación de CC separada, proporcionando alimentación y comunicaciones a través del mismo cable. Esto aporta una nueva agilidad, ya que los caudalímetros se pueden instalar donde sea necesario. Ofrecer un diseño modular permite la combinación de ambos mundos y garantiza que los dispositivos estén preparados para el futuro, lo que aumenta la longevidad de los caudalímetros.

Además, los caudalímetros con conectividad Ethernet aumentan la simplicidad, la flexibilidad y la fiabilidad de las operaciones en la automatización de procesos, al tiempo que mejoran la visibilidad de los datos en tiempo real. Los datos previamente ocultos en los dispositivos de campo, como los valores de medición de densidad, conductividad o concentración del medio, se pueden desbloquear, lo que permite a los clientes de todas las industrias identificar puntos de medición redundantes en sus plantas para lograr ahorros en el camino.

Referencias

1 - Tamaño y participación del mercado de medidores de flujo | Informe de la industria, 2021-2028 (grandviewresearch.com)

2 - Industria química en todo el mundo:estadísticas y hechos | Statista

3 - Informe sobre el tamaño del mercado global de generación de hidrógeno, 2021-2028 (grandviewresearch.com)