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La Tecnologia

Controllo e misurazione della portata dei gas di torcia

La misurazione accurata dei gas di torcia è essenziale per garantire il corretto funzionamento del sistema di recupero del gas, proteggere le persone e i materiali e garantire un ambiente di lavoro sicuro

Pubblicato il Dicembre 21, 2017 - ( views)

da Maria Bonaria Mereu

I misuratori di portata per gas di torcia offrono ai responsabili operativi degli impianti uno strumento intelligente per segnalare cambiamenti anomali di processo, per rilevare tempestivamente le perdite e fornire rapporti per rispettare le comunicazioni delle agenzie di sicurezza e ambientali.
I sistemi di recupero dei gas di torcia sono installati sulle piattaforme petrolifere e aree di produzione terrestri, sulle navi da trasporto e negli impianti portuali, nei serbatoi di stoccaggio e lungo i gasdotti di distribuzione.
La conversione di questi gas di scarico in energia elettrica più pulita da combustione e la relativa integrazione nella rete elettrica è una pratica incoraggiata a diversi livelli di governo.
Per molte delle operazioni che comportano l’uso di petrolio e gas, le raffinerie e gli impianti chimici hanno impianti di recupero dei gas di torcia il cui unico ostacolo sono due diverse condizioni di portata: portata estremamente bassa in condizioni normali e improvvise portate alte in condizioni gravose.
Gli operatori, i responsabili degli impianti e i tecnici di controllo e della strumentazione si trovano a fare i conti con il rispetto delle norme emesse dalle agenzie ambientali e quelle sullo scambio di quote di emissione delle torce che stabiliscono la precisione di lettura dei Flussimetri al ± 5% per l’intero intervallo di misurazione.

SFIDE PER I MISURATORI 

Le applicazioni di misurazione della portata dei gas di torcia presentano sfide uniche per l’impianto, il processo e i tecnici strumentali relativamente alla scelta del misuratore da usare. Oltre alle portate basse e alle improvvise portate alte in condizioni difficili, ci sono molti altri importanti criteri da considerare nella scelta del misuratori per le applicazioni con i gas di torcia

  • Gas misti - Calibrazione del misuratore specifica per i gas idrocarburici e corrispondente alle condizioni di processo effettive 
  • Dimensioni grandi dei tubi - All'aumentare delle dimensioni della linea diminuiscono le opzioni di tecnologie di misurazione della portata idonee 
  • Mancanza di tratti rettilinei disponibili - Le maggiori dimensioni delle tubazioni e la limitatezza delle strutture, in particolare sulle piattaforme petrolifere, non offrono il tratto rettilineo necessario a ottenere un’accuratezza e ripetibilità della misura di portata 
  • Approvazione delle agenzie per l’installazione in aree pericolose (Ex) - L’intero strumento di misurazione della portata deve essere in possesso delle credenziali di approvazione dell’agenzia per l’installazione in ambienti con gas potenzialmente pericolosi; le sole classi di protezione sono inadeguate 
  • Rispetto delle norme ambientali locali - Rispettare le prestazioni e le procedure di taratura raccomandate dalle norme locali. 
  • Accesso limitato - L’accesso alle tubazioni e il riaccesso per l’installazione, la manutenzione o l’assistenza è difficile; i misuratori di portata a flangia possono richiedere un’interruzione prolungata del processo e importanti costi di lavoro per l’installazione e la manutenzione 
  • Acqua salata corrosiva sulle piattaforme petrolifere - Le piattaforme petrolifere possono richiedere l’utilizzo di acciaio inossidabile su tutti i l materiali degli strumenti esposti, compresi sensori, connessioni di processo e involucri.

 

CRITERI PRINCIPALI PER LA SCELTA DEL MISURATORE DI PORTATA 

È possibile scegliere tra diverse tecnologie di misurazione della portata dell’aria e del gas e non tutte sono adatte in termini di accuratezza, affidabilità, flessibilità di funzionamento e resistenza all’uso negli ambienti dell’industria petrolifera e del gas. L’accuratezza di alcuni flussimetri è influenzata dal calore e alcune tecnologie di sensori sono compensate dalla temperatura per mantenere l’accuratezza. La scelta del misuratore può essere un processo complicato, una check list deve comprendere almeno le seguenti caratteristiche: 

ampio rapporto di turndown in condizioni di bassa e alta portata; rispetto dei requisiti previsti dalle agenzie ambientali locali in termini di accuratezza e controllo periodico della taratura; taratura certificata NIST per gas di torcia idrocarburici misti; tarature multiple per variazioni di composizione; misurazione diretta della portata massica; facilità d’installazione, punti di penetrazione minimi; assenza di intasamenti, impurità e componenti mobili per una minore manutenzione; approvazione da parte delle agenzie per l’installazione in ambienti con gas esplosivi; componenti in acciaio inossidabile e connessioni di processo opzionali e alloggiamenti in acciaio inossidabile. 

SOLUZIONI PER GAS DI TORCIA FCI 

I proprietari, gli operatori, e i tecnici dell'industria petrolchimica si sono affidati a FLUID COMPONENTS INTERNATIONAL (FCI) e a PRECISION FLUID CONTROLS per le soluzioni di misurazione del flusso di gas per decenni. I misuratorii vengono installati in sistemi di recupero dei gas di torcia, sia nelle piattaforme a terra sia in quelle in mare in tutto il mondo, nonché nelle raffinerie petrolchimiche e negli impianti di stoccaggio e distribuzione.
Le soluzioni per gas di torcia FCI vanno dai sistemi a linea singola ai sistemi di combustione in torcia più grandi con una complessa varietà di linee e gas misti. Dalle misurazioni di portate estremamente basse per il rilevamento delle minime perdite fino a 305 NMPS per misurare accuratamente le situazioni più complesse a portate molto alte. 

MISURATORI DELLA SERIE ST100 

FCI offre tre linee di prodotti idonee per le applicazioni nei sistemi di combustione in torcia, in particolare la serie ST100 offre un’ampia varietà di caratteristiche e funzioni che ne migliorano e ottimizzano l’applicazione nella misurazione dei gas di torcia.
I misuratori della serie ST100 combinano un’ampia gamma di elementi a inserzione facili da installare con i trasmettitori/strumenti elettronici più potenti e flessibili dell’industria e con i sistemi di calibrazione dei gas di torcia più precisi e specializzati. Con l’ampio rapporto di turndown, la taratura specifica per composizioni di gas misti, il sistema di taratura SR2x™ split-range/doppio e la massima flessibilità di uscita con uscite analogiche da 4-20 mA o comunica-zioni Bus come HART, fieldbus Foundation™ o Modbus, questo flussimetro offre la migliore misurazione della portata del gas per applicazioni con gas di torcia in processi industriali, impianti e in mare. 

CONDIZIONI DI PORTATA VARIABILE 

Per molte delle operazioni che comportano l’uso di petrolio e gas, le raffinerie e gli impianti chimici ricorrono ad applicazioni con gas di torcia il cui unico ostacolo sono due diverse e fondamentali condizioni di portata: portata estremamente bassa in condizioni normali e improvvise portate estremamente alte in condizioni difficili. La risposta a questi problemi è data dall’opzione di taratura SR2x split-range/doppia dei flussimetri della serie ST100 che offre: 

  • Intervalli separati 
  • Doppi punti di taratura - Strategicamente posizionati e ottimizzati per l’intervallo di portata basso e alto per ottenere una lettura ± 0,75%, ± 0,5% del fondo scala rispettando di gran lunga la richiesta di +- 5% prevista dalle normative internazionali 
  • Doppie uscite analogiche da 4-20mA - Una dedicata all’intervallo di portata basso e l’altra a quello alto; in questo modo viene garantita la risoluzione massima di entrambi gli intervalli di portata basso e alto sul DCS. 

 

TUBAZIONI GRANDI 

Nelle tubazioni di dimensioni superiori a 16 pollici un sistema di compensazione può offrire prestazioni di misurazione migliori e una soluzione più praticabile laddove risulta difficile o impossibile fornire i tratti rettilinei richiesti o installare un condizionatore di flusso.
Il sistema di compensazione a doppio elemento FCI e il raddrizzatore di flusso ST100 entrambi disponibili con il MIsuratore ST100 offrono la soluzione. 

COMUNICAZIONE DELLA PORTATA 

Lettura locale, uscite analogiche multiple da 4-20 mA, comunicazioni bus digitali compresi HART, fieldbus Foundation, Modbus sono disponibili sulla serie ST100 per offrire dati sulla portata dei gas di torcia. Se l’impianto necessita di modifiche o aggiornamenti, il misuratore può esse¬re aggiornato in loco da una delle uscite disponibili. 

VERIFICA DELLA TARATURA IN LOCO VERICAL 

Molti impianti per misuratori dei gas di torcia richiedono la regolare convalida della taratura. Solitamente questa procedura richiedeva l’implementazione di un progetto difficile e costoso per mettere fuori servizio il misuratore e riportarlo al laboratorio. Il sistema VeriCal offre uno strumento facile da usare per verificare se il misuratore di portata FCI è ancora tarato senza rimuoverlo dalla tubazione.
È costituito da uno speciale sensore di portata VeriCal pronto all’uso, un kit portatile VeriCal e un ulteriore documento di taratura di riferimento con il quale confrontare i campioni di verifica sul campo. 


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