Nuevos caudalímetros de turbina para la industria oil & gas

Los caudalímetros tipo turbina son idóneos para un gran número de aplicaciones, fáciles de mantener, duraderos y versátiles. Se convierten en medidores de caudal o contadores volumétricos dependiendo de los sistemas electrónicos que se empleen: amplificador de pulsos, transmisor 4-20 mA, divisor de frecuencia, display remoto con relés para dosificación, etcétera. Indicados para medir caudal de líquidos limpios y de baja viscosidad, permiten también la medición con fluidos agresivos y no conductores.

Tecfluid nos explica a continuación el principio de funcionamiento de los caudalímetros de turbina. Un rotor helicoidal gira libremente en el interior de un tubo cilíndrico. El líquido de operación empuja las palas del rotor haciendo que giren a una velocidad proporcional al caudal circulante.

Una bobina de inducción ('pickup'), debidamente tratada por un convertidor electrónico, proporciona valor de caudal instantáneo, volumen total o parcial, salidas digitales y analógicas o dosificación.

Entre las ventajas que puede aportar la utilización de este tipo de medidores, la compañía destaca las siguientes: instalación en tubería horizontal o vertical, y en todos los sentidos de flujo; posibilidad de diseño especial para alta presión y diferentes tipos de conexión a proceso; baja pérdida de carga; alta precisión y repetibilidad.

También hay que considerar, según Tecfluid, las posibles desventajas: requieren tramos rectos de tubería de entrada y de salida largos (10 veces el diámetro nominal antes y cinco veces después de la turbina) para su instalación; es imprescindible la instalación de un filtro aguas arriba para evitar que pequeñas partículas que contenga el líquido puedan dañar la hélice de la turbina; debe instalarse un desgasificador previo a la turbina en aquellos procesos donde pueda existir presencia de aire o gases, ya que se producirían errores de medición.

Además, es necesario que a la salida de la turbina exista siempre una presión superior al doble de la pérdida de carga de la propia turbina, más 1,25 veces la tensión de vapor del líquido para evitar cavitaciones en el interior de la turbina.

En caso de instalar con la turbina convertidores electrónicos remotos, los cables de comunicación entre la turbina y estos convertidores no deben pasar próximos a cables de alimentación, maniobra o potencia, para evitar la posibilidad de captación de interferencias que pueden influir en la lectura del medidor.

Caudalímetros de turbina para zonas clasificadas Ex

Para aquellas necesidades de instalación en atmósferas potencialmente explosivas, se dispone de dos clases de protección diferentes: seguridad intrínseca Exi – protección Exia y seguridad antideflagrante Exd – protección Exd.

Seguridad intrínseca Exi – Protección Exia: en este caso el equipo se considera como ‘aparato simple’, ya que no contiene ninguna fuente de ignición propia y, por tanto, no requiere de certificación. La turbina puede instalarse en zona clasificada siempre que se instale una barrera zener adecuada. Los convertidores electrónicos, sin embargo, deberán ir instalados siempre en zona segura.

Seguridad antideflagrante Exd – Protección Exd: una protección antideflagrante permite que cualquier medidor de caudal tipo turbina serie TM pueda ser instalado, con convertidor o sin este, en un medio ambiente en los que haya peligro de formación de atmósferas explosivas (exceptuando en minería) y en el que es probable que se produzcan atmósferas explosivas debidas a mezclas con gases, vapores, nieblas o polvos.

La serie TM de Tecfluid dispone de cuatro tipos de envolventes Exd: modelo ADF30 (caja ciega tamaño reducido para salida de pulsos); modelo ADF40 (caja ciega para convertidor DFD420); modelo ADF60V (caja con mirilla para albergar los convertidores CIPII o CP ... CH420L); modelo ADF60 (igual que ADF60V, pero con caja ciega).

Las versiones antideflagrantes de estos caudalímetros están certificadas Atex con modo de protección antideflagrante (Exd) para gases y protección por envolvente (Extb) para polvo.

Entre las características técnicas de la versión Exd, Tecfluid destaca una temperatura ambiente de entre -20 y 60 ºC, conexión eléctrica en el interior de la envolvente Exd, prensaestopas Atex para cable normal o cable armado (bajo demanda), electrónicas asociadas y certificado Atex (II 2 G Ex d IIC T6 Gb, así como II 2 D Ex tb IIIC T85 ºC Db).