Cinco mitos y realidades de los medidores de nivel servo operados. Por Ing. Leonardo PérezMartinez, Consultor de Aplicaciones de Endress+Hauser para América Latina.
En la industria de Petróleo y Gas se realiza el movimiento de grandes cantidades de sustancias en las diferentes etapas de la cadena de suministros. Desde la exploración y producción, la etapa de refinamiento, transformación y en la comercialización de los productos a los usuarios finales.
En las etapas mencionadas se debe llevar a cabo la logística adecuada para las operaciones relacionadas al almacenamiento, recibo y despacho de los hidrocarburos y sus derivados. Así como sucede en muchas de las actividades industriales, es necesario medir y cuantificar las sustancias que se utilizan.
En particular, para este tipo de aplicaciones, se tienen requerimientos metrológicos, legales y técnicos. Estos requieren de aprobaciones de seguridad, métodos de protección y certificaciones dependiendo dela naturaleza de aplicación.
Variables de proceso como: Nivel de producto, Temperatura promedio del producto, Presión, Densidad y Nivel de agua, son variables de gran relevancia en la medición de los tanques de almacenamiento. Existen muchas tecnologías de medición. Y en este artículo, explicaremos los mitos y realidades de una tecnología que por años se ha utilizado en la industria de Petróleo y Gas; de la cual, se han realizado muchos mitos tanto positivos como negativos:el Medidor de Nivel Servo Operado.
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Los medidores de nivel servo operados están diseñados para la medición de nivel de alta precisión en líquidos, en aplicaciones de transferencia de custodia (facturación) y de control de inventario. Estos equipos cumplen los requerimientos pertinentes según la OIML R85 y la API 3.1B; obedeciendo con las exigencias de la gestión de inventario y requerimientos de seguridad de la industria.
Su principio de funcionamiento se basa en la detección de interfaces de nivel por medio de la tensión que ejerce una masa conocida como desplazador; que se sujeta a un tambor dentro del medidor. El tambor gira para subir o bajar el desplazador mediante un servo motor.
El desplazador es el elemento primario que está en contacto con el producto. Basado en su volumen y masa, genera una tensión distinta cada que se encuentra en presencia de un cambio de densidad. Por ejemplo, el aire y un hidrocarburo, o el hidrocarburo y el agua, detectando de esta forma la ubicación del producto y de cualquier otra interfase dentro del tanque. Mientras que un encoder detecta las vueltas que realiza el tambor para conocer la distancia.
En este artículo, tendrás la realidad de muchos de los mitos que rodean esta tecnología:
1.Es una tecnología obsoleta y que se usaba en el pasado
Es cierto que los medidores servo operados se utilizan desde hace muchos años en la industria; y que su tecnología se remota a más de 30 años de existencia. Sin embargo, este mito no puede estar más lejos de la realidad; en la actualidad, existen fabricantes especialistas en el mercado que siguen desarrollando tecnología para asegurar que los medidores de nivel servo operados cumplan con los requerimientos del mercado. Son los equipos con la más alta exactitud de medición de nivel, tecnología para la operación, configuración y diagnósticos remotos. Además de que actualmente, es posible enlazar la medición de los medidores servo operados a las aplicaciones de la nube; relacionado al Internet Industrial de las Cosas.
2. Tienen muchos elementos mecánicos, por lo que su probabilidad de falla es alta y además requieren mucho mantenimiento
La palabra que mejor desmitifica esta idea errónea es Electromagnetismo. Existen muchas personas que imaginan el interior de un medidor servo operado como un reloj mecánico, lleno de parte mecánicas, engranajes y bandas, que además de ser complejos, sufren desgaste y se ensucian por la operación del proceso.
Sin embargo, en la actualidad y desde hace muchos años, los medidores tienen dos compartimientos completamente aislados; uno que contiene las pocas piezas móviles, como el servo motor y el encoder con un mínimo de engranes, mientras que el compartimiento que contiene el tambor y el hilo responden al giro del servo motor por medio de un acoplamiento magnético, de tal forma que ningún engrane o pieza mecánica se encuentra en contacto con las sustancias del proceso.
Es cierto que en el pasado se usaban galgas de presión para medir la tensión y con el tiempo perdían elasticidad, sin embargo, en la actualidad la detección de la tensión es por medio de sensores hall, esto quiere decir que no existe desgaste mecánico.
Evidentemente requieren de limpieza del desplazador, el hilo y el tambor cuando están en contacto con sustancias que generan mucha adherencia y que tiene alta viscosidad. Esto nos lleva al siguiente mito.
3.Los medidores servo operados pueden medir en cualquier proceso
Al ser medidores de contacto generan mucha certidumbre sobre la medición que están llevando a cabo.También es cierto que el rango de densidad que pueden medir es muy amplio, por lo que pueden medir casi cualquier sustancia. En este punto se deben tener en cuenta las limitantes del medidor servo operado, que serán dadas porque su principio de funcionamiento es de contacto.
Esto quiere decir que en caso de tener sustancias que generen corrosión o abrasión, se deberán usar materiales adecuados con la aplicación. Tanques con agitación o con elementos mecánicos móviles como las membranas internas flotantes, requerirán de adaptaciones mecánicas para el medidor, como el tubo de calma.
La recomendación siempre será el uso en sustancias limpias, ya que, aunque el producto a medir esté dentro de los parámetros de densidad del medidor, las adherencias y la viscosidad pueden acarrear problemas de medición ya que modifican el peso del hilo y del desplazador, provocando mediciones erróneas. Además de que esta condición generará un mantenimiento frecuente. Por estos motivos, su campo de aplicación será en sustancias limpias.
4. Los servos operados sólo se utilizan en países o industrias particulares.
Los medidores servo operados son utilizados en industria privada y en industria pública de forma exitosa, tanto en México, como en muchos países de todos los continentes del mundo.
El uso del medidor servo operado se puede usar tanto en industria química como en industria de petróleo y gas. La realidad es que se puede usar en cualquier industria que requiera medición de nivel de alta exactitud, ya que son equipos especializados y por lo tanto de alto costo.
5. El medidor de radar es mejor que el medidor servo operado (o viceversa).
No hay una tecnología infalible o que sea perfecta para todas las aplicaciones, cada una tiene su campo de aplicación con sus pros y contras. El medidor servo operado cuenta con mejor exactitud que un radar y genera mayor confianza en la medición cuando se hacen comparaciones directas, porque, podemos ver exactamente dónde se encuentra el punto de medición.
También es un equipo que, por su principio de funcionamiento, permite la medición de otras variables de proceso como la densidad y el nivel del agua en el tanque sin necesidad de equipos adicionales. Hace una medición a la vez, y dando prioridad ala medición continua de nivel. Es el equipo que puede medir el nivel de agua y sedimento lo más cercano a cero.
En conclusión, ninguna tecnología es mejor que la otra, sino que cada una tiene su campo de aplicación.Siempre analice correctamente la aplicación y busque asesorarse de los especialistas. Tenga en cuenta que en ocasiones ciertos fabricantes han tenido desarrollos sólo en alguna de las tecnologías, y, por lo tanto, buscarán resaltar las fortalezas de la tecnología que trabajan.
Busque siempre el apoyo de los especialistas para la toma de decisiones para el uso de estas tecnologías y lo invitamos a revisar el sitio web de Endress+Hauser: https://www.endress.com/en/field-instruments-overview/level-measurement/Tank-gauging-Proservo-NMS81?t.tabId=product-overview
