Trabajo Final Instrumentos

Instrumentación Industrial para Técnicos de Plantas de Proceso de Petróleo y Gas.

Instrumentación industrial para Técnicos de Plantas de Proceso de

Petróleo y Gas.

Instrumentación

Industrial para Técnicos de Plantas de Proceso de

Petróleo y Gas. SERVICIOS SECCA, C.A.

INTRODUCCION

Desde hace unos años los sistemas de instrumentación sólo se consideraban un medio para mantener en operación un determinado proceso.

Estos sistemas de instrumentación se vieron obligados a evolucionar tecnológicamente debido principalmente a:

1. Regulaciones Ambientales

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2. Mantener y mejorar la calidad

del producto

3. Mejorar la supervisión de los

procesos

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Tópicos de Presentación

Medición de Variables de Procesos Fundamentos de Medición Medición de Presión Medición de Temperatura Medición de Flujo Medición de Nivel

2 Normas de Representación de Instrumentos

3 Válvulas de control

4 Teoría de Control

5 FieldBus

Tópicos de Presentación

1Medición de Variables de Procesos

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1


Fundamentos de Medición Medición de Pr

esión Medición de Temperatura Medición de Flujo Medición de Nivel

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FUNDAMENTOS DE MEDICION

□ Procesos

□ Tipos de Variables

□ Elementos primarios

□ Transmisores

□ Controladores

□ Elemento final de Control

□ Tipos y Unidades de Medición

□ Clasificación de los Instrumentos

•Procesos

Válvula AutomáticaControlador

Flujo de Entrada

0

Flujo de Salida

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1 Instrumentación Industrial para Técnicos de Plantas de Proceso de Petróleo y Gas.

<

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•Variables de Control> Controlada> Manipulada> De Perturbación


TERMINOS RELACIONADOS CON LA SEÑAL DE CAMPO Y MEDIDA

Variable medida

Es una cantidad física o condición que está siendo medida. Ejemplo: Temperatura, Flujo, presión, Nivel, etc.

Señal Medida

Es una variable eléctrica o neumática. Ejemplo: En un termopar la señal medida es una fuerza electromotriz, la cual es el análogo eléctrico de la temperatura.

Rango de un Instrumento (Campo de Medida)

Es el conjunto de valores de la variable medida comprendidos

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Nivel deseado Nivel Real



dentro de los limites superior e inferior de la capacidad de medida o de transmisión de un instrumento.

Amplitud (Span)

Es la diferencia algebraica entre los valores o limites superiores e inferiores del rango de un instrumento.

Precisión:

Es la conformidad de un valor indicado con respecto a un valor real bajo condiciones de referencia. Puede expresarse en varias formas:

4 Como un tanto % del

Span. Ej ± 0,1 % del

span 4 En unidades de

la variable medida Ej ±

1°F 4 Como un tanto %

de la lectura actual

Sensibilidad:

Es la señal mínima a la cual

el instrumento responde.

Puede expresarse como:

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C.A.



4 Tanto por ciento de la

amplitud. Ej 100°C a 300°C

±0,05%.

Rangoabilidad:

Es el cociente entre el valor máximo

del rango y el valor mínimo. En el

ejemplo anterior es 300/100=3

Señal Analógica

Es una señal que está limitada por un nivel superior y uno inferior pudiendo tomar cualquier (infinitos valores) entre dichos niveles.

Señal Digital

Es una señal que solo puede tomar un número finito de valores. La mas usada es la señal binaria (0 o 1).

Modems

Modulador-Demodulador. Este instrumento permite que los sistemas digitales se comuniquen a través de medios telefónicos

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TERMINOS RELACIONADOS CON LA SEÑAL DE CAMPO Y MEDIDA

RangosRango Valor Mínimo Valor Máximo Amplitud o

Típicos Span0 +1001 i

0 a 100 0 +100 10020 +100 1 l 20 a 100 20 +100 80

0 +100 -25 a 100 -25 +100 125-100 0 i i -100 a 0 -100 0 100-100 -20 -100 a -20 -100 -20 80

ELEMENTO

S PRIM

ARIOS

MECANICOS ELECTRICOS•Tubo de Bourdon tipo C• Tubo de Bourdon Helicoidal• Tubo de Bourdon espiral• Flotadores

• Termopares• Termoresistencias• Celdas capacitivas• Piezoeléctricos

Definición:

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Es la parte de la unidad de medición que está en contacto con el proceso y convierte la energía de la variable en una señal adecuada para su medición

TIPOS DE TUBOS BOURDON

Funcionan bajo el principio mecánico de que un tubo enrollado, cerrado por un extremo tiende a enderezarse cuando por el otro extremo del tubo se le aplica un gas o liquido bajo presión

C.- Tipo HelicoidalB.- Tipo Espiral

ELEMENTOS PRIMARIOS ELECTRICOS

Esquema de Termopares

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La "junta de medición" o "junta Caliente" es el extremo que se coloca en el medio cuya temperatura se quiere medir . La "junta de referencia" o "Junta fría" es el extremo del termopar que se conecta a los terminales del instrumento de medición. Materiales: Hierro-Constantán

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_ É _ , j. _ x Aislante de ceramica

Rt = Ro(1+aT)

El principio de operación de los detectores de temperatura tipo resistencia (RTD) está basado en el hecho de que la resistencia eléctrica de los metales varía directamente con la temperatura.

Materiales utilizados son: plata, Tungsteno, Cobre y Oro.

Esquema de Celdas Capacitivas

En este caso, el elemento sensor es un diafragma que está en contacto con la presión del proceso.

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Esquema de Termoresistencias (RTD)

Entrada para el conduit

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Amplificador

Los elementos

piezoeléctricos son materiales cristalinos que, al deformarse físicamente por la acción de una presión, generan una señal eléctrica, tales como cuarzo y titanato de bario.

e

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Esquema de Sensores Piezoresistivos

Presión



Los transmisores son sistemas de transmisión remota para enviar mediciones de presión o de diferencial de presión, sobre distancias relativamente largas y pueden ser neumáticos (a) o electrónicos (b).

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TRANSMISORES

Neumáticos y Electrónicos



Transmisores Electrónicos Inteligentes

Estos transmisores poseen incorporados microprocesadores para mejorar la precisión y capacidad de comunicación. El resultado es que se obtiene los siguientes resultados:

Applications for the Model 3051 Transmitter

Accuracy +/- 0.075% of span o

Amplitud

Rangeability

100:1 Output 4-

20 mA dc with

HART Protocol

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Cálculo de Variables Entrada / Salida en Transmisores 4-20 mA

> De variable medida a señal medida:

mA = 4mA + (l6 mA} (Variable - LINF

(Span)

> De señal medida a variable medida:

Variable = LmF. MNGO + (mA - 4mÁ)

Ejercicios de Conversión Entrada / Salida en Tx:

1. Se tiene un transmisor electrónico de presión con rango de salida 4-20 mA y está calibrado para una entrada de 0-750 psi, si la variable de proceso está actualmente en 524 psi, ¿cual deberá ser la salida del Tx?.

2. Se tiene un transmisor electrónico de temperatura con rango de salida 4-20 mA y está calibrado para una entrada de 50500 °F, si la salida del Tx está actualmente en 10,26 mA, ¿cual es la valor de la temperatura medida?.

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? Instrumentación Industrial para Técnicos de Plantas de Proceso de Petróleo y Gas.

CONTROLADORES

Los controladores son los que reciben la información del transmisor, la comparan con un valor preestablecido, llamado comúnmente set point y envía una señal de corrección en función de la desviación al elemento final de control. f<¡

ELEMENTO FINAL DE CONTROL

Setpoint

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* V * Controlador Elemento Final PROCESO

J Transmisor

Es la parte de los medios de control que modifica directamente la variable manipulada.

4 Válvulas de control

4 Bombas dosificadoras accionadas por actuadores neumáticos o electrónicos

4 Actuadores de velocidad variable que gobiernan la velocidad de bombas centrifugas, ventiladores, compresores, etc.

i__________

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TIPOS DE MEDICION

Medición Directa Medición Indirecta

\

La medición directa: consiste en comparar una magnitud desconocda con otra de la misma naturaleza establecida como patrón.

La medición indirecta (Inferencial): es aquella en la que se establece, generalmente, una relación proporcional entre la variable que es medida (real) y otra inferida.


UNIDADES DE MEDICION

Unidades de mediciónSistema Métrico i Inglés Relaciones entre

Magnitud | M.K.S. C«G*S* los sistemas

! Longitud Metro mt. Centímetro cm

! Pieft 1 m = 3,23 ft

I Masa í Kilogramo! kg

Gramo gr Libra Ib 1 kg = 2,205 Ib

| Presión I Kg/mt2 gr/cm2 lb/puig2 . 1 kg/cm2 = 14,22

i kg/cm2

i Volumen j mt3 cm3

! Caudal Litros por minuto It/min

\ Fuerza ; Newton Dina

1 Temperatura | °C

i Densidad kg/mt3 gr/cm3

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I ----------

CLASIFICACION DE LOS INSTRUMENTOS

INSTRUMENTOS DE MEDICION Y CONTROL

Según la variable: Presión, Flujo, Nivel, Temperatura, Velocidad, Humedad y PH

Según la Energía: Mecánicos, Neumáticos, Eléctricos, Electrónicos, Hidráulicos y combinaciones.

Según la función: Indicadores, Registradores, Transmisores, controladores y convertidores.

<

MEDICION DE PRESION□ Definición

□ Tipos de Presión

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□ Instrumentos de Medición de Presión

□ Patrones de Calibración

□ Tipos de Errores de Medición

□ Reguladores de Presión

□ Interruptores de Presión

□ Válvulas de Seguridad

Tipos de Presión

P = £Términos para expresar la medición de presión:

Presión Absoluta, Presión Manométrica, Presión de Vacío

y Presión HidrostáticaPresión A

rPresión Manométrica

Presión

Diferencial

----4---- Presión B

Presión

AbsolutaPresión Negativa

Presión Atmosférica

(Vacío)

^77777777777777777777777777777777

Cero Absoluto

Unidades

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PARA OBTENERMULTIPLIQUENO.DE90R

Kg/Cm3 Psi ATMOSFERA BAR PULG. HG KILOPASCAL PULG. H2O

Kg/Cm* 1 14.22 0.9678 0.96067 28.96 98.067 394.85

I Psi 0.0703 1 0.06804 0.06895 2.036 6.845 27.7

ATMOSFERA 1.0332 14.696 1 1.01325 29.92 101.325 . 307.14BAR 1.0197 14.503 0.98692 1 29,53 100.00 402.15PULG. Hg 0.0345 0.4912 0.03342 0.03386 1 3.3864 13.61K1L0PASCAL 0.0101 0.1450 0.00986 0.01 0.2953 1 40.215PULG. H20 0.0025 0.0361 0.00245 0.00249 0.0734 0.249 1

>Instrumentos de Medición de PresiónIndicadores

Los Indicadores locales tienen la caracteristica de poder conectarse directamente al proceso.

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Tipos de Manómetros

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Registradores

Se utilizan para grabar sobre una grafica la información del comportamiento de la presión durante un tiempo determinado.

>

Patro

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nes de Calibración

Son equipos para calibrar instrumentos que midan presiones manométricas positivas, negativas y

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diferenciales. _

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Errores de los Instrumentos

(A)

(B)Error de

Cero

(C) (D)Error de

100% Mult.

Corrección de Errores en Manómetros

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100 %

0 50% INTERVALO DE

MEDIDA

100%

0 100%VARIABLE

REAL

0%

100%

Inst. BienE

CalibradoU 50%R A

L ECTUR A

Error de 100%

Angularidad

0VARIABLE REAL

100%

0 100%VARIABLE

REAL

0%

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Reguladores de Presión

(b)

El regulador de presión es un instrumento auto-operado, es decir, que no necesita energía externa para trabajar.

Características: Material de construcción, temperatura de operación, Capacidad de flujo y Máxima presión de Trabajo.

Interruptores

de Presión

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SERWC/OSJSECCA, C.A

SERV/C/OS SECCA, CA.



Los interruptores son Instrumentos utilizados para la proteccion de equipos Industriales.

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Válvulas de seguridad

(a) Operada por Resorte (b) Operada por PilotoAbren proporcionalmente al exceso de presión ► Abren a 100% ante cualquier exceso de

Se calibran en talleres por lo que amerite su desmontaje presión

Es resistente a altas temperaturas 4 Requieren sol° la calibración del ÍDNO ̂por

lo que no se necesita desmontarla Son de

capacidad fija de desalojo completamente.

Es un dispositivo utilizado para proteger los recipientes que trabajan bajo presión y se ajustan por encima del valor de operación normal.

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SERV/C/OS SECCA,

4 No son resistentes a altas temperaturas 4 Su

capacidad de desalojo puede variarse.



MEDICION DE TEMPERATURA

□ Escalas de Temperatura

□ Instrumentos de Medición

□ Termopar

□ Termopozos

□ Comparacion entre Sensores

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SERV/C/OS SECCA,

C.A.



ESCALAS DE TEMPERATURA

Celcius, Fahrenheit, Kelvin, Rankin

-273,16 11 1w 0 1 100

v 1011 i 273,16 I i

1373,161

v 1-459,6911 1

P 1321 |

1212

0 491,69 673,69

°

K

°

F

Cero Absoluto Congelación de

agua a P. atm.

ebullición del

agua a P. atm.

Equivalencias: °C = 5/9 (°F-32)

°F = 9/5(°C) + 32

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SERV/C/OS SECCA,



INSTRUMENTOS DE

MEDICION DE

TEMPERATURA

Termómetros

De Vidrio Bimetálicos

Sistemas llenos


TERMOPARES

TIPO DE TERMOPAR

METALES CABLE DE TERMOPAR COLOR DEL AISLANTE

RANGO °C

E CHROMEL (+) CONSTANTAN (-)

MORADO ROJO

0 A 900 J (-200 A 0)* |

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SERV/C/OS SECCA,

P A l M E ft



J HIERRO (+) CONSTANTAN (-) BLANCO ROJO

0 A 760 JK CHROMEL (+) ALUMEL (-) AMARILLO

ROJO0 A 1250 J {-200 A 0)* |

R PLATINO -13% RODIO (+) PLATINO (-)

NEGRO ROJO

0 A 1450

S PLATINO -10% RODIO (+) PLATINO (-)

NEGRO ROJO

0 A 1450

T COBRE (+) CONSTANTAN (-) AZUL ROJO

0 A 350 (-200 A 0)*

CHROMEL = NÍQUEL - 10% CROMOALUMEL = NIQUEL- 5% ALUMINIO, SILICON, MANGANESO * RANGO CRIOGENICO

Los rangos mostrados se refiere al recomendado para

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la cual existe una relación aproximadamente lineal entre la temperatura y la fem generada. |̂

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Comparación entre Sensores

TERMOPAR

VOLTAJE

R TERMISTOR

TEMPERATURA

V E N T A J A S

TEMPERATURA

4 SIMPLE

4

ROBUST

A

4

ECONO

MICA

4

RANGO

S

AMPLIO

STEMPERATURA

4 MAS

ESTA

BLE 4

MAS

EXAC

TA ►

MAS

LINEA

L

4

SEÑAL DE

SALIDA ALTA

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Comparación entre Sensores

TERMOPAR

VOLTAJE

TEMPERATURA

4 NO

LINEA

L 4

BAJO

VOLTA

JE 4

MENO

S

ESTAB

LE 4

MENO

S

SENSI

BLE

R E S IS T E N C IA

TEMPERATURA

► COST

OSA

► LENT

A

4

POCA

VARIA

CION

EN LA

RESIS

TENCI

A

► AUTOC

ALENTAMIE

NTO

TERMISTOR

R E S IS T E N C IA

TEMPERATURA

4 NO LINEAL

4 TEMP.

LIMITADA

DE 100 A

400 CENT.

AUTOCALENTAMIENTO

>

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RTD

D E S V E N T A J A S



TERMOPOZOS

La utilización de un termopozo, a pesar que introduce retardos en la medición, es recomendable para proteger el elemento sensor de la corrosión, erosión y altas presiones. r

MEDICION DE FLUJO

□□□

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□ Instrumentos de

Medición de Flujo

□ Por

Presión

Diferencial

□ Venturi

□ Tobera

□ Pitot

□ Por

Desplazam

iento

Positivo

□ De

Turbina

□ Por

Ultrasonid

o

□ De Flujo

Variable_______________

□ Por

Efecto

Coriolis

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Tipos de Flujo

F

l

u

j

o

L

a

m

i

n

a

r

F

l

u

j

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o

L

a

m

i

n

a

r

F

l

u

j

o

U

n

if

o

r

m

e No Uniforme Turbulento

La medición de flujo es uno de los aspectos más importantes en el control de procesos y es una de las variables más medidas.

Es el flujo que regularmente se

quiere tener, ya que con él se

reduce el error en la medición de

caudales.>

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Unidades de

MediciónLiquidos Gases Vapores

Galones por minuto (G.P.M.) Ft3/Hora, Ft3/dia Libras/horaLitros/seg M3/dia, M3/hora Ton/hora, Ton/diaBarriles/dia cm3/min Kilo/hora

Unidad Equivalencia1 pie3 /min 7,4805 G.P.M.1 G.P.M. 3,75 L.P.M.1 Barril/H 42 G.P.H.

1 Kg/H 2,205 Lb/H1 m3/dia 35,28 pie 3 /dia

Factores que afectan el Flujo♦ La VelocidadSe aplica al flujo de fluido en tuberías y se refiere a la velocidad promedio del fluido, ya que varía de acuerdo a cada sección transversal de tubería.

♦La fricción del fluido en contacto con la tuberíaLa fricción de la tubería reduce la velocidad del fluido, por lo tanto, se considera un factor negativo. Debido

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a esta fricción, la velocidad del fluido es menor cerca de la pared que en el centro de la tubería.

♦La ViscosidadLa viscosidad es una medida cuantitativa de la tendencia del flujo a resistir la deformación. Los fluidos que fluyen libremente tienen viscosidades bajas; los fluidos que parecen resistir a fluir libremente

tienen viscosidades altas.

Factores que afectan el Flujo (Continuación)

♦La densidad (Gravedad Específica)La densidad de una sustancia se define como su peso por unidad de volumen. La densidad de los gases y vapores es mayormente afectada por los cambios de presión y temperatura. La gravedad especifica (SG) de un fluido es la relación de su densidad con respecto a una densidad patrón. El patrón para liquido es el agua (p = 1 gr/cm3 a 4°C y 1 atm). El patrón para gases es el aire (p = 1.29 gr/lt a 0°C y 1 atm)

♦ La Presión y Temperatura

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El método más comun de medición de flujo, el método de diferencial de presión, asume que tanto la presión y temperatura del fluido son constantes. En algunas aplicaciones esta suposición es valida, en otras es necesario hacer compensaciones.

>

Instrumentos de Medición de Flujo

Medidores Diferenciales ffi JWL ®

• Económico

• Sencillo

• De fácil Instalación

• Bajo costo de mantenimiento

• Sirve para líquidos y gases

• Q = K V H, Líquidos

• Q = C \/Pd.Peabs, AGA-3

,

Elementos

Primarios para

Medidores

Diferenciales

Placa Orificio

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DISTANCIA A LO LARGO DE LA TUBERIA

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y\

La Placa Orificio consiste

en una placa perforada e

instalada en la tubería. (3 = d/DGeneralmente se construye de acero inoxidable con un espesor que oscila entre 1/8 y 1/2 pulgada. Otros tipos de materiales tales como Monel, Niquel, Hastelloy se utilizan cuando se necesita prevenir la corrosión.

Elementos Primarios para

Medidores Diferenciales

Tipos de Tomas

Cátcül o de Placa Orificio

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SERVICIO



Software Orifice

. .INSTRUMENT DATA..

Item number 70-FE-Service gas

FLOW DATA ...

Fluid Type GASMáximum Flow 3215.04 #/HRNormal Flow 2296.45 #/HRMáximum Diff. Pressure 100 Inches W.C.Normal Diff. Pressure 51 Inches W.C.Density, Upstream 0.2641 Lb/CFTemperature I00.4 Deg. F.Pressure, Upstream 67.68 PSIGViscosity 0.015 CentispoiseSpecific Heat Ratio 1.3

. DEVICE DATA...

Nominal Pipe Size 3 InchPipe Schedule N. 40Pipe Interna! Diameter 3.068 InchesPressure Tap Location FLANGEPíate Material 304/316 SS

....CALCULATIONS ...

Reynolds N. RD 315375Thermal Correction Fa 1.0005Expansión Factor Y1 0.9924Reynolds N. Correction Fe 0.9934Sizing Index S 0.1876997Diameter Ratio Beta 0.54241Orífice Bore 1.6641 Inches

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Requerimientos Mínimos c Recta para Placas de Orificio

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Instalación de Transmisor en la Placa Orificio de acuerdo al Servicio

Elementos Primarios para Medidores Diferenciales

(Continuación) Tubo Venturi ENTRADA

CONVERGENTE SALIDA

El tubo venturi se utiliza para medir flujo de líquidos y gases cuando se quiere minimizar la pérdida de presión. El medidor de flujo venturi puede medir hasta un 60% mas de flujo que una placa de orificio pero so costo es de aproximadamente 20 veces más a las de una placa orificio.


Elementos Primarios para Medidores Diferenciales

(Continuación) Cajas de Orificio

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LIQUIDOS □ VAPOR GAS 0 LIQUIDOS CONSOLIDOS EN SUSPENSION

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TONAS X

PRESION



Las cajas de orificio son accesorios que permiten introducir o sacar la placa de orificio en la línea del proceso.

La Tobera

La Tobera puede considerarse como una variación de tubo venturi. Se utiliza cuando la turbulencia es alta Re>50000

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D ,



Tubo Pitot

El tubo mide dos presiones simultáneamente presión de impacto (Pt) y presión estática.


Registradores de Flujo

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Los registradores de presión diferencial son muy utilizados en las operaciones de producción en el proceso de medición de flujo de gas natural. |p

Lectura de Datos en Discos Cuadráticos (0-10) de Registradores

P LDF -RangoD¡F P i.Pn777 = —^-------------------- Presión Diferencial

DIF 100

D LEST RangoEST Presión Estática

EST 100

Q = C .LDIF .LEST Flujo con compensación de presión atmosférica en

el registrador.

Q = C L

DIF LEST +

1470

Rango

Flujo sin compensación de presión

atmosférica en el registrador.

Ejercicios de Lectura de Flujo en Discos Cuadráticos

1. En un medidor de flujo de gas por placa orificio con disco de raíz cuadrada, que está compensado para la presión atmosférica, y se tiene que la plumilla roja indica 7.6 puntos y la azul 4.2 puntos, si la constante del medidor es 321,258 mpcnd y el resorte de 100 psi, determinar el flujo resultante.

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2. En un medidor de flujo de gas por placa orificio con disco de raíz cuadrada, que no está compensado para la presión atmosférica, y se tiene que la plumilla roja indica 6.8 puntos y la azul 4.9 puntos, si la constante del medidor es 125,457 mpcnd y el resorte de 100 psi, determinar el flujo resultante

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Medidores de Desplazamiento Positivo

Son dispositivos que separan la corriente de flujo en segmentos volumétricos individuales. Un volumen conocido de fluido se aisla mecánicamente en el elemento del medidor y es transportado desde la entrada de éste hasta su salida, llenando y vaciando alternadamente la cámara del medidor. F>

Instrumentos de Medición de Flujo Volumétricos

Medidores de Turbina

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C.A.

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El medidor de turbina trabaja aprovechando la velocidad del fluido para hacer girar un rotor. El fluido transfiere energía cinética al rotor haciéndolo dar vueltas a una velocidad angular determinada. l _

P1

El rotámetro varía el área de la restricción para mantener una caída de presión constante.

Instrumentos de

Medición de Flujo

Medidores

Ultrasónicos

Tiempo de Viaje__________

Tipo Doppler

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F \ FLUJO

TMmoucm»

J't

esTRANSDUCTOR

V = 1 í V C

VLA/

2^

T= tiempo de viaje

C0= Velocidad del sonido en el fluido( En

agua 1481 m/s a 20°C) L= Distancia entre

transmisor y receptor

<|) = Angulo entre dirección de flujo y la

dirección de la onda de sonido

>

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ELEUOfTD RECEPTO?

ELOEN7I3




Medidores de Coriolis

4 Mide el flujo de masas directamente

4 Las variaciones de temperatura y presión no afecta la medición de la masa.

4 Posee alta precisión

4 Tiene elevada velocidad de respuesta

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>


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The wiring for the drwe coil, pickoff coils, and RTD elementis routed to the weather-proof junction box. Frorn here connectionsare then made to the transmítter cable.A case or enclosure is required to protect the electronics and wiring from external corrosión. Some cases may have purge flttingsthat can accornodate the requirer

nents of specific applications.

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SERVICIOS SECCA, CA. - - « ^ . r ■ - I I

Principio de Operación para medir Densidad

La relación entre la masa y la frecuencia natural determina la densidad de fluido. Para ello se considera el efecto masa resorte. A mayor masa menos frecuencia de oscilación y a menor masa mayor frecuencia de oscilación.


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La densidad del proceso puede ser derivada de la frecuencia natural de oscilación del sensor y esta es tomada de la bobina de carga del lado izquierdo. Como es mas fácil medir tiempo que cantidad de ciclos el equipo contabiliza la cantidad de tiempo o período del tubo. La densidad es directamente proporcional al período del tubo.


T i i i n 11111 11 111D Density (g/cmJ)l .0

Lower Density Calibratiijn fluid (Air) K1= 10434 microsec. D1 =0.0010 g/crtV

Cada sensor transmisor es calibrado usando la densidad del aire y agua.

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Cálculo de Medidor de flujo Másico

Software MMI 3.0E3E1File Edit Customer MeterData Help

-Process Qperating Conditions--------------------

Fluid Natne: Gas MaxRate: 3215Ibs/hr

Max Press: 200 psi 10,4Ibs/fl3 100 feF

Tag#: Viscosity: Sensor

Material: 0.015 cP

31r5LorTitanium

-Meter Selection-Meter Modal

■Mass Accuracy------------------

Flow Density % Rate g/cc Pressure Drop psi Velocity fl/sec Rjeynolds Nutnber

FOSOS CMF100M RIOOS FIOOSCMF200M

F200S0 , 5 0 0 , 3 5 0 , 7 5 0_50

0 , 5 0 0 , 0 0 8 0 , 0 0 2

OJQM03

0 , 0 0 8

4 1 , 7 3 , 9 3 , 1

0 , 5 6 6 , 1 8 , 1 8 , 1 8 ,

7 , 1 1 9 6 2 1 0 4 6 1 0 4 6 1 0 4 6

6 4 0

Modal #: |CMF200M419NRBU Select Meter Enter More fratesMeter selection completed - use save or print in File menú!

RjeEnter Data

Medidor de Vórtices o TorbellinosTambién llamados tipo Vortex, esta basado en la medición de la frecuencia de oscilación de los vórtices que se crean detrás de un obstáculo colocado en la corriente de un fluido.

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Density:

MaxTemp:

Process Connections: Approval:

419 2 Incli ANSI 300# WNEF flange

Case: Transnütter Mount:-ULConduit:

N - Standard Pressure Containinent B - l/2"NPTNoghnd

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Bluff Body (Shedding Bar)

Vortex Forming(Higher Velocity, Lower Pressure)

\______________



Uniformización del flujo

Tubos de guía soldados tangencialmente Aletas de Guía.

3TUBERIA DE PROCESO

SECCION DE TUBERIA Y BRIDAS

Instalación de tubo de guía. >SERVICIOS SECCA, C.A.

TABLE 1.

FLOW METER SELECTION TABLE. SQUARE SCALE, RANGEABILITY 4:1

A - RECOMMENDED B - LIMITED APPLICATION BLANK- NOT RECOMMENDED

L -LOW M-MEDIUM H-HIGH

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TUBOS OE GUIA

BRIDAS DE PROCESO



GASES LIQUIDS COST

SLURRY PLUÜl

iLUÜl

FLOW METER QLUI -

AC

CU

RA

CY i

i ¡2 & i

iLU

ÜJ

Ül

8

AB

RA

SIV

E

UJ

MAX. ¡"1MAX.

nÜL Z.

s i

MA

INT

E N

AN

CE

SQUARE EDGED >2 1 % A A A B B >2000 L M M H

HCNED METER RUN 1/2 TO 1 1/2

2 % A A A B > 1000 L L M H

INTEGRAL <1/2 Z % A A B B >im L L M H

GUADRANT 1 % A A B B >2M L M M H

ECCENTRIC Z % B A E A B 300 450 ■ i L M M H

SEGMENTA L >4 1 % B A E A B ■ i L M M H

VENTURI 2 % A B A A B B B B E >75000 H H L L

FLOWNOZZLE >2 2 % A B A A B B B ■10000 M M L M

LO-LOSS >3 2 % A A A B ■10000 H H L L

= FOT >3 5 % A A B B NO LIMIT

L M L L

MULTI-PORT >1 1 % A A B B ■10000 M M L L

ELBOW 5 % A A B B B E ■10000 L M L L

WEDGE >1 5 % B A E B A B E >5M M L L H


TABLE 2.

FLOW METER SELECTION TABLE. LINEAR SCALE, RANGEABILITY 10:1

A - RECOMMENDED B - LIMITED APPLICATION BLANK - NOT RECOMMENDED

L - LQW M -MEDIUM H - HIGH

FLOW METER 2_UN

i

AC

CU

RA

CY

GASES i5

LIQUIDS u!MAX. í i

MAX. IICOST O

LULTtí)u". LJJ CL

i ir i \y SLURRY Zh UJ

2^

i UI O

LL LL

<

MAGNETIC UPTO

72

y/u A A A A A A 200 100NO LIMIT

H H M L

MASS (CORIOLIS) 1% A A A A 3 300 15DNO LIMIT

H H M M

ULT

RA

SO

NIC

POSITIVE

DISPLACEMENT

12 1% A A 3 300 100 <eaaaCST

H H H H

TURBINE 24 1% A A 3 300 CST H H H H

TIMEOF FLIGHT >1 5% A B A 300 PIPERATING NO LIMIT

M M M L

DOPPLER >1 5% B A A A A 200 IDEM IDEM M M M L

VARIABLE AREA >3 2% A A A 3 500 350 TO HIGHLY VISCOUS LIQUIDS

M L L M

VORTEX >6 2% A B A 400 00 >iaaaa M L M L

MEDICION DE NIVEL

□Instrumentos de

Medición de Nivel

• Por Flotación

• Por Presión

Hidrostática

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C.A.



• Por Presión

Diferencial

• Por Ultrasonido

• Por Radar

□ Sistemas de Protección de

Nivel

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INSTRUMENTOS DE MEDICION DE NIVEL

MEDICION DIRECTA

La medición de nivel puede definirse como la determinación de la posición de una interfase que existe entre dos medios.

MEDICION DIRECTA (Continuación) Por

Flotación

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INSTRUMENTOS DE MEDICION DE

NIVEL MEDICION INDIRECTA (Inferencial)

Por Presión Hidrostática Por Presión Diferencial

TH

////////////////////////////////

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PPe



AtmósferaíH

1Pe H || L —►

P = PE x h

h = P

PE

P = Presión

PE = Peso Específico

h = altura

INSTRUMENTOS DE MEDICION DE

NIVEL MEDICION INDIRECTA

(Continuación)

Presión Manométrica Presión Diferencial Montaje con Brida

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Cortesía Fisher-Rosemonut




MEDICION INDIRECTA (inferencia!)

EJEMPLO TANQUES ABIERTOS

L20 mA

4

0"

90" 540" WC

SEA

X = 500

Pulgadas Y=

100

Pulgadas

SG= 0.9

h= Máximo cabeza! de presión en pulgadas

de agua I=Cabeza! de presión producido por

i


MEDICION INDIRECTA (Inferencial)

EJEMPLO TANQUES CERRADO

T

x f

//////

/////////

/////// // / / / // / / /

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Supresió

n de cero

//////// / / / / / / / / / /



L

z

-610"

E

l

e

v

a

c

i

ón de

cero

20 mA

4

-110" 0" WC

SEA X = 500

Pulgad

as Y=

50

Pulgad

as z=

600

Pulgad

as

SG1=

1.0

SG2=1.

1

h= Máximo cabezal de presión

en pulgadas de agua I=Cabezal

de presión producido por I S=

Cabezal de presión producido

por z Rango= i-s hasta h+I-S

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SERVICIOS SECCA, CA

MEDICION INDIRECTA (Inferencia!)

EJEMPLO TANQUES CERRADO

f

////////////////////// /// / / / / / / /

L

z

Eleva

ció

n

de

cero

20

mA

4

" W C

SEA X = 25

Pies

Y= 5

Pies

z= 33

Pies

SG1=

0.65

SG2=1

.1

Determinar el Rango.

Resolver por los participantes en clase

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Tx

Y



MEDICION INDIRECTA (Inferencial)

Por Ultrasonido

TRANSMISO

R

OSCILADOR

Transductor-LECTURA

CONTADOR

BLOQUEADOR

\___/\___/ Superficie de Reflexión

MEDICION

INDIRECTA

(Inferencial) Por

Radar

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UNIDAD DE



La señal reflectada por la superficie del líquido en el recipiente tiene una frecuencia diferente a la de la señal transmitida.

Aplicación para Tk's de Techo Fijo y Flotante

Sistemas de

Protección de

Nivel

Interruptores

de Nivel Por

Flotación

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Ventajas: Fácil Instalación, No requiere Calibración, Adecuado a altas temp.(530°C) y presiones hasta 5000 Psig, No lo afecta la turbulencia y espuma en la superficie.

Sistemas de Protección de Nivel

(Continuación) Interruptores de

Nivel Por Desalojador

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Especificación de Instrumento de Nivel

Determinar las especificaciones del siguiente transmisor Rosemount:

> 3051L3AB2JD21AAE5M5T1

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Trabajo Final Instrumentos

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