Misurazione del flusso di gas naturale

Le aziende devono affrontare sfide scoraggianti nel controllo dei processi, nel miglioramento dell’efficienza e nella gestione dei costi senza registrazioni accurate del flusso di gas, soprattutto nei settori in cui il gas viene utilizzato e lavorato su larga scala in condizioni variabili. Poiché la misurazione accurata del gas naturale è fondamentale per il miglioramento dell’efficienza, la sicurezza operativa e anche la conformità normativa, la scelta del misuratore di portata giusto per il gas naturale si è trasformata in una decisione strategica, che crea effetti di vasta portata sulla produttività, sulla conformità ambientale e sull’efficienza dei costi.

Perché la misurazione del flusso di gas è importante nell'industria?

Oltre a quanto sopra esposto, la misurazione accurata del flusso di gas lascia sotto controllo l'intera operazione, in modo che eventuali perdite e consumi eccessivi possano essere facilmente rilevati. La visualizzazione di report dettagliati sull'utilizzo del gas e sulle emissioni è importante in molti settori, dove misurazioni accurate aiutano anche la conformità agli standard normativi relativi ai requisiti ambientali e di sicurezza.

Inoltre, violente fluttuazioni del flusso di gas indicano blocchi, perdite o una manutenzione speciale che dovrebbe essere eseguita per eliminare potenziali rischi. E poi adottare misure per risolvere questi problemi, se necessario.

Parametri importanti dei misuratori di portata del gas

È necessario considerare molti fattori prima di scegliere il misuratore di portata del gas giusto, inclusi ma non limitati a:

✤Tipo di gas

✤Informazioni sul flusso

✤Condizioni ambientali

✤Ambiente operativo

✤pressione e temperatura

✤obiettivi attesi

✤installazione e manutenzione

Fatta eccezione per i punti sopra indicati, i requisiti di precisione meritano la vostra attenzione per vari margini di errore accettabili. In settori speciali come le reazioni chimiche e la produzione farmaceutica è richiesta una tolleranza minima agli errori. Anche la pressione e la temperatura sono limiti nella scelta dei misuratori di portata giusti. I misuratori dovrebbero resistere a condizioni estreme senza compromettere le prestazioni nelle applicazioni ad alta pressione. Ciò significa che mantenere l’affidabilità dei misuratori di portata in tali condizioni è fondamentale per il funzionamento duraturo del sistema.

Sfide nella misurazione del flusso di gas

Il gas naturale, come fonte di energia pulita, è sempre più utilizzato e la sua quota nella struttura energetica aumenta ogni anno. Con lo sviluppo del progetto West-East Gas Pipeline in Cina, la copertura del gas naturale si sta espandendo, rendendo la misurazione del flusso di gas naturale un passo essenziale.

Attualmente, la misurazione del flusso di gas naturale viene applicata principalmente negli accordi commerciali, mentre in Cina la misurazione si basa principalmente sulla misurazione volumetrica. Il gas naturale viene fornito in generale in due forme: gas naturale tubolare (PNG) e gas naturale compresso (CNG).

Alcuni misuratori sono prodotti secondo requisiti specifici, come quelli estremivolume basso e alto. Un flussometro che supporta portate normali e di picco garantisce letture costanti e accurate. Piccole o grandi dimensioni sono un altro fattore che merita particolare considerazione per l'idoneità di ogni componente di un misuratore di portata.

Principio di funzionamento

Un misuratore di portata del gas naturale funziona misurando la quantità di gas inviato attraverso un gasdotto. In generale, la portata è una funzione della velocità del gas e dell'area della sezione trasversale del tubo. Il calcolo viene eseguito con algoritmi sofisticati, in cui le proprietà dinamiche del gas naturale variano con la temperatura, la pressione e la composizione del fluido.

Applicazioni dei misuratori di portata per gas

Pro e contro dei tipi di misuratori di portata del gas

Certamente non esiste un’unica tecnologia o contatore in grado di soddisfare tutte le esigenze e condizioni professionali. Oggigiorno nei processi industriali vengono utilizzate quattro tecnologie comuni di misurazione del flusso di gas, che presentano punti di forza e limitazioni corrispondenti. È possibile prevenire errori costosi dopo averne compreso i vantaggi e gli svantaggi.

N.1 Misuratori di portata elettromagnetici

Un misuratore di portata elettromagnetico funziona secondo il principio della legge di induzione di Faraday. Una bobina elettromagnetica all'interno di un flussometro magnetico genera un campo magnetico e quindi gli elettrodi sono in grado di rilevare la tensione. Il campo elettromagnetico cambia con tali forze quando il fluido passa attraverso il tubo. Alla fine, tali cambiamenti verranno tradotti in portata.

Pro	Contro
Non interferito da temperatura, pressione, densità, viscosità, ecc.	Non lavorare nel caso in cui i liquidi non contengano conduttività elettrica;
Applicabile a liquidi con impurità (particolati e bolle)	È necessario un tubo dritto corto;
Nessuna perdita di pressione;
Nessuna parte in movimento;

N.2 Misuratore di portata a vortice

Un misuratore di portata a vortice funziona secondo il principio dell'effetto von Kármán. I vortici verranno generati automaticamente quando il flusso passa attraverso un corpo tozzo, che è dotato di un corpo tozzo anteriore ampio e piatto. La velocità del flusso è proporzionale alla frequenza dei vortici.

Pro	Contro
Struttura semplice senza parti in movimento;	Essere inclini a subire interferenze da vibrazioni esterne;
Non influenzato da temperatura, pressione, densità, ecc;	Lo shock di velocità dei fluidi riduce la precisione della misurazione;
Versatile nella misura di liquidi, gas e vapori;	Misurare solo il mezzo pulito;
Causa una banale perdita di pressione.	Non consigliato per misurazioni di fluidi con numero di Reynolds basso;
	Non applicabile al flusso pulsante.

N.3 Misuratori di portata termica

La differenza di calore tra due sensori di temperatura può essere calcolata dopo aver riscaldato il flusso a valle. Due sensori di temperatura sono dotati su entrambi i lati dell'elemento riscaldante in una sezione del tubo; Il gas verrà riscaldato mentre scorre attraverso l'elemento riscaldante.

Pro	Contro
Nessuna parte in movimento;	Non consigliato per la misurazione del flusso di liquidi;
Funzionamento affidabile;	Incapace di resistere a temperature superiori a 50 ℃;
Alta precisione;
Applicabile per misurare il flusso in entrambe le direzioni.
Banda di errore totale bassa;

N.4Misuratori di portata massica Coriolis

La vibrazione del tubo cambia con la portata del mezzo. Tali cambiamenti nelle vibrazioni vengono catturati dai sensori lungo il tubo e quindi convertiti in portata.

Pro	Contro
Misurazione diretta del flusso di massa;	Nessuna parte in movimento;
Non interferito da pressione, temperatura e viscosità;	Le vibrazioni riducono in una certa misura la precisione;
Non sono necessarie sezioni di ingresso e uscita.	Costoso

Scegliere il misuratore di portata del gas giusto implica bilanciare precisione, durata e costi per soddisfare le esigenze specifiche dell'applicazione. Una scelta ben informata non solo migliora l’efficienza operativa, ma supporta anche la conformità normativa e la sicurezza. Comprendendo i vari tipi di misuratori e la loro idoneità alle diverse condizioni, le industrie possono ottenere prestazioni ottimali, ridurre i costi e garantire l'affidabilità dei propri sistemi. Fare la scelta giusta alla fine porta a un’attività più forte e più resiliente in grado di soddisfare sia le esigenze attuali che le sfide future.