Misurazione del flusso di gas naturale

Le aziende si trovano ad affrontare sfide impegnative in termini di controllo dei processi, miglioramento dell'efficienza e gestione dei costi senza una registrazione accurata dei flussi di gas, soprattutto nei settori in cui il gas viene utilizzato e lavorato su larga scala in condizioni variabili. Poiché una misurazione accurata del gas naturale è fondamentale per il miglioramento dell'efficienza, la sicurezza operativa e persino la conformità normativa, la scelta di un misuratore di portata per il gas naturale appropriato è diventata una decisione strategica, con effetti di vasta portata su produttività, conformità ambientale ed efficienza dei costi.

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

Oltre ai motivi sopra menzionati, una misurazione accurata della portata del gas consente di tenere sotto controllo l'intera operazione, in modo da individuare facilmente eventuali perdite e consumi eccessivi. La presentazione di report dettagliati sull'utilizzo e le emissioni di gas è un aspetto importante in molti settori, dove misurazioni accurate contribuiscono anche alla conformità agli standard normativi relativi ai requisiti ambientali e di sicurezza.

Inoltre, forti fluttuazioni del flusso di gas indicano blocchi, perdite o interventi di manutenzione straordinaria per eliminare potenziali rischi. Se necessario, adottare misure per risolvere tali problemi.

Parametri importanti dei misuratori di portata del gas

Molti fattori devono essere considerati prima di scegliere un misuratore di portata del gas adatto, tra cui:

✤Tipo di gas

✤Informazioni sul flusso

✤Condizioni ambientali

✤Ambiente operativo

✤pressione e temperatura

✤obiettivi attesi

✤installazione e manutenzione

Oltre ai punti sopra menzionati, i requisiti di accuratezza meritano attenzione per i diversi margini di errore accettabili. Una tolleranza minima all'errore è richiesta in settori specifici come le reazioni chimiche e la produzione farmaceutica. Anche la pressione e la temperatura rappresentano limiti nella scelta dei misuratori di portata più adatti. I misuratori devono essere in grado di resistere a condizioni estreme senza compromettere le prestazioni nelle applicazioni ad alta pressione. Ciò significa che l'affidabilità costante 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, in quanto fonte di energia pulita, è sempre più utilizzato, con una quota crescente nel sistema energetico. Con lo sviluppo del progetto del gasdotto West-East in Cina, la copertura del gas naturale si sta espandendo, rendendo la misurazione del flusso di gas naturale un passaggio essenziale.

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

Alcuni contatori sono fabbricati secondo requisiti specifici, come quelli estremivolume basso e altoUn misuratore di portata che supporti portate normali e di picco garantisce letture costanti e accurate. Le dimensioni ridotte o grandi sono un altro fattore che merita particolare attenzione 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 che attraversa una condotta. In generale, la portata è funzione della velocità del gas e della sezione trasversale della condotta. Il calcolo viene eseguito con algoritmi sofisticati, in cui le proprietà dinamiche del gas naturale variano in base alla temperatura, alla pressione e alla composizione del fluido.

Applicazioni dei misuratori di portata del gas

Pro e contro dei tipi di misuratori di portata del gas

Certamente, non esiste una singola tecnologia o un singolo misuratore in grado di soddisfare tutti i requisiti e le condizioni professionali. Oggi, nei processi industriali, vengono utilizzate quattro tecnologie comuni per la misurazione della portata del gas, con i relativi punti di forza e limiti. È possibile prevenire costosi errori dopo averne compreso i vantaggi e gli svantaggi.

Misuratori di portata elettromagnetici n. 1

Un misuratore di portata elettromagnetico funziona secondo il principio di induzione di Faraday. Una bobina elettromagnetica all'interno di un misuratore di portata magnetico genera un campo magnetico e gli elettrodi sono quindi in grado di rilevare la tensione. Il campo elettromagnetico varia con tali forze quando il fluido attraversa il tubo. Alla fine, tali variazioni si traducono in portata.

Professionisti	Contro
Non influenzato da temperatura, pressione, densità, viscosità, ecc.	Non lavorare se i liquidi non contengono conduttività elettrica;
Applicabile per liquidi con impurità (particelle e bolle)	È necessario un tubo corto e dritto;
Nessuna perdita di pressione;
Nessuna parte mobile;

Misuratore di portata a vortice n. 2

Un misuratore di portata a vortice funziona secondo il principio dell'effetto von Kármán. I vortici vengono generati automaticamente quando il flusso attraversa un corpo smussato, dotato di un ampio corpo smussato frontale piatto. La velocità del flusso è proporzionale alla frequenza dei vortici.

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

Misuratori di portata termica n. 3

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

Professionisti	Contro
Nessuna parte mobile;	Non consigliato per la misurazione del flusso di liquidi;
Funzionamento affidabile;	Non in grado di resistere a temperature superiori a 50℃;
Elevata precisione;
Applicabile per misurare il flusso in entrambe le direzioni.
Bassa banda di errore totale;

Numero 4Misuratori di portata massica Coriolis

La vibrazione del tubo varia con la portata del fluido. Tali variazioni di vibrazione vengono rilevate da sensori posti lungo il tubo e quindi convertite in portata.

Professionisti	Contro
Misurazione diretta della portata di massa;	Nessuna parte mobile;
Non influenzato da pressione, temperatura e viscosità;	Le vibrazioni riducono la precisione fino a un certo punto;
Non sono necessarie sezioni di ingresso e di uscita.	Costoso

La scelta del misuratore di portata del gas più adatto implica il bilanciamento di precisione, durata e costo per soddisfare le esigenze specifiche dell'applicazione. Una scelta consapevole non solo migliora l'efficienza operativa, ma favorisce anche la conformità normativa e la sicurezza. Conoscendo le diverse tipologie di misuratori e la loro idoneità alle diverse condizioni, le aziende possono ottenere prestazioni ottimali, ridurre i costi e garantire l'affidabilità dei propri sistemi. Fare la scelta giusta si traduce in un funzionamento più solido e resiliente, in grado di soddisfare sia le esigenze attuali che le sfide future.