In alcuni processi industriali, come quelli petroliferi e del gas, chimici e petrolchimici, è spesso necessario misurare il livello dell'interfaccia tra due liquidi nello stesso recipiente. In generale, il liquido a densità inferiore galleggia sopra quello a densità superiore, a parità di densità o gravità dei due liquidi.
A causa delle diverse proprietà di due liquidi, alcuni si separeranno spontaneamente, mentre altri formeranno uno strato di emulsione tra di loro. Oltre allo strato "a striscia", altre situazioni di interfaccia possono includere interfacce multiple o strati di miscelazione tra un liquido e un solido. Potrebbe essere necessario misurare lo spessore di un determinato strato nella tecnologia di processo.
Necessità per la misurazione del livello di interfaccia
La ragione per cui si misura il livello dell'interfaccia in un serbatoio di raffineria è ovvia: separare il greggio superiore dall'eventuale acqua, per poi trattare solo l'acqua separata, riducendo così i costi e semplificando il processo. La precisione è fondamentale in questo caso, perché la presenza di petrolio nell'acqua comporta perdite ingenti; al contrario, la presenza di acqua nel petrolio richiede un trattamento più accurato per un'ulteriore raffinazione e purificazione.
Altri prodotti possono trovarsi in situazioni simili durante la lavorazione, in cui è necessario separare completamente due miscele diverse, escludendo quindi qualsiasi residuo dell'altra. Molte separazioni di liquidi chimici, come il metanolo in acqua, il gasolio e il biodiesel, e persino il sapone, non sono evidenti in un serbatoio o in un recipiente. Sebbene la differenza di densità sia sufficiente a causare la separazione, tale differenza può essere troppo piccola per poter effettuare una misurazione dell'interfaccia.
Dispositivi per la misurazione del livello
Indipendentemente dal settore di applicazione, esistono sensori di livello consigliati per risolvere i problemi tecnici più complessi.
Densimetro in linea: Quando l'olio umido viene iniettato in un serbatoio di sedimentazione o in un separatore olio-acqua, la fase oleosa e la fase acquosa si separano gradualmente a causa delle diverse densità. Dopo la sedimentazione, si forma progressivamente un'interfaccia olio-acqua. Lo strato di olio e lo strato d'acqua appartengono a due mezzi differenti. Il processo produttivo richiede una conoscenza precisa e tempestiva della posizione dell'interfaccia olio-acqua, in modo che, quando il livello dell'acqua raggiunge una determinata altezza limite, la valvola possa essere aperta in tempo per drenare l'acqua.
Nel caso della situazione complicata in cui acqua e olio cadono per separarsi con successo, è necessario monitorare il liquido di un metro sopra il foro di drenaggio conmisuratore di densità onlineLa valvola di drenaggio deve essere aperta quando la densità del liquido raggiunge 1 g/ml; altrimenti, la valvola di drenaggio deve essere chiusa quando viene rilevata una densità inferiore a 1 g/ml, indipendentemente dal suo stato di separazione.
Allo stesso tempo, durante il processo di drenaggio è necessario monitorare in tempo reale le variazioni del livello dell'acqua. Quando il livello dell'acqua raggiunge il limite minimo, la valvola viene chiusa tempestivamente per evitare sprechi e inquinamento ambientale causati dalla perdita di petrolio.
Galleggianti e dislocatoriUn sensore a galleggiante galleggia sulla superficie dei liquidi, il che è leggermente diverso da quanto il nome possa suggerire. Un sensore a dislocatore, regolato in base alla densità del fluido sul fondo, è in grado di galleggiare sulla superficie del fluido da misurare. La piccola differenza tra galleggianti e sensori a dislocatore sta nel fatto che questi ultimi sono progettati per essere completamente immersi. Possono essere utilizzati per misurare le interfacce di livello di più fluidi.
I galleggianti e i dislocatori sono i dispositivi meno costosi per misurare il livello delle interfacce, ma i loro limiti risiedono nella possibilità di utilizzarli solo con un singolo liquido. Inoltre, sono soggetti a turbolenze all'interno del serbatoio o del recipiente, pertanto è necessario installare pozzi di calma per risolvere il problema.
Un altro svantaggio dell'utilizzo di galleggianti e dislocatori riguarda il loro stesso meccanismo di galleggiamento. Il peso dei galleggianti può essere influenzato da un rivestimento o da un'adesione aggiuntivi. La capacità del galleggiante di galleggiare sulla superficie del liquido risulterà di conseguenza alterata. Lo stesso vale nel caso in cui la densità del prodotto vari.
CapacitàUn trasmettitore di capacità è costituito da un'asta o un cavo che entra in contatto diretto con il materiale. L'asta o il cavo rivestito possono essere considerati come una delle armature di un condensatore, mentre la parete metallica può essere considerata l'altra armatura. Le letture sulla sonda possono variare a seconda del materiale presente tra le due armature.
Il trasmettitore capacitivo impone dei requisiti sulla conduttività di due liquidi: uno deve essere conduttivo e l'altro non conduttivo. Il liquido conduttivo determina la lettura, mentre l'altro ha un effetto minimo sul segnale di uscita. Ciononostante, un trasmettitore capacitivo è indipendente dagli effetti di emulsioni o strati di tessuto.
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Data di pubblicazione: 19 dicembre 2024
