Em alguns processos industriais, como os de petróleo e gás, química e petroquímica, a medição do nível interfacial entre dois líquidos geralmente precisa ser feita no mesmo recipiente. Em geral, quando há diferença de densidade ou gravidade específica entre os dois líquidos, o líquido de menor densidade flutua sobre o de maior densidade.
Devido às diferentes propriedades de dois líquidos, alguns se separam automaticamente, formando uma camada transparente, enquanto outros formam uma emulsão entre si. Além da camada "transparente", outras situações de interface podem incluir múltiplas interfaces ou uma camada de mistura de um líquido e um sólido. Em processos tecnológicos, pode ser necessário medir a espessura de determinada camada.
Requisitos para medir o nível da interface
A razão para a medição do nível da interface em um tanque de refinaria é óbvia: separar o petróleo bruto da água presente na superfície e processar apenas a água separada, reduzindo custos e dificuldades de processamento. A precisão é crucial, pois qualquer quantidade de óleo na água representa perdas dispendiosas; por outro lado, a presença de água no óleo exige um processamento mais intensivo para refino e purificação adicionais.
Outros produtos podem enfrentar situações semelhantes no processamento, em que duas misturas diferentes precisam ser completamente separadas, ou seja, excluindo quaisquer resíduos da outra. Muitas separações de líquidos químicos, como metanol em água, diesel e diesel verde, e até mesmo sabão, não são óbvias em um tanque ou recipiente. Embora a diferença de gravidade seja suficiente para causar a separação, essa diferença pode ser muito pequena para servir de base para uma medição da interface.
Dispositivos para medição de nível
Independentemente do setor em que são aplicados, existem sensores de nível recomendados para solucionar problemas técnicos complexos.
Densímetro em linha: Quando óleo úmido é injetado em um tanque de sedimentação ou separador de óleo e água, as fases oleosa e aquosa se separam gradualmente devido às diferentes densidades. Após a sedimentação, forma-se uma interface óleo-água. A camada de óleo e a camada aquosa constituem dois meios distintos. O processo produtivo exige conhecimento preciso e em tempo real da localização dessa interface, para que, ao atingir um nível mínimo, a válvula possa ser aberta para drenagem.
Em situações complexas em que a água e o óleo se separam com sucesso, é necessário monitorar o nível do líquido a um metro acima do orifício de drenagem.medidor de densidade onlineA válvula de drenagem deve ser aberta quando a densidade do líquido atingir 1 g/ml; caso contrário, a válvula de drenagem deve ser fechada quando a densidade detectada for inferior a 1 g/ml, independentemente do seu estado de separação.
Ao mesmo tempo, as alterações do nível da água devem ser monitorizadas em tempo real durante o processo de drenagem. Quando o nível da água atinge o limite inferior, a válvula é fechada a tempo de evitar desperdícios e poluição ambiental causados pela perda de óleo.
Flutuadores e DeslocadoresUm sensor de flutuação permanece na superfície de líquidos, diferentemente do que o nome sugere. Já um sensor de deslocamento, ajustado à gravidade específica do fluido de fundo, flutua na superfície do fluido alvo. A principal diferença entre os sensores de flutuação e de deslocamento reside no fato de que o sensor de deslocamento é projetado para ficar totalmente submerso. Ambos podem ser usados para medir a diferença de nível entre diferentes fluidos.
Os flutuadores e deslocadores são os dispositivos mais baratos para medir o nível de interfaces, porém suas desvantagens residem nas restrições ao único líquido para o qual são calibrados. Além disso, são suscetíveis à turbulência no tanque ou recipiente, sendo necessária a instalação de poços de tranquilização para solucionar o problema.
Outra desvantagem do uso de flutuadores e deslocadores diz respeito ao seu próprio mecanismo de flutuação. O peso dos flutuadores pode ser afetado por revestimentos ou aderências adicionais. A capacidade do flutuador de flutuar na superfície do líquido será alterada de acordo. O mesmo ocorreria caso a densidade do produto variasse.
CapacitânciaUm transmissor capacitivo possui uma haste ou cabo que entra em contato direto com o material. A haste ou o cabo revestido pode ser considerado uma das placas de um capacitor, enquanto a parede metálica pode ser considerada a outra placa. As leituras na sonda podem variar entre as duas placas, dependendo do material.
O transmissor capacitivo impõe requisitos quanto à condutividade de dois líquidos — um deve ser condutor e o outro não condutor. O líquido condutor determina a leitura, enquanto o outro exerce pouca influência na saída. Mesmo assim, um transmissor capacitivo é independente dos efeitos de emulsões ou camadas de tecido.
Um portfólio combinado, projetado para medições complexas de interfaces de nível, pode solucionar diversos problemas. Certamente, existem várias soluções para medir interfaces de nível. Entre em contato diretamente com nossos engenheiros para obter soluções e sugestões profissionais.
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Data da publicação: 19/12/2024
