Risoluzione dei problemi relativi ai manometri e alle linee di impulso

Rimuovere gli ostacoli operativi dagli strumenti di pressione esistenti. Questo articolo proviene dall'ebook InTech Focus: Temperature and Pressure di marzo 2021.

I professionisti dell'automazione si confrontano ogni giorno con ostacoli causati da tecnologie e pratiche di strumentazione obsolete. Quando installate per la prima volta, queste soluzioni erano probabilmente installazioni esistenti all’avanguardia e migliorate, ma molte sono state ora sostituite da soluzioni ancora migliori e potrebbero creare problemi che vanno dai fastidi operativi ai veri e propri pericoli. Le cause e gli effetti dei problemi sono diversi, ma tutti possono essere mitigati o eliminati del tutto utilizzando strumentazione avanzata, dove ogni strumento è costituito da un sensore a contatto con il processo, collegato a un trasmettitore elettronico. Quando si tratta di misurare la pressione, i problemi possono presentarsi con i manometri meccanici, i trasmettitori di pressione elettronici e le connessioni che portano la pressione agli strumenti.

L'acquisizione di una lettura di pressione differenziale (DP), relativa o assoluta da un processo implica la creazione di connessioni al processo in modo che la pressione possa raggiungere il sensore. (Discuteremo più avanti dei manometri meccanici. Qui ci concentreremo sui trasmettitori di pressione elettronici.) Spesso ciò avviene tramite linee di impulso che trasportano la pressione al trasmettitore (Figura 1). In alcuni casi, questi possono essere brevi e molto diretti oppure potrebbero dover essere lunghi per poter montare il trasmettitore a una certa distanza dall'apparecchiatura di processo.

● Fanno parte del contenimento del processo. ● Se perdono, il prodotto va perso, con potenziali implicazioni economiche, ambientali e di sicurezza. ● Se le apparecchiature di processo richiedono materiali esotici, anche le linee di impulso ne hanno bisogno. ● Possono riempirsi di gas o liquidi che ne compromettono la capacità di trasmettere accuratamente la pressione. ● Possono congelare quando fa freddo.

Qualunque sia la situazione, le linee d'impulso non devono impedire l'erogazione della pressione, in modo che il trasmettitore possa leggere il valore del sensore indicando l'effettiva condizione del processo. Come esempio estremo, se è presente una valvola di isolamento sulla linea di impulso e la valvola è chiusa, nulla può raggiungere il trasmettitore e la sua lettura non rifletterà le condizioni del processo. Una situazione del genere non è sempre facile da rilevare poiché parte del fluido pressurizzato potrebbe essere intrappolato nella linea e riflesso dal trasmettitore. Allo stesso modo, possono verificarsi letture imprecise quando la linea è parzialmente ostruita, congelata o è presente qualche altra ostruzione interna.

Molto prima che esistessero i trasmettitori di pressione, esistevano i manometri meccanici. Il concetto di tubo Bourdon curvo risale alla metà del XIX secolo e oggi sono disponibili dispositivi poco lontani da quel periodo. Gli indicatori funzionano utilizzando un delicato meccanismo con molle e ingranaggi, che li rende vulnerabili a urti e danni (Figura 5). La maggior parte degli operatori ha riscontrato guasti tipici, tra cui vetro rotto, aghi indicatori piegati o aghi rivolti verso il basso a causa di ingranaggi rotti. In molti ambienti, i trasmettitori di pressione sono considerati usa e getta a causa del loro basso costo e dei frequenti guasti.

I manometri elettronici, inclusi il manometro wireless Rosemount e il manometro intelligente di Emerson (figura 6), combinano i vantaggi di un trasmettitore elettronico con l'utilità di un design meccanico tradizionale. Questi misuratori utilizzano un sensore a stato solido anziché una valvola Bourdon ed elaborano il segnale elettronicamente anziché meccanicamente. L'ago è azionato da un minuscolo motore, quindi c'è solo una parte mobile, rendendo il meccanismo molto più resistente agli urti, alle vibrazioni e ad altre condizioni operative estreme.

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