Il manometro Cryo Gauge per il monitoraggio di livello nei serbatoi di gas liquido

In passato, il monitoraggio del livello di riempimento dei serbatoi di gas liquido mediante la pressione differenziale ha sempre rappresentato una sfida. Questo perché i produttori di apparecchiature per serbatoi dovevano costruire i propri sistemi di misura per registrare il livello del liquido e la pressione di esercizio dei rispettivi gas. Con gli innovativi manometri differenziali della serie Cryo Gauge di WIKA, essi dispongono di una soluzione compatta e completa che consente di risparmiare tempo e denaro.

Pressioni elevate e pressioni differenziali molto basse

Nell’industria, ma anche nelle strutture mediche, gas come ossigeno, azoto, argon, anidride carbonica e protossido di azoto sono materiali operativi primari. Vengono immagazzinati in forma liquida in serbatoi. I manometri differenziali sono una soluzione ideale per il monitoraggio del livello nei serbatoi chiusi. Tuttavia, la maggior parte di questi strumenti ha dei limiti quando si tratta del livello nei serbatoi di gas liquido. Da un lato, devono essere abbastanza robusti da gestire pressioni elevate e dall’altro abbastanza sensibili da indicare una pressione differenziale molto bassa.

Inoltre, i manometri differenziali sono solitamente limitati a un intervallo di pressione e possono quindi essere tarati solo per un gas specifico sull’intero intervallo. Le conseguenze di questa situazione sono illustrate qui di seguito con l’esempio dell’azoto, dell’ossigeno e dell’argon: N2 è più leggero di O2, che a sua volta è più leggero di Ar. Se tutti e tre i gas si trovassero in serbatoi della stessa dimensione e altrettanto pieni, la scala dello strumento di misura mostrerebbe solo il riempimento di N2 al 100%, mentre nel caso di O2 e Ar solo il 70 e il 57%. Di conseguenza, il produttore del serbatoio dovrebbe installare un manometro differenziale diverso per ciascun gas. Oppure dovrebbe utilizzare un manometro con tre campi scala relativi ai gas, di cui solo quello per l’argon coprirebbe l’intero campo di misura.

Indicare più del semplice livello di riempimento dei serbatoi di gas liquido

Nel caso dei serbatoi di gas liquido, non è sufficiente conoscere il livello di riempimento. I serbatoi richiedono anche un manometro per indicare la pressione di esercizio e una valvola di compensazione per impostare il punto zero durante i test di routine. Prima che il WIKA Cryo Gauge apparisse sul mercato, i produttori di attrezzature per serbatoi dovevano procurarsi manometri differenziali e di lavoro, valvole, raccordi e tubazioni. Da questi costruivano un sistema di misura con diversi attacchi (= potenziali punti di perdita) e poi lo testavano per verificarne la tenuta. Nel caso dell’ossigeno, entrava in gioco anche la necessaria depurazione.

Un’esecuzione innovativa

L’esecuzione di questa soluzione ingegneristica è semplice ma innovativa: due camere di misura, ⊕ e ⊖, misurano la pressione dei gas (P1) e dei liquidi (P2). Una membrana elastica (1) divide le due camere. La pressione differenziale (P1 meno P2) determina una deflessione della membrana contro la molla del campo di misura (2). Questo movimento è proporzionale alla pressione differenziale. Agisce su un meccanismo a leva a basso attrito (3) nella cassa dell’indicatore (4) per trasmettere l’informazione sulla pressione al movimento (5). I supporti metallici (6) su entrambi i lati della membrana proteggono gli strumenti dal sovraccarico e dai picchi di pressione. Le celle di misura sono realizzate in lega di rame (modelli 712.15.100/160) o in acciaio inox 316 (modelli 732.15.100/160). Anche le altre parti bagnate e la maggior parte di quelle non bagnate sono in acciaio inox resistente alla corrosione.

I Cryo Gauges offrono numerosi vantaggi

Il monitoraggio del livello di riempimento dei serbatoi di gas liquido con i Cryo Gauges WIKA offre numerosi vantaggi:

• Esecuzione robusta: gli strumenti di misura sono insensibili ai picchi di pressione. Sono sicuri contro le sovrapressioni fino a 50 bar (725 psi) su entrambi i lati. Un manometro Cryo Gauge non subisce quindi alcun danno, anche se le linee di pressione si incrociano o le valvole vengono aperte nella sequenza sbagliata. I manometri sono inoltre dotati di un trasparente anti appannamento.
• Ampio intervallo di pressione: nonostante la loro robustezza, i manometri Cryo Gauges sono abbastanza sensibili da misurare pressioni molto basse, fino a 16 pollici di colonna d’acqua (inH2O). Il campo di misura è compreso tra 16 e 1.600 inH2O (che corrisponde a 40 mbar e 4.000 mbar). La maggior parte dei manometri differenziali presenti sul mercato ha limiti molto più ristretti.
• Facile regolazione del campo di misura: i Cryo Gauges consentono di regolare l’ampiezza del campo di misura in loco senza dover smontare l’intero gruppo. A tal fine, è sufficiente rimuovere il tappo di gomma, inserire la chiave a brugola (in dotazione) nella porta di accesso, ruotarla e reinserire il tappo. Per le piccole regolazioni non è necessario regolare il punto zero. Ciò è particolarmente utile nelle applicazioni in cui il fondo scala indica un serbatoio pieno, come lo stoccaggio di anidride carbonica liquida. Un esempio: La scala di un serbatoio da sei tonnellate indica 12.000 libbre di CO2 liquida. Una volta che il serbatoio è pieno, l’utente si aspetta che l’indicatore mostri quella quantità. Nonostante un calcolo molto accurato del serbatoio, molte variabili possono influenzare il comportamento del gas, dando luogo a una lettura indicativa di un serbatoio non pieno. Con i Cryo Gauges, dopo aver riempito il serbatoio, l’utente può effettuare una regolazione finale dello span per ottenere il serbatoio pieno.

• Esecuzione modulare: l’esclusiva esecuzione modulare dei Cryo Gauges consente di assemblare sistemi di misura individuali con funzioni diverse. Partendo dall’unità di livello, gli utenti possono aggiungere in seguito un blocco manifold con un manometro o persino un sensore per la pressione di esercizio, in loco. Altre opzioni sono un segnale di uscita integrato 4 … 20 mA per il livello, un trasmettitore separato per la pressione di esercizio, interruttori di livello integrati, pressostati di esercizio e un gran numero di staffe di montaggio.
• Facile messa in servizio: i sistemi di misura Cryo Gauge possono essere messi in funzione senza problemi, quasi “plug-and-play”. Indipendentemente dalle funzioni integrate, il gruppo compatto presenta solo due punti di attacco: uno per la fase liquida e uno per la fase gassosa.
• Pulito per O2 e testato contro le perdite: le apparecchiature per le applicazioni con ossigeno devono essere pulite in modo speciale per rimuovere i contaminanti come idrocarburi (oli), particelle e umidità. WIKA fornisce i Cryo Gauges già puliti con O2 per tali applicazioni. Ciò consente ai produttori di apparecchiature per serbatoi di risparmiare un processo di lavoro. Questo vale anche per i test di tenuta. WIKA sottopone ogni gruppo a un’accurata prova dell’elio per garantire l’assenza di perdite.
• Equipaggiato per la telemetria: i fornitori di gas liquido si assumono sempre più il compito di monitorare i consumi dei loro clienti. Questi servizi a distanza migliorano la sicurezza e l’efficienza della fornitura. L’indicatore di livello dei Cryo Gauges può essere dotato di un trasmettitore di pressione integrato, collegato all’unità di telemetria. Ciò elimina la necessità di una fonte di pressione separata per il modulo di trasmissione, che potrebbe portare a valori di misura diversi.

Ulteriori dettagli tecnici sui modelli Cryo Gauge 7×2.15.100 e 7×2.15.160 sono disponibili sul sito WIKA. Qui troverete anche informazioni su altre soluzioni di misura per serbatoi criogenici. Se avete domande, non esitate a contattarci.

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