En algunos procesos industriales, como los de petróleo y gas, química y petroquímica, a menudo es necesario medir el nivel de interfase entre dos líquidos en el mismo recipiente. En general, cuando la densidad o gravedad de los dos líquidos es diferente, el de menor densidad flotará sobre el de mayor densidad.
Debido a las diferentes propiedades de dos líquidos, algunos se separarán automáticamente, mientras que otros formarán una capa de emulsión entre ellos. Además de la capa de separación, existen otras situaciones de interfaz, como interfaces múltiples o capas de mezcla de un líquido y un sólido. En la tecnología de procesos, puede ser necesario medir el espesor de una capa determinada.
Requisitos para medir el nivel de interfaz
La razón para medir el nivel de interfase en un tanque de refinería es evidente: separar el crudo de la superficie del agua y procesar únicamente el agua separada para reducir costos y simplificar el proceso. La precisión es fundamental, ya que la presencia de petróleo en el agua implica pérdidas costosas; por el contrario, la presencia de agua en el petróleo requiere un procesamiento más especializado para su posterior refinación y purificación.
Otros productos pueden enfrentar situaciones similares durante su procesamiento, donde dos mezclas diferentes deben separarse por completo, eliminando cualquier residuo de la otra. Muchas separaciones de líquidos químicos, como metanol en agua, diésel, biodiésel e incluso jabón, no son evidentes en un tanque o recipiente. Si bien la diferencia de gravedad es suficiente para provocar la separación, esta diferencia puede ser demasiado pequeña para realizar una medición de la interfaz.
Dispositivos para la medición de nivel
Independientemente del sector industrial en el que se apliquen, existen sensores de nivel recomendados para resolver los problemas técnicos más complejos.
Densímetro en línea: Cuando se inyecta aceite húmedo en un tanque de sedimentación o separador de aceite y agua, la fase oleosa y la fase acuosa se separan gradualmente debido a sus diferentes densidades. Tras la sedimentación, se forma una interfaz aceite-agua. La capa de aceite y la capa de agua pertenecen a dos medios distintos. El proceso de producción requiere un conocimiento preciso y oportuno de la ubicación de la interfaz aceite-agua para que, cuando el nivel del agua alcance una altura límite determinada, se pueda abrir la válvula a tiempo para drenar el agua.
En caso de la situación complicada en la que el agua y el aceite caen para separarse con éxito, es necesario monitorear el líquido de un metro por encima del orificio de drenaje conmedidor de densidad en líneaLa válvula de drenaje debe abrirse cuando la densidad del líquido alcance 1 g/ml; de lo contrario, debe cerrarse cuando se detecte una densidad inferior a 1 g/ml, independientemente de su estado de separación.
Al mismo tiempo, es necesario monitorear en tiempo real los cambios en el nivel del agua durante el proceso de drenaje. Cuando el nivel del agua alcanza el límite inferior, la válvula se cierra a tiempo para evitar el desperdicio y la contaminación ambiental causada por la pérdida de petróleo.
Flotadores y desplazadoresUn sensor de flotador flota en la superficie de los líquidos, a diferencia de lo que su nombre indica. Un sensor de desplazamiento, ajustado a la gravedad específica del fluido de fondo, puede flotar en la superficie del fluido objetivo. La pequeña diferencia entre flotadores y sensores de desplazamiento radica en que estos últimos están diseñados para sumergirse por completo. Se pueden utilizar para medir los niveles de interfaz de múltiples fluidos.
Los flotadores y desplazadores son los dispositivos menos costosos para medir el nivel de las interfaces, pero sus limitaciones radican en que solo pueden calibrarse para un único líquido. Además, son susceptibles a la turbulencia en el tanque o recipiente, por lo que se requiere la instalación de pozos de amortiguación para solucionar el problema.
Otro inconveniente del uso de flotadores y desplazadores radica en su propia flotabilidad mecánica. El peso de los flotadores puede verse afectado por la presencia de recubrimientos o adhesivos adicionales, lo que altera su capacidad para flotar en la superficie del líquido. Lo mismo ocurre si la densidad del producto varía.
CapacidadUn transmisor de capacitancia cuenta con una varilla o cable que entra en contacto directo con el material. La varilla o cable recubierto puede considerarse una de las placas de un condensador, mientras que la pared metálica puede considerarse la otra placa. Las lecturas de la sonda pueden variar según el material entre las dos placas.
El transmisor de capacitancia impone requisitos a la conductividad de dos líquidos: uno debe ser conductor y el otro no. El líquido conductor influye en la lectura, mientras que el otro tiene un efecto mínimo en la salida. Sin embargo, un transmisor de capacitancia es independiente de los efectos de emulsiones o capas de tela.
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Fecha de publicación: 19 de diciembre de 2024
