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Flujo másico Coriolis

Un medidor Coriolis mide masa y densidad directamente — el desfase entre captadores para la masa, la frecuencia de resonancia de los tubos para la densidad — así que es el patrón de oro hasta que algo perturba los tubos. Seis medidores, cuatro lecturas — masa, densidad, ganancia de excitación, cero — incluyendo las dos fallas que mueven las dos la densidad: el flujo bifásico la baja y dispara la ganancia, mientras que la incrustación la sube con la ganancia tranquila.

Por Francisco Padilla Interactiva Nivel técnico

Antes de empezar — resumen del trabajo

Un medidor Coriolis mide flujo másico y densidad directamente: mide el desfase entre dos captadores sobre un par de tubos vibrando para la masa, y lee la frecuencia de resonancia de los tubos para la densidad. Eso lo hace el patrón de oro — no le afectan la presión, la temperatura ni el perfil de flujo. Pero los tubos tienen que estar vibrando limpio. El gas, la incrustación, un mal montaje o un cero flojo corrompen la lectura cada uno con su propia firma. Lea el medidor; no le crea a ciegas.

  • La masa sale del desfase entre captadores; la densidad sale de la frecuencia de resonancia de los tubos
  • Vigile la ganancia de excitación — se dispara cuando cualquier cosa (gas, burbujas) amortigua los tubos
  • La densidad es una segunda seña independiente: el gas la baja, la incrustación la sube
  • Haga el cero con flujo verdaderamente detenido; un cero flojo o un corte de flujo bajo muy alto esconden flujos bajos reales

Por qué un medidor Coriolis es el patrón de oro

Casi cualquier otro medidor de flujo mide algo que usted tiene que convertir en flujo — una presión diferencial, una velocidad, una frecuencia de vórtices — y cada una de esas conversiones se recarga en la densidad del fluido, su temperatura, su presión, y la forma del perfil de velocidad. Un medidor Coriolis se salta la conversión. Hace vibrar un par de tubos y observa cómo los tuerce la masa que fluye: el desfase entre dos captadores es directamente proporcional al flujo másico, y la frecuencia de resonancia de los tubos da la densidad del fluido de una vez. La masa y la densidad salen directo de la física, sin que les afecten la presión, la temperatura ni el perfil de flujo. Por eso se le confía la transferencia de custodia y los fluidos difíciles de medir — y por eso, cuando sí lee mal, la causa casi siempre es algo perturbando los tubos y no el principio de medición.

La ganancia de excitación es el pulso del tubo

Una bobina de excitación en el vértice mantiene los tubos oscilando en su frecuencia de resonancia, y el transmisor reporta qué tan fuerte tiene que empujar como la ganancia de excitación. En un medidor sano eso es un porcentaje bajo y estable. En cuanto algo absorbe la energía de los tubos, la excitación tiene que empujar más fuerte y la ganancia sube — así que la ganancia de excitación es el diagnóstico más útil del medidor. Véala como vería la temperatura de un rodamiento: un número bajo y plano es salud, y un pico significa que algo cambió dentro de los tubos.

Nota de campo — las dos fallas que mueven las dos la densidad

Dos condiciones sacan de lugar la lectura de densidad, y son opuestas. El flujo bifásico — gas arrastrado o líquido evaporándose — deja que el fluido patine dentro de los tubos y absorba vibración: la densidad lee baja (una mezcla de gas y líquido pesa menos) y la ganancia de excitación se dispara mientras la bobina pelea contra el amortiguamiento. La incrustación — acumulación en la pared del tubo — hace lo contrario: agrega masa y rigidez, así que la densidad lee alta y la calibración se corre, mientras la ganancia se queda normal porque un tubo más rígido no es un tubo amortiguado. El mismo síntoma, lecturas opuestas: densidad baja con ganancia alta son burbujas; densidad alta con ganancia tranquila es incrustación. Lea juntas la dirección de la densidad y la ganancia de excitación y las dos nunca se confunden.

El flujo bifásico es el problema número uno

El gas en los tubos es de lejos la queja más común de un Coriolis. Las burbujas desacoplan el fluido de la pared del tubo, así que la lectura de masa se vuelve errática, la densidad se cae, y la ganancia de excitación sube — muchas veces hasta el punto en que el medidor alarma o se atora. El arreglo casi nunca está en el medidor; está en el proceso. Mantenga el fluido en una sola fase líquida: sostenga suficiente contrapresión para que no se evapore al pasar las válvulas, oriente y ubique el medidor de modo que el gas no se pueda juntar en los tubos, y persiga la fuente de gas, ya sea un sello de bomba con fuga jalando aire, un tanque haciendo vórtice, o una línea evaporándose en parte. Una ganancia de excitación que se dispara junto con una densidad caída es su alarma de burbujas — créale.

Haga el cero, y no borre flujo real

Dos fallas de flujo bajo se parecen hasta que las lee de cerca. Un Coriolis tiene que ponerse en cero con el flujo verdaderamente detenido después de instalarlo y después de cualquier cambio real de temperatura; sáltelo y el medidor carga un pequeño desplazamiento que, como porcentaje, es peor en flujo bajo — lee tantito alto cuando la línea apenas se mueve. Aparte, todo medidor tiene un corte de flujo bajo que borra las lecturas chiquitas para que un cero corrido no totalice ruido. Ponga ese corte muy alto y esconde flujo bajo real, forzando un cero exacto mientras el producto de verdad se está moviendo. La seña está en el número: una deriva de cero lee un valor pequeño distinto de cero parado arriba del verdadero; un corte muy alto lee un cero duro y exacto con un flujo que usted puede comprobar que existe. Uno necesita un nuevo cero; el otro necesita que le abran el corte.

La disciplina

Cuatro lecturas le ponen nombre a cada falla de este medidor. Compare la masa contra una comprobación independiente; compare la densidad contra el producto conocido; vigile la ganancia de excitación buscando el amortiguamiento que delata el gas; y confirme que el cero esté estable y que el corte no esté borrando flujo real. Densidad alta con excitación tranquila es incrustación; densidad baja con excitación disparada son burbujas; un desplazamiento distinto de cero en flujo bajo es un cero que faltó; un cero duro con flujo real es un corte muy alto; ruido en todo al mismo tiempo es el montaje. Lea las cuatro contra sus valores esperados y el medidor — el más confiable de la planta — le dice exactamente qué tiene.