KEYSTONEIndustrial Services
Simulador interactivo

Nivel hidrostático y presión diferencial

Un transmisor de nivel hidrostático nunca ve el nivel — siente la presión de carga que el líquido pone sobre una toma, y la carga es igual al nivel por la densidad. Dígale la densidad relativa equivocada y toda lectura queda escalada de más o de menos; pierda el llenado de una pierna húmeda, tape una toma, o sáltese el cero y le miente cada uno a su manera. Seis tanques, cuatro lecturas — nivel indicado contra sonda, carga, piernas y tomas, densidad relativa y cero — incluyendo los dos pares que se ven idénticos hasta que revisa lo correcto.

Por Francisco Padilla Interactiva Nivel técnico

Antes de empezar — resumen del trabajo

Un transmisor de nivel hidrostático no mide el nivel directamente — mide la presión de carga que el líquido pone sobre una toma, y la carga es igual al nivel por la densidad. Así que el transmisor solo lee la verdad si le dijeron la densidad relativa del producto. Equivóquese en la densidad y toda lectura queda escalada; pierda el llenado de una pierna húmeda o tape una toma de impulso y la lectura miente cada una a su manera. Nunca le crea a la pantalla sola — júzguela contra una sonda o un cristal de nivel.

  • El nivel hidrostático lee presión de carga, y carga = nivel × densidad × 12 (inH2O) — al transmisor hay que decirle la densidad relativa del producto
  • Una densidad relativa equivocada nada más escala la lectura: un producto más denso lee alto, uno más ligero lee bajo
  • En un tanque cerrado el lado bajo usa una pierna húmeda (de referencia) — pierda su llenado y la lectura sube; tape una toma y se congela
  • Lea cuatro cosas: el nivel indicado contra una sonda, la carga que siente el transmisor, las piernas y tomas, y la densidad relativa y el cero en la configuración

Un transmisor de nivel mide presión, no nivel

Un transmisor de nivel hidrostático nunca ve el nivel de verdad. Ve la presión de carga que el líquido pone sobre una toma cerca del fondo del tanque, y trabaja hacia atrás hasta un nivel usando un solo hecho: la carga es igual al nivel por la densidad. En unidades de campo, carga (inH2O) = nivel (ft) × densidad relativa × 12. Doce pies de agua sencilla (densidad relativa 1.00) presionan con 144 inH2O; el transmisor divide esa presión entre la densidad que le dijeron para sacar pies, y luego escala los pies a un porcentaje de la altura del tanque. Cada lectura de la pantalla es ese cálculo — lo que significa que es tan confiable como la densidad relativa, las conexiones de impulso y el cero que entraron en él.

La densidad relativa nada más escala la lectura

Como el nivel es la carga dividida entre la densidad, decirle al transmisor la densidad equivocada escala toda la lectura por la razón entre las dos. Configúrelo para agua en 1.00 y luego corra un producto de 1.20 y los mismos doce pies presionan con 172.8 inH2O en lugar de 144 — el transmisor divide entre 1.00, reporta 14.4 ft, y la pantalla marca 72% contra un 60% verdadero. Corra un producto caliente y ligero de 0.85 y el mismo nivel presiona con apenas 122.4 inH2O; la pantalla marca 51%. Un producto más denso lee alto, uno más ligero lee bajo, y el error es proporcional — crece con el nivel y desaparece en el fondo del tanque. Cada vez que un proceso cambia de lote o corre caliente, la densidad relativa del transmisor tiene que seguir al producto, o toda lectura queda mal calladita.

Nota de campo — dos pares que se ven idénticos hasta que revisa lo correcto

Dos fallas leen alto: un producto más denso que la densidad configurada, y un llenado de pierna húmeda perdido. Se ven igual en la pantalla — así que revise las Piernas y la Configuración. ¿Pierna húmeda llena y densidad equivocada (1.00 configurada, 1.20 real)? Es la densidad — corrija la densidad relativa. ¿Pierna húmeda vacía y densidad correcta? Se fue el llenado de referencia — vuelva a llenar la pierna. Otras dos fallas leen bajo: una toma del lado alto tapada y un producto más ligero que el configurado. Aquí la seña es si la lectura sigue al tanque. Una toma tapada congela la lectura — la carga se queda atorada y no sigue al tanque mientras se llena. Un producto ligero sí sigue, nada más escalado — la carga son unos reales y proporcionales 122.4 inH2O. El mismo síntoma, el remedio contrario; y la lectura que los distingue nunca es el nivel mismo.

Piernas húmedas y tomas tapadas — las fallas de impulso

En un tanque abierto el lado bajo del transmisor nada más ventea a la atmósfera, pero en un tanque cerrado o presurizado el lado bajo tiene que referenciar el espacio de vapor arriba del líquido, y eso se hace con una pierna húmeda: una línea de impulso llena de un líquido de referencia cuya columna se resta de la carga del proceso. Mantenga esa pierna llena y las cuentas salen. Déjela sangrarse o evaporarse y la resta desaparece, así que el transmisor ve un diferencial más grande del que debería y la lectura se trepa hacia lleno — una falla clásica de tanque cerrado que siempre empuja la indicación hacia arriba. La falla contraria es una toma de impulso tapada: bloquee la línea del lado alto y la presión sentida ya no puede cambiar, así que la lectura se congela donde estaba cuando se tapó la línea y deja de seguir al tanque por completo. Una lectura que no se mueve mientras un nivel conocido cambia es una línea tapada hasta que se demuestre lo contrario.

Elevación de cero — el desplazamiento por montaje

Los transmisores casi nunca se montan exactamente en la toma. Cuando el instrumento queda abajo de la conexión del fondo del tanque, el líquido parado en la línea de impulso agrega una carga fija que el transmisor lee como nivel de más; móntelo arriba y el desplazamiento se va para el otro lado. El paso de calibración que cancela esto es el ajuste de elevación o supresión de cero, y saltárselo deja un desplazamiento constante en toda lectura — un 60% verdadero puede desplegarse como 85%. La firma es justamente esa constancia: como el error no escala con el nivel, un tanque vacío sigue leyendo alto (como 25% en ese ejemplo). Un desplazamiento que sobrevive hasta con el tanque vacío es un problema de cero, no de densidad ni de span, y se arregla en el cero, no volviendo a rangear.

La disciplina

Cuatro lecturas le ponen nombre a cada falla de aquí. Compare el nivel indicado contra una sonda o un cristal de nivel — esa es la verdad de campo, y un desacuerdo es su primera bandera. Lea la carga que siente el transmisor: ¿es una presión real y proporcional, o está atorada? Revise las piernas y las tomas por si se perdió el llenado de la pierna húmeda o hay una línea tapada. Y verifique la densidad relativa y el cero de la configuración contra el producto real y el montaje real. Una lectura alta es un producto más denso, una pierna húmeda perdida, o un cero sin ajustar; una lectura baja es un producto más ligero o una toma tapada — y las tres lecturas con las que no empezó son las que los separan.