A migração do-ponto zero, também conhecida como deslocamento do-ponto zero, é uma medida técnica tomada para superar o deslocamento do-ponto zero causado durante a instalação de medidores de nível de pressão diferencial devido ao desalinhamento entre a tomada de pressão do transmissor e a tomada de pressão do contêiner ou a implementação de medidas de isolamento.
Durante a instalação do instrumento, por motivos como localização de instalação do equipamento e facilidade de manutenção e operação pelo pessoal do processo, o transmissor pode nem sempre estar no mesmo plano horizontal que a tomada de pressão. Além disso, se o meio medido for um líquido altamente corrosivo ou viscoso, ele não poderá ser introduzido diretamente no transmissor; um tanque de líquido de isolamento deve ser instalado para transmitir o sinal de pressão e evitar a corrosão do instrumento medido. Nesses casos, a influência do meio medido e da coluna do líquido de isolamento na leitura do manômetro deve ser considerada. Para eliminar a influência do local de instalação ou do líquido de isolamento na leitura do manômetro, é necessária a migração do ponto-zero. Ao usar transmissores de pressão diferencial, deve-se prestar atenção à faixa disponível, incluindo migração de óleo de silicone, especialmente para transmissores de pressão diferencial de pequena-faixa. A migração-de ponto zero pode ser dividida em três categorias principais: sem migração, migração negativa e migração positiva.
Princípio de funcionamento
Ao usar um medidor de nível de pressão diferencial para medir o nível de líquido, a mudança do ponto-zero geralmente é um problema devido aos diferentes locais de instalação. Existem três cenários: sem mudança, mudança positiva e mudança negativa.
Sem mudança (a linha de derivação-de baixa pressão está vazia)
Para um tanque de armazenamento ou vaso de reação fechado, deixe a pressão inferior ser P, a pressão acima da superfície do líquido ser P3, e a altura do nível do líquido for H, então temos: P=P³ + Hpg
Onde: p é a densidade do meio e g é a aceleração da gravidade.
ΔP=P - P³=HPg
Normalmente, a densidade do meio que está sendo medido é conhecida. A diferença de pressão ΔP é diretamente proporcional à altura do nível do líquido H; medindo a diferença de pressão, a altura do nível do líquido pode ser determinada.
Migração positiva (a linha de derivação-de baixa pressão está vazia)
Migração negativa
Quando o recipiente que está sendo medido está aberto, a pressão da fase gasosa é a pressão atmosférica. A câmara de pressão negativa do manômetro diferencial pode ser ventilada para a atmosfera, e o manômetro também pode ser usado para medir o nível do líquido. Se o recipiente estiver fechado, a câmara de pressão negativa do manômetro diferencial precisa ser conectada à fase gasosa do recipiente.
Exemplo sem migração:
Os medidores de nível de pressão diferencial medem a pressão pela pressão diferencial gerada entre o líquido e as câmaras de pressão positiva e negativa do transmissor. Se as câmaras de pressão positiva e negativa do transmissor e o ponto de tomada de pressão do recipiente estiverem no mesmo plano horizontal, quando H=0, ΔP=0; isto é, ΔP=Ppositivo-Pnegativo=ρgH, e a pressão mudará linearmente com o aumento do nível do líquido.
Se a densidade do líquido no tanque de armazenamento for 1,2 e o nível do líquido flutuar na faixa de 0 a 4 m, calcule o alcance do transmissor.
Solução: De acordo com a fórmula: ΔP=Ppositivo - Pneumonia=ρgH
No nível máximo: P1=1.2 × 9,8 × 4=47.06 kPa
No nível vazio: P1=1.2 × 9,8 × 0=0 kPa
Nos níveis cheio e vazio: P2=0 kPa
O alcance do transmissor é: 0-47,06 kPa
Exemplo de migração positiva:
Quando o transmissor de pressão diferencial está na posição h abaixo do plano de referência do nível do líquido, é necessária uma migração positiva.
Se a densidade do líquido no tanque de armazenamento for 1,2 e o nível do líquido H flutuar na faixa de 0-4m, sendo h 1m, calcule o alcance do transmissor.
Solução: De acordo com a fórmula: ΔP=Ppositivo - Pneumonia=ρgH
Lado de baixa-pressão P2: como está aberto à atmosfera, presume-se que seja 0.
Lado de alta-pressão P1: P1=ρg(H + h)
No nível de líquido total: P1=1.2 × 9,8 × (4 + 1)=58.8 kPa
No nível do líquido vazio: P1=1.2 × 9,8 × (0 + 1)=11.76 kPa
O alcance do transmissor é: 11.76 - 58.8 kPa
Conclusão: o motivo da migração do ponto{0}}zero positivo deste transmissor é que mesmo quando o nível do líquido é 0, ainda há uma pressão de nível do líquido de 11,76 kPa aplicada ao lado da pressão positiva do transmissor.
Exemplo de migração negativa:
No sistema de medição de nível de líquido mostrado na figura, o tubo guia de pressão da fase gasosa é preenchido não com gás, mas com condensado (cuja densidade é aproximadamente igual à da água no recipiente).
Se a densidade da água no tanque de armazenamento for 1,0, o nível do líquido H flutua na faixa de 0-2m e H0 é 2,5m, calcule o alcance do transmissor.
Solução: De acordo com a fórmula: ΔP=Ppositivo - Pneumonia=ρgH
Lado de baixa-pressão P2: P2=ρgH0
Lado de alta-pressão P1: P1=ρgH
Lado de baixa-pressão em nível máximo: P2=1.0 × 9,8 × 2.5=24.5 kPa
Lado de baixa-pressão no nível vazio: P2=1.0 × 9,8 × 2.5=24.5 kPa
Lado de alta-pressão em nível máximo: P1=1.0 × 9,8 × 2=19.6 kPa
Lado de alta-pressão no nível vazio: P1=1.0 × 9,8 × 2=19.6 kPa =1.0 × 9,8 × 0=0 kPa
De acordo com a fórmula: ΔP=Ppositivo - Pnegativo
No nível máximo: ΔP=19.6 - 24.5=-4.9 kPa
No nível vazio: ΔP=0 - 24.5=-24.5 kPa
O alcance do transmissor é: -24,5 a -4,9 kPa
Conclusão: a razão para a migração negativa do ponto{0}}zero deste transmissor é que quando o nível do líquido é 0, ainda há uma pressão de nível de líquido de -24,5 kPa aplicada ao lado da pressão negativa do transmissor.
Em resumo: Quando o nível do líquido for 0, se ΔP > 0, o transmissor necessita de migração positiva; se ΔP < 0, o transmissor necessita de migração negativa; se ΔP=0, nenhuma migração é necessária.
O efeito do local de instalação do transmissor no nível do líquido
R: O medidor de nível de flange duplo é instalado abaixo da linha horizontal do flange inferior do contêiner selado e o transmissor é instalado abaixo da linha horizontal do flange inferior do contêiner selado, conforme mostrado na figura abaixo.
Supondo quemédioé a densidade do meio=1.5, ρ0é a densidade do óleo de silicone=0.93, H0é o alcance médio (0-5m), H1 = 1m, H2= 6m, encontre o alcance do transmissor.
Solução:
Faixa: ΔP=ρmédio × g × H0= 1.5 × 9,8 × 5=73.5 kPa
Pressão de nível de líquido vazio do lado de alta-pressão: P(+)=ρ0 × g × H1= 0.93 × 9,8 × 1=9.114 kPa
Pressão de nível de líquido vazio no lado-de baixa pressão: P(-)=ρ0 × g × H2= 0.93 × 9,8 × 6=54.684 kPa
Diferença de pressão no nível de líquido vazio: ΔP=P(+) - P(-)=9. 114 - 54.684=-45.57 kPa Diferença de pressão no nível máximo: ΔP=Diferença de pressão no nível vazio ΔP + Valor da faixa ΔP=-45.57 + 73.5=27.93 kPa Faixa do transmissor: -45,57 a 27,93 kPa
B: O medidor de nível de flange duplo é instalado no meio da linha horizontal do flange do contêiner selado e o transmissor é instalado no meio da linha horizontal dos flanges alto e baixo do contêiner selado, conforme mostrado na figura abaixo.
Supondo quemédioé a densidade do meio=1.5, ρ0é a densidade do óleo de silicone=0.93, H0é o alcance médio (0-5m), H1 = 2m, H2= 3m, encontre o alcance do transmissor.
Solução: Faixa: ΔP=ρmédio × g × H0= 1.5 × 9,8 × 5=73.5 kPa Alta-pressão do nível de ar no lado da pressão: P(+)=ρ0×g×-H1=0.93×9,8×-2=-18.228Kpa Baixa-pressão no nível do líquido vazio no lado da pressão: P(-)=ρ0×g×H2=0.93×9,8×3=27.342Kpa Diferença de pressão no nível do líquido vazio: ΔP=P(+)-P(-)=-18.228-27.342=-45.57Kpa Diferença de pressão no nível do líquido cheio: ΔP=diferença de pressão no nível do líquido vazio ΔP+valor da faixa ΔP=-45.57+73.5=27.93Kpa Faixa do transmissor: -45,57 a 27,93Kpa
C: O transmissor de pressão diferencial de-flange duplo é instalado acima da linha horizontal do flange-de extremidade superior do contêiner selado, conforme mostrado na figura abaixo.
Supondo quemédioé a densidade do meio=1.5, ρ0é a densidade do óleo de silicone=0.93, H0é o alcance médio (0-5m), H1 = 6m, H2= 1m, encontre o alcance do transmissor.
Solução: Alcance
ΔP = ρmédio × g × H0= 1.5 × 9,8 × 5=73.5 kPa Alta-pressão do nível de ar no lado da pressão: P(+)=ρ0×g×(-H1)=0.93×9,8×-6=-54.684Kpa Baixa-pressão no nível do líquido vazio no lado da pressão: P(-)=ρ0×g×(-H2)=0.93×9,8×-1=-9.114Kpa Diferença de pressão no nível de líquido vazio: ΔP=P(+)-P(-)=-54.684-(-9,114)=-45.57Kpa Diferença de pressão no nível de líquido cheio: ΔP=diferença de pressão do nível de líquido vazio ΔP+valor da faixa ΔP=-45.57+73.5=27.93Kpa Faixa do transmissor: -45,57 a 27,93Kpa
Conclusão: A partir dos cálculos acima, pode-se concluir que o alcance e o deslocamento do-ponto zero do transmissor de nível-de flange duplo são os mesmos, independentemente do local de instalação. Na instalação real, o primeiro método de instalação é recomendado. Os outros dois métodos são propensos ao refluxo do óleo de silicone, causando protuberância no diafragma e danificando o transmissor.
Precauções de instalação
Os medidores de nível de pressão diferencial são atualmente o tipo de instrumento de medição de nível mais amplamente utilizado. Devido aos requisitos do processo e, às vezes, por razões econômicas, como economia de material do tubo condutor de pressão, os medidores de nível de pressão diferencial são frequentemente instalados em condições de trabalho adversas. A instalação correta do medidor de nível e do tubo condutor-de pressão afeta diretamente a precisão de sua medição.
Para obter uma instalação ideal, as seguintes precauções devem ser tomadas:
1. Evite que o transmissor entre em contato direto com meios medidos corrosivos ou superaquecidos;
2. Evitar o acúmulo de resíduos na tubulação{{1}condutora de pressão;
3. O tubo condutor-de pressão deve ser o mais curto possível;
4. A cabeça da coluna de líquido em ambos os tubos condutores-de pressão deve ser equilibrada;
5. O tubo condutor-de pressão deve ser instalado em um local com gradientes mínimos de temperatura e flutuações de umidade, livre de impactos e vibrações.
Os seguintes métodos podem ser usados para reduzir erros:
1. O tubo condutor-de pressão deve ser o mais curto possível;
2. Ao medir líquidos ou vapor, o tubo condutor-de pressão deve ser conectado para cima à tubulação do processo, com uma inclinação não inferior a 1/12;
3. Para medições de gás, o tubo condutor-de pressão deve ser conectado descendentemente à tubulação do processo, com inclinação não inferior a 1/12;
4. O layout dos tubos condutores-de pressão de líquido deve evitar pontos altos, e o layout dos tubos condutores-de pressão de gás deve evitar pontos baixos;
5. Ambos os tubos condutores-de pressão devem ser mantidos na mesma temperatura;
6. Para evitar os efeitos do atrito, o diâmetro do tubo condutor-de pressão deve ser grande o suficiente;
7. Não deve haver gás presente no tubo condutor-de pressão cheio de líquido;
8. Ao usar um fluido isolante, os níveis de líquido em ambos os tubos condutores-de pressão devem ser iguais.
Análise de falhas comuns
1. Grandes flutuações no nível do líquido
* Grandes flutuações na vaporização média ou severa;
* Bloqueio na tubulação{{0}condutora de pressão superior ou inferior;
* Danos ao tubo capilar causando vazamento médio;
* Danos ao diafragma;
* Temperatura excessiva de traceamento térmico.
2. Nenhuma alteração no display: A válvula de saída não está aberta ou a linha de pressão está bloqueada; o sinal forçado não é cancelado; a placa de circuito está com defeito ou danificada; o diafragma está danificado; os capilares positivos e negativos são comprimidos simultaneamente, causando bloqueio ou danos à tubulação.
3. Indicação de Máximo (Mínimo): O fluido isolante no lado de baixa-pressão (lado de alta-pressão) está vazando; o diafragma está danificado; o capilar está danificado; a válvula de pressão no lado de baixa-pressão (lado de alta-pressão) não está aberta ou está bloqueada.
4. Indicação muito alta (muito baixa): A válvula de pressão no lado de baixa-pressão (lado de alta-pressão) não está aberta o suficiente; o bujão de ventilação está vazando; a migração do instrumento não foi calculada com precisão, a configuração não está definida corretamente ou o instrumento não está calibrado corretamente.
5. Sem indicação: A linha de sinal está solta ou com conexão ruim; o fusível de alimentação está queimado; a barreira de segurança está danificada; a placa de circuito está danificada.
