Guida alla selezione del misuratore di portata criogenico: Coriolis, turbina, ultrasuoni, Vortex e DP a confronto

La scelta di un misuratore di portata criogenico implica molto più che verificare se uno strumento ha una temperatura nominale sufficientemente bassa. Il misuratore deve misurare la variabile richiesta, rimanere compatibile con il fluido, controllare la perdita di pressione, sopravvivere a cicli termici ripetuti e produrre un risultato utile mentre il liquido rimane vicino alla sua condizione di saturazione.

Ai fini di questa guida, il servizio criogenico si riferisce ad applicazioni a circa -150 gradi e inferiori. Questo è un confine editoriale pratico piuttosto che una definizione universale; Il NIST rileva che il termine è stato generalmente utilizzato per temperature inferiori a circa -150 gradi, sebbene le definizioni varino a seconda del contesto tecnico.Panoramica del NIST sulla criogeniafornisce uno sfondo aggiuntivo.

I fluidi comuni includono gas naturale liquefatto, azoto liquido, ossigeno liquido, argon liquido, idrogeno liquido e anidride carbonica liquida. Nessuna singola tecnologia è la risposta corretta per ognuno di questi servizi. Un utile processo di selezione inizia con il fluido, le condizioni della fase, l'obiettivo di misurazione, la perdita di pressione consentita, le dimensioni del tubo, i vincoli di installazione, i requisiti di sicurezza e la strategia di calibrazione.

Per un punto di partenza più ampio prima di confrontare le tecnologie a bassa-temperatura, consulta questa guida sucome scegliere un flussometro adatto.

Riepilogo della selezione rapida

Questi sono i punti di partenza-a livello tecnologico. L'idoneità finale deve essere verificata rispetto al modello esatto, alla configurazione ordinata, alla classe di pressione, al materiale, alla certificazione, al campo di portata, alla calibrazione e all'installazione.

Perché la misurazione del flusso criogenico è diversa

La stabilità delle fasi spesso conta più della precisione della brochure

I liquidi criogenici vengono comunemente maneggiati vicino alla loro pressione di saturazione. Il calore che entra attraverso le tubazioni, il corpo del contatore, le valvole, i supporti o l'isolamento può vaporizzare parte del liquido. Una caduta di pressione attraverso una valvola, una restrizione o un flussometro può anche spingere la pressione locale al di sotto della condizione di saturazione e causare lampeggiamenti.

La maggior parte delle specifiche relative al flusso-del liquido presuppone un fluido monofase-stabile. Una volta che appare il vapore, ciascuna tecnologia risponde in modo diverso:

• Un misuratore Coriolis può mostrare variazioni di densità, zero instabile o misurazioni degradate durante un forte trascinamento di gas.
• Il rotore di una turbina può rispondere in modo diverso al variare della densità del liquido, della quantità di moto e della lubrificazione.
• Una pinza- di un misuratore a ultrasuoni potrebbe perdere la trasmissione acustica o segnalare una velocità del suono instabile.
• Un misuratore di vortici potrebbe perdere un segnale di vortice stabile.
• Un calcolo DP potrebbe diventare inaffidabile perché la densità presunta non rappresenta più la miscela.

Un misuratore con eccellenti specifiche di laboratorio può comunque funzionare in modo scarso se il punto di misurazione non rimane pieno di liquido-e termicamente stabile.

La contrazione termica influisce sull'installazione completa

Il corpo del misuratore, i tubi di misura, i cuscinetti, le guarnizioni, le flange, l'isolamento e le tubazioni collegate non si contraggono necessariamente alla stessa velocità durante il raffreddamento. La progettazione meccanica deve rimanere sigillata e allineata correttamente dopo che la linea passa dalla temperatura ambiente al funzionamento criogenico.

I dettagli di installazione che sembrano secondari a temperatura ambiente possono diventare importanti a bassa temperatura:

• Lo stress del tubo può influenzare la stabilità zero di un sensore Coriolis.
• Un ponte termico può riscaldare il fluido e creare una sacca di vapore.
• I limiti di isolamento errati possono esporre il trasmettitore a un freddo eccessivo.
• Un'interruzione della camicia sottovuoto-può aumentare l'ingresso di calore.
• Ripetuti cicli termici possono modificare i carichi della flangia, l'allineamento del sensore o le condizioni del cavo.

Fluidi diversi creano requisiti di sicurezza diversi

Il GNL e l'idrogeno liquido introducono problemi di infiammabilità, aree pericolose-e perdite. L'azoto liquido e l'argon liquido possono sostituire l'ossigeno negli spazi chiusi. L'ossigeno liquido richiede un controllo particolarmente rigoroso dei materiali, dei meccanismi di accensione e della contaminazione del combustibile.

Quelli della NASAspecifiche di pulizia del sistema-di ossigenostabilisce i requisiti di pulizia per ossigeno, carburante e componenti pneumatici, mentre le linee guida sui sistemi di ossigeno-della NASA trattano la selezione dei materiali, la pulizia, la progettazione, il funzionamento, lo stoccaggio e il trasporto come problemi di sicurezza connessi. Una valutazione generale di bassa-temperatura da sola non dimostra che un contatore è adatto al servizio LOX.

Cinque tecnologie di misuratori di portata criogenici a confronto

1. Misuratori di portata ad effetto Coriolis

Un misuratore Coriolis utilizza tubi di misura vibranti. Quando il fluido scorre attraverso i tubi, le forze di Coriolis creano uno sfasamento proporzionale al flusso di massa. Molti progetti determinano inoltre la densità in base alla frequenza naturale del tubo e forniscono un'uscita della temperatura-del processo.

Questa misurazione diretta della massa è utile quando la densità cambia con le condizioni operative o quando il dosaggio, l'inventario o il trasferimento commerciale si basano sulla massa. Il principio di base è spiegato ulteriormente in questa panoramica delprincipio di funzionamento di un misuratore di portata massica.

Principali punti di forza:

• Misurazione diretta del flusso di massa-
• Uscite di densità e temperatura su molti modelli
• Ampio range di portata utile in configurazioni adeguate
• Nessun rotore o cuscinetto nel percorso del flusso
• Dipendenza limitata da un profilo di velocità a monte completamente sviluppato
• Potenziale idoneità per il trasferimento controllato quando il sistema esatto dispone della calibrazione e delle approvazioni richieste

Principali limitazioni:

• I costi di acquisto possono aumentare rapidamente a causa delle dimensioni della linea e della struttura speciale-a bassa temperatura.
• I tubi di misurazione creano perdite di pressione.
• Lo stress del tubo e le vibrazioni esterne possono influenzare la stabilità zero.
• Un forte trascinamento di gas o un flusso bifase incontrollato- possono comunque compromettere le prestazioni.
• L'accuratezza della densità e l'accuratezza del liquido standard possono variare nelle configurazioni criogeniche.

Gli attuali dati del prodotto ELITE di Emerson indicano che le configurazioni Coriolis selezionate supportano le applicazioni criogeniche. Fornisce inoltre una condizione separata di accuratezza del flusso di massa del liquido- per temperature di processo inferiori a −100 gradi, illustrando il motivo per cui le specifiche ambientali standard non dovrebbero essere applicate automaticamente a una configurazione criogenica.L'attuale scheda tecnica del prodotto ELITE Coriolisdovrebbe essere controllato per il modello esatto e l'intervallo di temperatura.

Coriolis è solitamente una tecnologia efficace da valutare per la misurazione diretta della massa, il dosaggio criogenico, l'erogazione, il controllo del flusso basso-e il trasferimento ad alto-valore. Non dovrebbe essere selezionato solo dalla parola "Coriolis"; il progetto necessita ancora di una revisione specifica del modello- della caduta di pressione, dell'intervallo di flusso, della densità, dello stress di installazione, della calibrazione e dei requisiti normativi.

2. Misuratori di portata a turbina criogenica

Un misuratore a turbina posiziona un rotore nel flusso del flusso. La velocità del rotore è correlata alla velocità del fluido e un pickup magnetico o elettronico produce impulsi che corrispondono al flusso volumetrico.

Il servizio criogenico richiede giochi, cuscinetti, materiali dell'albero e del rotore appositamente progettati. Non si deve presumere che un misuratore a turbina della temperatura ambiente-standard rimanga accurato o meccanicamente affidabile dopo il raffreddamento.

Principali punti di forza:

• Principio di misura volumetrico maturo
• Elevata ripetibilità in liquidi puliti, stabili, monofase-
• Semplice uscita impulsiva per erogazione e totalizzazione
• Ampia gamma di dimensioni della linea e opzioni di connessione
• Uso consolidato nella distribuzione-del gas industriale

Principali limitazioni:

• Il rotore e i cuscinetti sono esposti al processo.
• La contaminazione può modificare la resistenza o danneggiare i componenti in movimento.
• Il fluido deve rimanere liquido e fornire la risposta prevista del rotore.
• Il fattore K- può dipendere dall'intervallo di flusso, dalla viscosità, dalla densità e dalle condizioni di calibrazione.
• Potrebbero essere necessari filtri, tubi diritti, condizionamento del flusso o contropressione.
• L'ispezione periodica e la ricalibrazione fanno parte della pianificazione del ciclo di vita.

La gamma di prodotti ufficiale di Turbines Inc. elenca gli attuali misuratori criogenici TMC da 1/2 pollice a 12 pollici e da 1 a 12.000 gpm, con specifiche opzioni di precisione, pressione e connessione a seconda della configurazione ordinata. Questi sono i valori della famiglia-di prodotti, non una capacità universale di tutti i contatori a turbina.L'attuale gamma criogenica TMCfornisce un esempio di turbina a bassa-temperatura-costruita appositamente.

Quello del sitogamma di misuratori di portata a turbinapuò essere utilizzato per rivedere le configurazioni generali della turbina, ma l'assemblaggio completo deve essere esplicitamente approvato per il liquido criogenico e la temperatura target.

3. Fissare-i misuratori di portata a ultrasuoni

Un misuratore a ultrasuoni del tempo di transito- invia impulsi sonori a monte e a valle attraverso il tubo e il fluido. La differenza nel tempo di percorrenza viene utilizzata per calcolare la velocità media del flusso.

In un'installazione clamp-on, i trasduttori rimangono all'esterno del limite di pressione. Ciò evita una nuova penetrazione del processo e non crea un'ostruzione all'interno del tubo. Quello del sitogamma di misuratori di portata ad ultrasuonifornisce informazioni su questa famiglia tecnologica più ampia.

Principali punti di forza:

• Nessun sensore bagnato
• Nessun nuovo percorso di perdita attraverso il corpo del misuratore
• Nessuna ostruzione aggiuntiva o perdita di pressione corporea-del misuratore
• Nessuna parte in movimento
• Utile per linee-di grande diametro
• Attraente per retrofit e verifiche temporanee
• L'installazione può essere possibile senza tagliare il tubo

Principali limitazioni:

• Il risultato principale è generalmente il flusso volumetrico; il flusso di massa richiede informazioni sulla densità.
• Il materiale del tubo, lo spessore delle pareti, il rivestimento e l'isolamento influiscono sul percorso acustico.
• Una struttura con rivestimento-a vuoto o fortemente isolata potrebbe richiedere un'interfaccia del sensore appositamente progettata.
• Il flusso bifase-o le sacche di gas possono destabilizzare il segnale.
• Le prestazioni sul campo dipendono da dati accurati su tubi e fluidi.
• La capacità di temperatura dipende dal trasduttore completo e dal sistema di montaggio.

Le attuali informazioni Flexim di Emerson descrivono sistemi di montaggio a ultrasuoni non-intrusivi per temperature estreme fino a circa −200 gradi. Questa funzionalità appartiene all'hardware e alle modalità di installazione specificate, non a tutti i sensori a pinza-standard.La pagina ufficiale della tecnologia Fleximdeve essere utilizzato per confermare il trasduttore pertinente e la configurazione di montaggio.

Per i contenuti del sito correlati, vedere ilmorsetto-sul flussometro a ultrasuonipagina e la spiegazione di aflussometro non-intrusivo.

Vale la pena valutare la misurazione a ultrasuoni con pinza- soprattutto per tubi GNL di grandi dimensioni, progetti di retrofit, sondaggi temporanei e luoghi in cui evitare una nuova restrizione in linea riduce il rischio di flashing.

4. Misuratori di portata a vortice criogenici

Un misuratore di vortici posiziona un corpo tozzo nel flusso del flusso. Vortici alternati si formano a valle e la frequenza di perdita dei vortici-è correlata alla velocità del flusso.

Quello del sitogamma di misuratori di portata a vorticee articolo suprincipio di funzionamento di un misuratore di portata a vorticefornire ulteriore background.

Principali punti di forza:

• Nessun cuscinetto del rotore
• Applicabile a liquidi, gas e vapori entro l'intervallo operativo configurato
• Utile per la misurazione generale del processo
• Disponibili in diverse dimensioni di linea e classi di pressione
• Alcuni progetti attuali includono funzioni diagnostiche e multivariabili

Principali limitazioni:

• Sono richiesti velocità e numero di Reynolds adeguati.
• Un flusso molto basso potrebbe non generare un segnale di vortice stabile.
• Disturbi a monte, vibrazioni e pulsazioni possono influenzare la misurazione.
• Il corpo tozzo crea perdita di pressione.
• Il lampeggiamento o il cambiamento delle condizioni da liquido-a-vapore può interrompere il segnale.

La serie legacy digitalYEWFLO è stata interrotta, ma Yokogawa identifica l'attuale serie VY come il suo successore. L'attuale documentazione VY include un tipo criogenico nella linea di prodotti, quindi un articolo attuale non dovrebbe implicare che Yokogawa non offra più un'opzione vortice a bassa-temperatura.L'attuale pagina del misuratore di flusso del vortice di Yokogawadovrebbe essere utilizzato per verificare le dimensioni disponibili, le configurazioni della temperatura e le approvazioni.

Il vortice è generalmente un candidato alla misurazione del processo- quando la velocità del flusso rimane al di sopra del limite inferiore del misuratore, è disponibile un tubo diritto sufficiente e il processo può tollerare la perdita di pressione.

5. Misuratori di portata-di pressione differenziale

Un sistema di pressione differenziale-utilizza un elemento primario come un orifizio, un ugello, un Venturi o un elemento di condizionamento compatto per creare una differenza di pressione misurabile. Un trasmettitore converte la pressione differenziale in flusso utilizzando la densità configurata e la relazione tra gli elementi-primari.

Principali punti di forza:

• Metodo di misurazione maturo e ampiamente compreso
• Ampia scelta di elementi primari
• Applicabile a molte dimensioni di tubi
• Il montaggio remoto può proteggere il trasmettitore dal processo a freddo
• Gli impianti esistenti potrebbero già disporre di standard di ingegneria e manutenzione DP
• I trasmettitori multivariabile possono supportare la compensazione di pressione e temperatura

Principali limitazioni:

• La perdita di pressione permanente dipende dall'elemento primario.
• La compensazione della densità deve corrispondere alle condizioni operative effettive.
• L'isolamento termico e il posizionamento del trasmettitore richiedono un'attenta progettazione.
• Il turndown dipende fortemente dall'elemento primario selezionato e dalla configurazione del trasmettitore.
• I tubi a impulsi o il montaggio remoto possono aggiungere complessità all'installazione.
• Un'ulteriore caduta di pressione può aumentare il rischio di lampeggiamento.

Emerson ha pubblicato una guida per test e installazione per un misuratore DP compatto utilizzato con azoto liquido e applicato al servizio GNL e argon liquido. La guida pone l'accento sulla posizione del trasmettitore, sul collo non isolato e sulla separazione termica dal processo criogenico.La nota tecnica ufficiale della DP criogenicadimostra perché l'idoneità è determinata dall'impianto completo e non solo dall'elemento primario.

Un prodotto del sito correlato è questotrasmettitore di pressione-differenziale. Il suo utilizzo in servizio criogenico deve essere confermato rispetto all'esatto montaggio, ai materiali, al sistema di riempimento e ai limiti di temperatura.

Come selezionare un misuratore di portata criogenico

1. Definire il fluido e la composizione esatti

Non specificare solo "liquido criogenico". Registrare se il fluido è GNL, LN₂, LOX, LAr, LH₂, CO₂ liquida o una miscela. La composizione influisce sulla densità, sul comportamento di saturazione, sui materiali, sulla classificazione dell'area, sul rischio di perdite e sui requisiti di pulizia.

Anche la composizione del GNL misto, la contaminazione, i gas disciolti o i residui di un altro processo possono influenzare la compensazione della densità e il comportamento di fase.

2. Confermare l'inviluppo di temperatura-pressione e la condizione di fase

Registra la temperatura e la pressione minima, normale e massima nella posizione del contatore, non solo nel serbatoio di stoccaggio.

Revisione:

• Pressione di saturazione alla temperatura di esercizio
• Caduta di pressione attraverso valvole e raccordi a monte
• Testa statica
• Apporto termico della pompa e rischio di cavitazione
• Perdita di pressione del contatore
• Isolamenti e ponti termici
• Progettazione del ritorno del vapore-
• Previsto bollore-
• Indica se il flusso a due-fasi è normale, temporaneo o inaccettabile

I segnali di allarme di instabilità di fase includono densità che cambia rapidamente, flusso in uscita rumoroso, totali incoerenti, rumore della pompa, aumento della temperatura vicino al contatore o letture che cambiano bruscamente quando cambia la posizione di una valvola di controllo.

3. Decidere se il progetto necessita di massa o volume

Coriolis misura direttamente il flusso di massa. I sistemi a turbina, a ultrasuoni, a vortice e DP di solito iniziano con velocità, volume o pressione differenziale e richiedono informazioni sulla densità quando è necessario il flusso di massa.

La misurazione volumetrica può essere sufficiente quando lo stato del processo è stabile e i requisiti commerciali o di controllo sono basati sul volume-. Il flusso di massa diretto è più attraente quando la densità cambia materialmente o quando la transazione è definita dalla massa.

Non confrontare direttamente l'accuratezza del flusso-di massa con l'accuratezza del flusso-volumetrico a meno che non sia inclusa l'incertezza della densità.

4. Definire precisione, ripetibilità e requisiti legali

Indicare lo scopo della misurazione:

• Indicazione locale
• Controllo del processo
• Batch
• Inventario
• Rilevamento perdite
• Totalizzazione delle consegne
• Trasferimento di custodia

Quindi esaminare come viene espressa la specifica:

• Percentuale di lettura o tasso
• Percentuale di campo o fondo scala
• Stabilità zero
• Ripetibilità
• Linearità
• Precisione della densità
• Incertezza della calibrazione
• Incertezza totale del sistema

L'idoneità al trasferimento fiscale-deve essere confermata per il sistema completo, inclusi sensore, trasmettitore, computer di flusso, calibrazione, approvazioni, campo operativo e installazione.

5. Esaminare le dimensioni del tubo, l'intervallo di flusso e la perdita di pressione

Fornire flusso minimo, normale e massimo. Un contatore selezionato solo intorno alla capacità massima potrebbe non produrre un risultato stabile durante il funzionamento a bassa-domanda.

La dimensione del tubo cambia il confronto pratico:

• Coriolis è spesso interessante per le dimensioni piccole e medie, ma le configurazioni speciali di linea-grande possono diventare costose o non disponibili.
• Il morsetto-sugli ultrasuoni evita un corpo di misuratore in linea di grandi dimensioni e ulteriori ostruzioni, il che può migliorarne l'economia su alcuni tubi di grandi dimensioni.
• La turbina e il vortice richiedono una velocità del liquido sufficiente.
• Il DP deve essere dimensionato in modo che la pressione differenziale disponibile non crei perdite permanenti inaccettabili.

Per le tecnologie sensibili al profilo di flusso, consultare la discussione del sito susezioni di tubo diritte-a monte e a valle.

6. Valutare i vincoli di installazione e spegnimento

Per una linea esistente isolata o rivestita sotto vuoto-, un contatore in linea può richiedere isolamento, spurgo, taglio, saldatura, test di pressione, reisolamento e rimessa in servizio.

Un morsetto-sul sistema a ultrasuoni può evitare l'apertura del limite di pressione, ma il tubo deve comunque fornire una posizione del trasduttore e un percorso acustico approvati. Il tubo-rivestito da vuoto può richiedere una sezione di misurazione-progettata appositamente invece del montaggio di sensori sul rivestimento esterno.

Per i nuovi progetti, le tecnologie in linea possono essere integrate nel layout delle tubazioni prima della fabbricazione.

7. Confermare materiali, pulizia e classificazione dell'area

Verificare:

• Pressione esatta-contenente il grado del materiale
• Tenacità alle basse-temperature
• Materiali di-tubo di misura, cuscinetti, rotore e albero
• Materiali di tenuta e guarnizioni
• Attacco al processo e classe di pressione
• Pulizia e documentazione dell'ossigeno LOX
• Approvazione per aree pericolose-per GNL o LH₂
• Messa a terra e collegamento
• Classe di temperatura elettrica
• Requisiti dei test di tenuta e dell'elio-ove applicabili

"Acciaio inossidabile" non è una specifica completa del materiale. Grado, saldatura, pulizia, guarnizioni, costruzione e documentazione sono tutti fattori importanti.

8. Stabilire la strategia di calibrazione e verifica

Definire le aspettative di calibrazione prima di emettere l'ordine di acquisto. Le opzioni possono includere:

• Calibrazione di fabbrica a condizioni ambientali
• Trasferimento ingegneristico dalla calibrazione dell'acqua
• Calibrazione dell'azoto-liquido
• Calibrazione del fluido-effettiva
• Confronto in-situ con un contatore di riferimento
• Utilizzo di un prover
• Verifica periodica o ispezione metrologica-legale

Storicamente il NIST ha gestito un impianto di misurazione del flusso criogenico di azoto liquido- dagli inizi degli anni '70 fino al 2015. Successivamente è stato trasferito al CEESI, dove l'operazione cooperativa è continuata fino al 2019. Questa storia dimostra l'importanza di testare i misuratori in condizioni rappresentative di basse-temperature, ma l'impianto NIST non dovrebbe essere descritto come un servizio di calibrazione NIST attualmente operativo.Pagina storica di calibrazione del flusso criogenico del NISTfornisce le date operative e le condizioni di prova.

Il sito fornisce anche pagine sucalibrazione del flussometroe la differenza tracalibrazione, verifica e validazione.

Un certificato di calibrazione utile dovrebbe identificare il fluido, la temperatura, la pressione, i punti di flusso, l'incertezza, la tracciabilità, l'orientamento, la configurazione del misuratore, i fattori di correzione e la base per qualsiasi estrapolazione a bassa-temperatura.

Costo tecnologico e fattori determinanti del ciclo di vita

È necessario richiedere i prezzi esatti per le dimensioni effettive, i materiali, la classe di pressione, la calibrazione e le approvazioni. La tabella seguente mette a confronto i fattori di costo anziché inventare fasce di prezzo universali.

Avvio, raffreddamento e verifica sul campo

Un misuratore criogenico non dovrebbe essere accettato solo perché il display diventa attivo. Le letture registrate durante il raffreddamento iniziale possono riflettere il cambiamento della temperatura,

spostamento di vapore, riempimento incompleto di liquido o movimento meccanico.

Prima di accettare la misurazione:

• Confermare che il misuratore e il tubo collegato abbiano raggiunto una temperatura operativa stabile.
• Verificare che la linea sia completamente riempita di liquido-laddove la tecnologia richieda liquido-monofase.
• Controllare che la pressione a monte e a valle abbia un margine di saturazione adeguato.
• Esamina i valori di densità, diagnostica e qualità del segnale-per individuare eventuali cambiamenti improvvisi.
• Controllare la lettura zero in una condizione confermata di assenza di-flusso quando la procedura lo consente.
• Confrontare le letture in diversi punti di flusso stabili.
• Confermare che il risultato sia ripetibile dopo almeno un ciclo termico laddove le procedure di progetto lo richiedano.
• Ispezionare i limiti dell'isolamento, la temperatura del trasmettitore e le tracce di formazione di ghiaccio che potrebbero indicare un ponte termico.
• Confrontare il risultato con un misuratore di riferimento, un prover, una variazione dell'inventario del serbatoio o un'altra misurazione di processo difendibile.
• Registrare la configurazione finale, i fattori di correzione e le condizioni di messa in servizio.

Una grande variazione di uscita durante il raffreddamento non significa automaticamente che il misuratore è difettoso. Potrebbe indicare la rimozione del vapore, il cambiamento della densità, lo stress dell'installazione, la compensazione della temperatura o un percorso acustico instabile.

Migliore tecnologia di avvio per applicazione

Perché i misuratori di spostamento-positivo e magnetico non sono tra i cinque principali

I misuratori di portata magnetici richiedono un liquido elettricamente conduttivo. Emerson afferma che i misuratori magnetici convenzionali generalmente richiedono un liquido di processo conduttivo, mentre molti comuni gas liquefatti non forniscono la conduttività necessaria per questo principio. Un misuratore magnetico può ancora essere rilevante per un diverso liquido criogenico conduttivo, ma non è una scelta universale per GNL, LN₂, LOX, LAr o LH₂.Panoramica del misuratore di portata magnetico di Emersonspiega il requisito di conduttività.

I misuratori a spostamento-positivo possono misurare alcuni fluidi-a bassa temperatura, ma gli spazi liberi in movimento, la lubrificazione, la contrazione termica e la perdita di pressione richiedono una progettazione specifica del prodotto-. Non sono esclusi da ogni progetto; vengono omessi dai cinque principali perché la loro idoneità dipende maggiormente da una progettazione criogenica dedicata e da una revisione dell'applicazione più ristretta.

Specifiche che non dovrebbero essere confrontate direttamente

Precisione di massa e precisione volumetrica

Una specifica di flusso-di massa non può essere classificata direttamente rispetto a una specifica di flusso-di volume a meno che non siano incluse la densità e l'incertezza di compensazione-della densità.

Ripetibilità vs precisione

Un misuratore può produrre ripetutamente lo stesso risultato distorto. Una buona ripetibilità è preziosa per il controllo del processo, ma non dimostra una precisione tracciabile.

Calibrazione ambientale e calibrazione criogenica

Una calibrazione dell'acqua a temperatura ambiente può essere accettabile per alcune applicazioni di processo, ma non dimostra automaticamente un comportamento identico con azoto liquido, GNL o idrogeno liquido.

Precisione dello strumento e incertezza del sistema

Il risultato finale può includere incertezze derivanti da:

• Il sensore di flusso
• Misurazione della temperatura e della pressione
• Calcolo della densità
• Profilo di flusso
• Installazione
• Flusso a due-fasi
• Elaborazione del segnale
• Calcolatore di flusso
• Riferimento alla calibrazione

Modello standard e configurazione criogenica ordinata

Il miglior valore pubblicato può applicarsi solo a dimensioni, intervalli di flusso, orientamenti, componenti elettronici o calibrazioni selezionati. Utilizzare le specifiche per il codice esatto del modello ordinato.

Informazioni da preparare prima di richiedere un preventivo

Informazioni sul processo

• Fluido e composizione esatti
• Temperatura minima, normale e massima
• Pressione minima, normale e massima
• Rischio di saturazione e lampeggiamento
• Frazione di gas o vapore prevista
• Flusso minimo, normale e massimo
• Funzionamento continuo, intermittente o bidirezionale

Informazioni su tubi e installazione

• Dimensioni e pianificazione del tubo
• Costruzione di tubi e isolamenti
• Dettagli della giacca-sottovuoto
• Attacco al processo e classe di pressione
• Orientamento dell'installazione
• Disponibile tubo dritto
• Perdita di pressione ammissibile
• Disponibilità di fermo macchina e saldature
• Condizioni ambientali

Requisiti di misurazione e output

• Uscita in massa o volume
• Precisione e ripetibilità richieste
• Requisito di flusso-basso
• Scopo del trasferimento in batch, controllo, inventario o custodia
• Uscite analogiche, impulsive e di comunicazione
• Uscite di densità e temperatura
• Diagnostica richiesta

Requisiti di sicurezza e conformità

• Requisiti di pulizia dell'ossigeno LOX-
• Classificazione delle aree-pericolose
• Omologazioni regionali necessarie
• Documentazione materiale
• Requisito del test di tenuta-
• Requisiti di messa a terra e di collegamento

Requisiti di calibrazione e ciclo di vita

• Fluido di calibrazione
• Requisito di tracciabilità
• Incertezza richiesta
• Metodo di prova o di verifica in-situ
• Intervallo di manutenzione
• Aspettative sui pezzi di ricambio-
• Esigenze di supporto tecnico e messa in servizio

Raccomandazione finale

Non iniziare la selezione del misuratore di portata criogenico con una classificazione del marchio o un singolo numero di precisione.

Inizia con:

• Il fluido e la composizione esatti
• L'inviluppo di temperatura-pressione
• Il margine di saturazione e la frazione di vapore prevista
• La misurazione di massa o volume richiesta
• La dimensione del tubo e il campo di portata
• La perdita di pressione ammissibile
• I vincoli di installazione e spegnimento
• I requisiti relativi ai materiali, alla pulizia e alle aree pericolose-
• La strategia di calibrazione e verifica

Utilizzare queste condizioni per selezionare una o due tecnologie di misurazione. Il modello finale deve essere selezionato solo dopo che il fornitore ha confermato l'esatta configurazione a bassa-temperatura, i materiali ordinati, la classe di pressione, la calibrazione, le approvazioni, i requisiti di installazione e le prestazioni previste.

Preparare i dati del progetto sopra elencati einviare una richiesta di misurazione del flusso criogenicoper una revisione tecnica-specifica del modello.

Fonte e nota metodologica

Questa guida separa i principi generali di misurazione dagli attuali esempi dei produttori. La disponibilità del prodotto, i codici dei modelli, i valori di temperatura, le certificazioni e le specifiche prestazionali possono variare. Dovrebbero essere riconfermati con il produttore durante l'approvvigionamento e nuovamente prima degli aggiornamenti della pubblicazione.