Chave de Nível para Detecção de Fluido em Linha ClearLine

As bombas de cavidade progressiva, ou bombas de deslocamento positivo, são usadas para transportar lamas espessas e outros fluidos viscosos de processo com alto teor de sólidos. Essas bombas dependem de um fornecimento constante de fluido para lubrificação. Se a bomba funcionar a seco, os componentes internos e o motor podem ser danificados, exigindo reparos caros e tempo de inatividade custosos.

A solução para este problema é monitorar a sucção da bomba e desligá-la antes que ela seque. Várias abordagens criativas para proteção contra o funcionamento a seco foram usadas, incluindo a medição do consumo de corrente do motor ou a medição do torque no eixo de acionamento. Ambos os métodos reagem a uma alteração devido à perda de material na bomba. No entanto, o desligamento ocorre apenas depois que a bomba começa a funcionar a seco, o que geralmente é tarde demais para evitar danos ou que, no mínimo, diminuirá a vida útil da bomba. Além disso, como a corrente e o torque não são funções lineares de atrito, é difícil garantir o desligamento da bomba antes dos danos.

Monitorar o material do processo sendo bombeado é uma abordagem muito melhor que permite desligar a bomba quando a linha à montante (entrada da bomba) ficar vazia. Isso garantirá que a bomba não funcione a seco. Os métodos mais comuns para medir a ausência de fluido são pressão, fluxo, condutividade ou chaves por RF Admitância.

Pressostatos

Os pressostatos medem o aumento ou a diminuição da coluna de pressão em um diafragma. Uma redução na pressão indica um esvaziamento ou um tubo vazio, o que se converte em um sinal para desligar a bomba. Os pressostatos são notórios por falhas devido à obstrução do diafragma pelo material de processo. Um diafragma entupido não responderá às alterações no esvaziamento da linha, resultando em danos à bomba. Dessa forma, os pressostatos geralmente não são uma opção confiável para a proteção de bombas.

Chaves de fluxo

Existem vários tipos de chaves de fluxo disponíveis, incluindo chaves de dispersão térmica e mecânicas. Ambas as tecnologias requerem um sensor inserido no fluxo, o que pode contribuir para o entupimento da tubulação. As chaves de fluxo mecânicas utilizam uma palheta na extremidade de um braço pivô. O fluxo de material desloca a palheta, o que indica a presença de fluxo. Os dispositivos mecânicos têm uma grande desvantagem por serem justamente mecânicos. Os conjuntos de articulação e mola são suscetíveis a desgaste e corrosão. Os sólidos no material do processo que está sendo monitorado também podem danificar o conjunto.

As chaves de fluxo por dispersão térmica são compostas por dois elementos térmicos inseridos no material do processo. O primeiro elemento térmico é um sensor de referência que monitora a temperatura do processo. O segundo elemento térmico inclui um aquecedor que é o sensor ativo. À medida que o material passa pelo instrumento, o calor é disperso do sensor ativo, reduzindo o diferencial entre os sensores ativo e de referência e indicando o escoamento do fluido. Os sensores por dispersão térmica, sendo uma tecnologia do tipo inserção, estão sujeitos a danos de desgaste e impacto causados por sólidos no material do processo. Os sensores de dispersão térmica também são relativamente lentos no tempo de resposta, permitindo que a bomba funcione a seco antes de desligar, resultando em uma vida útil reduzida para a bomba.

Condutividade

Chaves de nível condutivas são às vezes usadas na proteção de bombas, mas elas são uma má escolha por vários motivos. As chaves condutivas são notórias pela ponte de material que se forma entre o eletrodo ativo e o terra, resultando em uma falsa indicação de nível. Isso permitiria que a bomba funcionasse a seco. O material do processo pode deixar uma incrustação dura e isolante no eletrodo enquanto ele seca ou um revestimento de oleoso, isolando o sensor de condutividade. Esse isolamento impede que a chave circule corrente elétrica, fazendo com que ela não “enxergue” o material, o que por sua vez causaria o desligamento da bomba mesmo na presença de fluido lubrificante suficientemente disponível para ser bombeado.