Qué debe medir este sector
Una planta química castiga a los instrumentos con corrosión, cristalización, incrustación y temperatura, así que la especificación acaba escribiéndose alrededor del medio y no de la medición. La decisión de material en contacto con el fluido y de sellado suele importar más que la clase de exactitud, porque un instrumento de exactitud modesta con la cara correcta sigue funcionando, mientras que uno fino con la cara equivocada falla en pocas semanas.
El sector se divide además por una línea que no tiene nada que ver con la química: por lotes frente a continuo. Un reactor por lotes pide respuesta rápida y dosificación repetible, porque la cantidad añadida en una ventana corta es la cifra que importa. Una columna o una conducción continua pide estabilidad de deriva durante meses, porque nadie va a recalibrar una unidad que funciona sin parar y el error acumulado es el que acaba apareciendo en el balance del sitio.
La mayor parte de la dificultad llega antes de elegir el instrumento. Un medio que cristaliza, un espacio de vapor que condensa, un reactivo que exige una tubería revestida, un sello que tiene que aislar el transmisor del proceso por completo: cada uno de esos puntos es una decisión sobre la instalación, y cada uno cambia lo que puede especificarse. Una consulta que indica el medio, la concentración y cómo se comporta se responde con mucha más precisión que una que solo nombra la medición.
Dónde se sitúan los instrumentos
Reacción y síntesis
Reactores, autoclaves y cristalizadores, donde la temperatura y la presión son las variables controladas y la agitación dificulta la medición de nivel y de interfaz. La corrosión y la cristalización son habituales, y el instrumento suele montarse a través de una boquilla donde el acceso es limitado.
Separación y purificación
Columnas, evaporadores, extractores y filtros. La presión diferencial en lechos empaquetados y platos es una labor recurrente, y la composición cambia de etapa a etapa, así que una sola especificación de material rara vez cubre una unidad entera.
Almacenamiento, trasvase y dosificación
Tanques, tanques de día y bancos de dosificación. El nivel y el caudal dominan, y las cantidades son con frecuencia pequeñas y repetidas, lo que pone el acento en la repetibilidad y no en un rango amplio.
Servicios auxiliares y efluentes
Agua de refrigeración, vapor, nitrógeno y el tratamiento de efluentes que cierra el sitio. El pH, la conductividad, el caudal y el nivel se miden aquí bajo una obligación reglamentaria además de una de proceso, así que el registro importa tanto como la lectura.
Instrumentación utilizada en este sector
| Magnitud | Qué se mide en este sector | Instrumentos que se especifican habitualmente |
| Caudal | Dosificación de reactivos, líquidos corrosivos y suspensiones, trasvase de disolventes, agua de refrigeración y vapor | Caudalímetros electromagnéticos con el revestimiento ajustado al medio, caudalímetros Coriolis para dosificación y masa, instalaciones de vórtice o de presión diferencial para vapor, y caudalímetros de desplazamiento positivo para labores viscosas y de dosificación |
| Presión | Presión de reactores y columnas, presión de vapor y presión diferencial en lechos, filtros y coladores | Transmisores de presión y diferenciales con sellos de diafragma y capilares, de modo que el transmisor no vea nunca el proceso, y con el fluido de relleno elegido para la temperatura en la toma |
| Temperatura | Temperatura de reacción, perfiles de columna y de condensador, y la temperatura usada para compensar las lecturas de caudal y de análisis | RTD en vaina cuando se busca estabilidad, termopares cuando la labor es caliente y rápida, y medición superficial o sin contacto para recipientes que no admiten toma |
| Nivel e interfaz | Inventario de tanque, nivel de reactor bajo agitación y espuma, y la frontera entre dos líquidos inmiscibles | Transmisores de radar y de onda guiada, transmisores hidrostáticos cuando el recipiente es sencillo, instrumentos de interfaz cuando la cifra que se informa es una frontera de fase, e interruptores independientes para protección |
| Análisis | pH, ORP, conductividad, oxígeno disuelto y humedad en corrientes de reacción, de servicios y de efluentes | Analizadores y transmisores en línea con el electrodo o la celda elegidos para la química, más el acondicionamiento de muestra que tiene que ir delante de ellos |
| Gas y vapor | Gas combustible, gas tóxico, deficiencia de oxígeno y concentración de vapor en zonas de proceso, parques de tanques y salas de dosificación | Detectores fijos con el tipo de sensor ajustado al gas objetivo, e instrumentos portátiles para trabajos de entrada y de mantenimiento |
La lista es un punto de partida y no una cotización. En este sector el material en contacto con el fluido, la disposición del sellado y la clasificación de áreas acotan la elección más deprisa que la propia medición.
Cómo especificar una planta química
- Los materiales en contacto con el fluido como norma de proyecto y no como preferencia. Los cuerpos revestidos, las partes en contacto de alta aleación y las caras cerámicas se especifican porque un medio concreto los exige, así que la norma de materiales es lo primero que conviene enviar.
- Si el transmisor puede ver el proceso o no. Cuando no puede, el sello de diafragma y el capilar pasan a formar parte de la medición y no de un accesorio, y el fluido de relleno, la longitud del capilar y la temperatura afectan cada uno al resultado.
- Cristalización, polimerización y sólidos. Un medio que se deposita recubre la cara en contacto con el fluido y cambia la lectura, así que el requisito suele ser un diseño enjuagable o sin contacto y no una clase de exactitud más fina.
- Por lotes o continuo, porque los dos imponen exigencias opuestas de respuesta y de deriva y un solo instrumento rara vez satisface bien las dos.
- La clasificación de áreas y el concepto de protección, que deciden qué instrumentos son admisibles y cómo se ejecuta la instalación, con frecuencia dentro de la misma planta.
- Si el medio es peligroso para el entorno además de para las personas, ya que un requisito de contención puede imponer un diseño y una especificación de materiales que un requisito de proceso no impone.
- Materiales para todo el límite de presión, no solo para la cara en contacto con el fluido. La brida, los tornillos y la junta forman parte de él y a menudo los ataca la misma atmósfera que ataca el lado del proceso.
- Qué mediciones alimentan el registro del lote o el informe de efluentes, porque esas llevan un requisito de estabilidad y de documentación que una lectura de control no lleva.
Normas y homologaciones que pueden aplicarse
- Normas de equipos a presión y de materiales de tubería aplicadas por el proyecto, normalmente expresadas como clase de tubería o norma de selección de materiales.
- Esquemas de certificación para áreas peligrosas, que la instalación puede tener que cumplir. Confirmamos qué aprobación tiene un modelo seleccionado y la indicamos como no confirmada cuando la documentación no nos ha sido facilitada.
- Requisitos higiénicos o de limpieza en circuito, que aparecen en plantas químicas que además producen un artículo para contacto humano.
- Obligaciones de supervisión de vertidos y de emisiones, cuando un valor medido se comunica a una autoridad y el método está fijado y no se elige.
- Describimos lo que la instalación puede tener que cumplir. No afirmamos que un producto tenga una aprobación salvo que el certificado nos haya sido facilitado, y las páginas de producto siguen la misma regla.
Aplicaciones en este sector
