Radar para tanques de petróleo: selección e instalación

Medidor de nivel por radar para tanques de almacenamiento de petróleo; medidor de nivel por radar; medidor de nivel por radar resistente a la corrosión; medidor de nivel para tanques de petróleo crudo; medidor de nivel para tanques de petróleo ligero; cableado para medidor de nivel por radar; puesta en marcha del medidor de nivel por radar; principio de funcionamiento del medidor de nivel por radar:

. 1. ¿Por qué se utilizan medidores de nivel por radar en tanques de almacenamiento de petróleo?

El nivel de líquido en los tanques de almacenamiento de petróleo es un parámetro de monitoreo importante en los sistemas petroleros, químicos, de almacenamiento y de transporte.

Durante el almacenamiento de petróleo crudo, petróleo ligero u otros líquidos volátiles, es necesario monitorear de forma continua los cambios en el nivel del líquido dentro del tanque. En comparación con la medición manual, los instrumentos de nivel continuo ofrecen una solución más práctica para obtener información sobre el nivel del líquido en tiempo real.

Los medidores de nivel por radar METRAVON pueden utilizarse en diversos recipientes de almacenamiento y en distintos entornos de medición industrial. Los medios aptos incluyen:

• Petróleo crudo;

• Petróleo ligero;

• Líquidos volátiles;

• Polvo líquido;

• Partículas sólidas;

• Carbón crudo;

• Carbón pulverizado;

• Coque, entre otros.

En aplicaciones de tanques de almacenamiento de petróleo, los medidores de nivel por radar miden de forma continua el nivel del líquido mediante la transmisión de ondas electromagnéticas hacia la superficie del medio y la recepción del eco reflejado.

Este método no depende de la observación manual de la superficie del líquido y es adecuado para el monitoreo a largo plazo del nivel en tanques de almacenamiento industriales.

¿Cuál es el principio de funcionamiento de un medidor de nivel por radar?

Los medidores de nivel por radar utilizan ondas electromagnéticas de alta frecuencia para la medición de distancia.

El proceso básico puede resumirse así:

Transmisión de la señal de radar → Reflexión en la superficie del líquido → Recepción del eco → Cálculo de la distancia → Conversión en nivel del líquido.

La sonda radar emite pulsos de alta frecuencia hacia el recipiente.

Cuando la señal de radar llega a la superficie del medio medido, parte de su energía se refleja de vuelta y es recibida por el receptor del instrumento.

Dado que las ondas electromagnéticas se propagan a una velocidad extremadamente alta, la unidad electrónica situada dentro del instrumento analiza la relación temporal entre la transmisión y el retorno de la señal para calcular la distancia entre la posición de instalación del radar y la superficie del medio.

Una vez conocida la altura de instalación del tanque de almacenamiento, se puede calcular el nivel real del líquido.

Por lo tanto, el primer valor obtenido mediante un medidor de nivel por radar es:

La distancia desde el instrumento hasta la superficie del medio.

Esta distancia se convierte luego en una señal de nivel de líquido según los parámetros del tanque.

3. ¿Qué debe tenerse en cuenta al seleccionar un medidor de nivel por radar para un tanque de almacenamiento de petróleo?

Diferentes tanques de almacenamiento contienen distintos medios y funcionan bajo condiciones diferentes; por ello, la adquisición de un medidor de nivel por radar no debe basarse únicamente en la medición de la distancia.

Para tanques de almacenamiento de petróleo crudo, petróleo ligero y líquidos volátiles, deben priorizarse los siguientes aspectos:

• Medio a medir;

• Altura del tanque;

• Niveles máximo y mínimo de líquido;

• Conexión de la instalación;

• Temperatura de operación;

• Presión de operación;

• Si el medio es corrosivo;

• Fuente de alimentación requerida;

• Salida de señal requerida.

Si el medio es significativamente corrosivo, también debe considerarse el material utilizado en las partes del instrumento que entran en contacto con el proceso.

4. ¿Por qué son importantes los materiales para los medidores de nivel por radar resistentes a la corrosión?

En tanques de almacenamiento que contienen ácido sulfúrico, ácido nítrico u otros medios altamente corrosivos, los materiales convencionales pueden no ser adecuados para su uso a largo plazo.

Uno de los factores clave al seleccionar un medidor de nivel por radar resistente a la corrosión es:

Las piezas asociadas al medio deben utilizar materiales con suficiente resistencia a la corrosión.

El politetrafluoroetileno, también conocido como PTFE, es uno de los materiales resistentes a la corrosión más comunes empleados en instrumentos de medición de nivel por radar.

El PTFE ofrece una buena:

• resistencia al ácido;

• Resistencia al álcali;

• Resistencia a diversos medios químicos;

• Resistencia a disolventes orgánicos.

Por lo tanto, para líquidos altamente corrosivos, se pueden seleccionar medidores de nivel por radar equipados con antenas o con estructuras de aislamiento de proceso fabricadas con PTFE u otros materiales resistentes a la corrosión, según el medio específico.

No obstante, la selección de materiales resistentes a la corrosión no debe basarse únicamente en la presencia del término «PTFE».

Antes de realizar la compra, se debe indicar el nombre específico del medio, ya que la compatibilidad de los materiales con los productos químicos puede variar según la concentración y la temperatura.

5. ¿Para qué medios son adecuados principalmente los medidores de nivel de radar resistentes a la corrosión?

Dependiendo de las condiciones reales del proceso, los medidores de nivel por radar resistentes a la corrosión pueden utilizarse en aplicaciones en las que debe evitarse el contacto directo entre materiales metálicos convencionales y medios altamente corrosivos.

Por ejemplo:

• Tanques de almacenamiento de ácidos;

• Tanques de almacenamiento de álcalis;

• Tanques de almacenamiento de líquidos químicos;

• Recipientes de proceso corrosivos.

Para medios como el ácido sulfúrico o el ácido nítrico, el material del instrumento debe confirmarse en función de la concentración específica, la temperatura y las condiciones del proceso.

Por ello, al seleccionar el modelo, es preferible no indicar simplemente al proveedor:

«Necesito un medidor de nivel por radar resistente a la corrosión».

Una información más útil consiste en:

Nombre del medio + concentración + temperatura + presión + dimensiones del tanque.

Esto permite determinar si el material seleccionado es adecuado.

6. ¿Cómo debe cablearse un medidor de nivel por radar?

Tras la instalación del medidor de nivel por radar en el sitio, también debe conectarse correctamente el cableado de alimentación y de señal.

Dependiendo del modelo, los medidores de nivel por radar pueden utilizar alimentación en CC o en CA.

Por lo tanto, antes de realizar la instalación eléctrica, el primer paso no es conectar la fuente de alimentación directamente, sino:

Verificar la placa de identificación del dispositivo y la etiqueta del producto.

Confirmar:

• Tensión nominal de alimentación;

• Tipo de fuente de alimentación;

• Definiciones de terminales de cableado;

• Tipo de salida de señal.

No cablear el instrumento basándose únicamente en la experiencia con otro modelo.

7.¿Qué debe prepararse antes de cablear un medidor de nivel por radar?

La información de cableado proporcionada recomienda el uso de un cable de par trenzado blindado con un área de sección transversal del conductor de referencia de:

0,5 mm²–2 mm²

Asimismo, la especificación real del cable debe seleccionarse en función de:

• Método de alimentación;

• Señal de comunicación;

• Distancia del cable;

• Normas eléctricas del sitio.

En instalaciones industriales, puede ser necesario utilizar cables separados y conductos protectores para cumplir con las prácticas de cableado de instrumentación o con las normativas eléctricas locales.

8. Pasos básicos para la instalación eléctrica del medidor de nivel de radar

Según la información de instalación que proporcionó, el proceso típico de cableado puede organizarse en los siguientes pasos:

8.1. Verifique la placa de identificación del instrumento

Confirme que la tensión de alimentación coincida con la fuente de alimentación disponible en el sitio.

8.2. Abra el compartimento de cableado del instrumento

suelte el mecanismo de bloqueo y abra la carcasa según la estructura específica del instrumento.

La información que proporcionó menciona el uso de una herramienta hexagonal de 2 mm; no obstante, se trata de un método de operación específico para una estructura determinada y no debe aplicarse directamente a todos los modelos.

8.3. Preparación del cable

El ejemplo de instalación incluido en la información proporcionada recomienda retirar aproximadamente 70 mm de la cubierta exterior del cable desde el extremo del mismo y, a continuación, introducir el cable a través de la entrada de cable hacia el cuerpo del instrumento.

La longitud real de retiro debe determinarse en función de la estructura de los terminales de cableado específicos.

8.4. Conecte los cables según las marcas de los terminales

). El bloque de terminales del instrumento indicará generalmente:

• Alimentación eléctrica;

• Señal;

• Polaridad positiva y negativa;

• Terminal de tierra.

La instalación eléctrica debe realizarse estrictamente de acuerdo con el diagrama de terminales correspondiente al modelo correspondiente.

8.5. Asegúrese de aplicar el puesta a tierra correcta

. Póngase el instrumento en tierra de acuerdo con las normas eléctricas locales y con los requisitos de instalación del instrumento.

8.6. Apriete la junta del cable.

Tras completar la instalación del cableado, apriete la junta del cable y la estructura de sellado para evitar que la agua de lluvia, el polvo o la humedad entren en el instrumento.

¿Por qué es importante el sellado al cablear un medidor de nivel de radar?

Muchos tanques de almacenamiento de petróleo y tanques de almacenamiento químico se instalan al aire libre.

Si la entrada del cable no se aprieta ni sella correctamente, puede provocar:

• Ingresión de agua de lluvia;

• Ingresión de humedad;

• Corrosión de los terminales de cableado;

• Fallo en el circuito interno;

Por ello, tras completar el cableado, es necesario no solo verificar las conexiones eléctricas, sino también inspeccionar:

Si la junta del cable, la carcasa y la entrada del cable están selladas de manera fiable.

Para instrumentos industriales de exterior, este es un paso de instalación muy importante.

10. ¿Cómo debe comisionarse un medidor de nivel por radar?

Una vez completadas la instalación y el cableado, el instrumento también debe someterse a una comisión.

Dependiendo de la configuración del instrumento, los métodos comunes para la comisión de medidores de nivel por radar incluyen:

1. Comisionamiento de software

Conecte el instrumento mediante el software correspondiente para configurar o verificar los parámetros de medición y otros parámetros relacionados.

2. Modulo local de visualización y ajuste

Si el instrumento está equipado con un módulo de visualización y operación, los parámetros pueden configurarse directamente en el instrumento.

3. Dispositivo portátil de programación

Algunos instrumentos pueden configurarse y ponerse en funcionamiento mediante un programaador portátil.

Por lo tanto, si el sitio presenta requisitos específicos para la puesta en marcha, también se debe confirmar el método de operación compatible antes de realizar la compra.

11. ¿Qué debe comprobarse durante la puesta en marcha?

Aunque diferentes modelos emplean procedimientos de configuración distintos, la puesta en marcha in situ debe confirmar al menos lo siguiente:

• Si el instrumento está alimentado correctamente;

• Si el nivel de líquido mostrado es adecuado;

• Si la altura del tanque está configurada correctamente;

• Si el punto cero y la posición de escala completa son correctos;

• Si la unidad de medición es correcta;

• Si la señal de salida es normal.

Si el instrumento puede mostrar información de eco, el nivel líquido real también puede utilizarse para determinar si el instrumento ha identificado correctamente la superficie del medio.

El método de configuración del parámetro específico debe seguirse según el manual de operación correspondiente al modelo.

12. ¿Qué información debe proporcionarse antes de adquirir un medidor de nivel por radar para un tanque de almacenamiento de petróleo?

Para evitar una selección incorrecta del modelo, se recomienda organizar los siguientes parámetros del sitio antes de la compra:

Esta información es mucho más útil para determinar el modelo correcto que simplemente preguntar: «¿Cuánto cuesta un medidor de nivel por radar?».

Preguntas frecuentes

P1: ¿Pueden utilizarse medidores de nivel por radar en tanques de almacenamiento de petróleo?

Sí. Los medidores de nivel por radar pueden seleccionarse para la medición continua del nivel en tanques de petróleo crudo, tanques de petróleo ligero y en algunos tanques de almacenamiento de líquidos volátiles, según las condiciones operativas reales.

Q2: ¿Puede utilizarse un medidor de nivel por radar convencional en un tanque de almacenamiento de ácido sulfúrico?

Se debe considerar cuidadosamente la resistencia al corrosión del material. Para medios altamente corrosivos, como el ácido sulfúrico o el ácido nítrico, se pueden seleccionar medidores de nivel por radar que utilicen PTFE u otros materiales resistentes a la corrosión, según la concentración, la temperatura y otras condiciones.

Q3: ¿Por qué debe comprobarse la placa de identificación antes de cablear un medidor de nivel por radar?

Diferentes modelos pueden requerir tensiones de alimentación o métodos de cableado distintos. Si la instalación del cableado se realiza sin verificar la placa de identificación, pueden darse conexiones incorrectas o incluso el instrumento puede dañarse.

Q4: ¿Por qué se recomienda utilizar cables blindados en medidores de nivel por radar?

Los sitios industriales pueden presentar diversos tipos de interferencias eléctricas; el uso de cables blindados que cumplan con los requisitos del instrumento puede ayudar a mejorar la estabilidad de la transmisión de la señal. La especificación específica del cable debe determinarse según el manual del instrumento y las normas del sitio.

Q5: ¿Puede el medidor de nivel por radar ser puesta en marcha directamente en el instrumento?

Algunos modelos están equipados con un módulo local de visualización y ajuste que permite configurar los parámetros directamente en el instrumento; otros productos se configuran mediante software o dispositivos de programación portátiles, según la configuración del instrumento.

Q6: ¿Basta el PTFE para un medidor de nivel por radar resistente a la corrosión?

No. La selección del material también debe tener en cuenta el medio específico, la concentración, la temperatura y la presión. El PTFE presenta una buena resistencia a la corrosión; no obstante, su idoneidad debe confirmarse según las condiciones operativas reales.

Resumen

Los medidores de nivel por radar para tanques de almacenamiento de petróleo miden principalmente la distancia hasta la superficie del líquido mediante la transmisión y recepción de señales de radar. Pueden utilizarse en tanques de almacenamiento o procesamiento industrial para petróleo crudo, petróleo ligero, líquidos volátiles y otros fluidos.

Para tanques de almacenamiento de petróleo convencionales, se deben confirmar como prioridades lo siguiente:

volumen, altura del tanque, temperatura, presión, conexión de instalación y método de suministro de energía.

Para medios corrosivos, como el ácido sulfúrico o el ácido nítrico, también se debe prestar especial atención a:

Los materiales resistentes a la corrosión utilizados para antenas y componentes en contacto con procesos.

Tras completar la selección del modelo, durante la instalación in situ también se debe tener en cuenta lo siguiente:

Verificación de la placa de identificación, cableado blindado, cableado correcto, puesta a tierra fiable y sellado adecuado de las entradas de cable.

Finalmente, la puesta en servicio puede realizarse mediante software, un módulo de visualización local o un dispositivo portátil de programación.

Para proyectos relacionados con tanques de almacenamiento de petróleo o tanques de almacenamiento de líquidos corrosivos, confirmar las condiciones operativas completas antes de determinar la configuración específica del medidor de nivel por radar resulta más fiable que seleccionar un modelo basándose únicamente en el rango de medición o en el precio.

Productos relacionados

26 GHz · 80 GHz · Radar de onda guiada