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Misura di livello nei serbatoi petroliferi: scorte, transazioni commerciali e prevenzione del troppo pieno sono tre funzioni distinte
Un progetto di stoccaggio petrolifero deve specificare separatamente la gestione delle scorte, la misura commerciale e la prevenzione del troppo pieno. Le scorte rappresentano la quantità presente nel serbatoio. La misura per transazioni commerciali richiede, ove applicabile, un sistema di misura approvato. La prevenzione del troppo pieno deve garantire una risposta affidabile prima della perdita di contenimento. Una sola cifra di accuratezza non definisce i requisiti delle tre funzioni.
Separare le tre funzioni
| Funzione | Risultato necessario | Cosa deve essere specificato |
|---|---|---|
| Gestione delle scorte | Scorte disponibili in volume o massa | Incertezza richiesta, taratura del serbatoio e dati di temperatura o densità |
| Misura per transazioni commerciali | Quantità commercialmente accettata | Approvazione metrologica applicabile, condizioni di installazione e procedure di verifica |
| Prevenzione del troppopieno | Avviso tempestivo o arresto del flusso in ingresso | Valutazione del rischio, tempi di risposta, architettura, test e responsabilità |
Non assegnare tolleranze millimetriche universali a queste funzioni. L'obiettivo di gestione delle scorte di un terminale è diverso da un requisito di metrologia legale; un allarme di livello alto-alto richiede margine adeguato della soglia, ripetibilità e risposta, non soltanto una risoluzione fine del display.
API 2350 è un programma di prevenzione, non un certificato del trasmettitore
API 2350 tratta la prevenzione del troppo pieno negli stoccaggi petroliferi compresi nel suo campo di applicazione. Per ciascun impianto occorre stabilirne l'applicabilità, la categoria del serbatoio e le misure di protezione necessarie. Non impone la stessa configurazione strumentale a tutti i serbatoi di liquidi, compresi quelli di LNG.
Quando è richiesta una funzione indipendente di livello alto-alto, un secondo valore proveniente dal trasmettitore usato per le scorte non costituisce un sensore indipendente. Esaminare l'intero percorso: alimentazione, logica, allarme o azione di arresto, guasti per causa comune e modalità di prova.
Definire i livelli di allarme e di intervento in base alla capacità disponibile, alla massima portata di ingresso plausibile e al tempo necessario per rilevare la condizione, reagire e arrestare il flusso. Includere, ove rilevanti, i tempi di comunicazione e di manovra della valvola. Una percentuale fissa dell'altezza del serbatoio non dimostra l'adeguatezza del tempo di risposta.
Le procedure e gli intervalli dei test funzionali dipendono dallo standard applicabile, dalle istruzioni sull'attrezzatura e dalla valutazione dei rischi documentata. Evitare di inventare un intervallo annuale o trimestrale per tutti gli strumenti di misurazione del livello dei serbatoi. Conservare l'ambito del test, i risultati, i difetti e le azioni correttive.
Selezionare uno strumento di misura di livello per il suo ruolo effettivo
Radar a spazio libero, sistemi di misura servoassistiti, radar a onde guidate e altre tecnologie rispondono a diverse configurazioni dei serbatoi. Un radar proposto per la misura di livello di processo non è automaticamente approvato per le transazioni commerciali o per una funzione strumentata di sicurezza. Verificare l'approvazione specifica, le opzioni e il sistema installato.
I servosistemi hanno componenti di misurazione mobili e proprie esigenze di manutenzione. I sistemi idrostatici dipendono dal riferimento di pressione e dalla densità rappresentativa. Il radar a onde guidate con capacità di interfaccia aggiunge contatto con il prodotto e presenta limiti sulle proprietà dello strato, sullo spessore e sulla disposizione della sonda.
Gli oli che generano echi deboli non richiedono sempre un tubo di calma. Verificare i limiti applicativi e le prestazioni dell'eco dello strumento scelto. Se si usa un tubo di calma, diametro, rettilineità, fessure, giunti, ricambio del liquido e distanze libere rispetto al tetto devono rispettare i requisiti dello strumento; un tubo scelto arbitrariamente può introdurre nuovi errori.
I tetti galleggianti necessitano di un riferimento di misura fisso
La misurazione convenzionale del livello del serbatoio utilizza un riferimento fisso definito e una disposizione approvata in grado di misurare il liquido evitando interferenze dal tetto. Un idoneo tubo di calma può consentire l'accesso attraverso il tetto. Il montaggio di un normale strumento di misura del livello su un tetto mobile e la misurazione della piccola distanza sottostante non fornisce, di per sé, il livello assoluto del serbatoio.
La posizione del tetto non coincide sempre con il livello del liquido: un tetto appoggiato sui sostegni, inclinato o vincolato meccanicamente costituisce un'ovvia eccezione. Dove richiesto, considerare nel calcolo della capacità il volume di liquido spostato dal tetto galleggiante. Verificare che il percorso di misura rimanga libero per tutta la corsa del tetto, comprese le condizioni di basso livello.
Interfaccia olio-acqua ed emulsioni
Innanzitutto definire il limite richiesto: acqua libera sotto l'olio, una transizione dell'emulsione o un profilo del contenuto di acqua. La misurazione dell'interfaccia a onde guidate può funzionare quando lo strato superiore trasmette energia sufficiente e l'interfaccia produce una risposta utilizzabile. Una sola soglia universale di contrasto dielettrico non è sufficiente per selezionare lo strumento.
Uno strato di transizione dell'emulsione olio-acqua non ha un confine netto. Alcuni strumenti specializzati possono caratterizzare emulsioni o profili, ma la quantità da riportare e la sua modalità di accettazione devono essere concordate. Il campionamento può far parte di tale convalida; non è la prova che ogni metodo continuo sia impossibile.
Definire il bilancio di incertezza del sistema
| Contributo | Prova o controllo |
|---|---|
| Strumento di misura e altezza di riferimento | Rilievo dell'installazione e verifica rispetto a un riferimento accettato |
| Capacità del serbatoio | Tabella di calibrazione attuale e relative correzioni strutturali |
| Temperatura del prodotto | Misurazione rappresentativa della temperatura e correzione del volume applicabile |
| Densità o composizione | Misurazione o analisi adatta per calcoli di massa |
| Effetti del tetto | Corretta considerazione del volume spostato dal tetto e percorso di misura privo di ostacoli |
| Elaborazione dei dati | Unità, conversioni di scala e calcoli verificati, con conservazione delle registrazioni |
Combinare le incertezze secondo la metodologia applicabile, senza sommare millimetri e percentuali non omogenei. Precisare se il risultato è il volume alle condizioni osservate, il volume standard o la massa. La sola specifica di un sensore di livello non determina l'incertezza della quantità consegnata.
Fornire a METRAVON dimensioni del serbatoio, tipo di tetto, prodotti, limiti operativi, grandezza da determinare e requisiti applicabili di misura e protezione.
Domande frequenti
Il radar può essere utilizzato per misure destinate a transazioni commerciali?
Sì, ove consentito è possibile utilizzare idonei sistemi di misurazione del livello omologati. Verificare l'approvazione effettiva, l'installazione del serbatoio, le misurazioni di supporto e la verifica richiesta, non solo il principio di rilevamento.
API 2350 significa che ogni serbatoio necessita degli stessi due dispositivi?
No. Stabilire l'applicabilità dello standard, la categoria del serbatoio e l'architettura di protezione richiesta. Laddove è richiesta l'indipendenza, due uscite di un trasmettitore non la forniscono.
Uno strumento di misura di livello montato su un tetto mobile può segnalare il livello del serbatoio?
Non sulla base della sola breve distanza tra tetto e liquido. Il livello assoluto richiede un riferimento fisso o un sistema appositamente progettato che tenga conto del movimento del tetto.
Il radar può misurare l’interfaccia olio-acqua?
Alcuni strumenti a onde guidate possono farlo entro i propri limiti di misura dell'interfaccia. Il radar di superficie non individua automaticamente un'interfaccia sommersa; per le emulsioni occorre definire l'obiettivo della misura.
È obbligatorio un pozzo di calma per la benzina?
No. La necessità dipende dallo strumento e dall'installazione. Sia le configurazioni a spazio libero sia quelle con tubo di calma devono essere verificate per il prodotto effettivo e il campo operativo richiesto.
Con quale frequenza è necessario testare gli strumenti di misura di livello e gli allarmi?
Utilizzare l'approvazione applicabile, le istruzioni sull'attrezzatura, l'esperienza operativa e la valutazione dei rischi documentata. Definire l'ambito completo del test e conservare i risultati anziché adottare un intervallo generico.
Riferimenti tecnici
Applicazioni correlate
Trasmettitore di livello radar per serbatoi chimici: materiali, proprietà dielettriche e insidie | Misura di livello criogenica: serbatoi di LNG, azoto liquido e ossigeno liquido
