Misura di livello nel trattamento delle acque: guida pratica

Misura di livello nel trattamento delle acque e delle acque reflue: quattro funzioni, quattro sensori

Gli impianti di trattamento delle acque e delle acque reflue richiedono diverse misure: livello nel pozzetto di pompaggio, carico idraulico nel canale a pelo libero, livello del liquido nel digestore e posizione del manto di fango. Un sensore scelto per una funzione potrebbe non misurare la grandezza necessaria per un'altra. Definire la misura e le sue conseguenze sul controllo prima di scegliere uno strumento radar, a ultrasuoni, idrostatico o di interfaccia.

Quattro compiti di misurazione con diversi criteri di accettazione

Il radar può essere utile quando è difficile accedere a un sensore sommerso. Uno strumento idrostatico può essere adatto se la densità del liquido è prevedibile ed è possibile effettuare la manutenzione di una membrana compatibile. Le prestazioni degli ultrasuoni dipendono dal percorso acustico e dalle condizioni del gas. Nessuno di questi principi elimina la necessità di una valutazione dell'impianto.

Controllo delle pompe nel pozzetto: distinguere un guasto da un livello d'acqua elevato

I livelli di avvio e arresto delle pompe dipendono dal volume di accumulo, dall'afflusso, dalla portata delle pompe, dal numero di avviamenti consentiti, dalla sommergenza minima e dai limiti operativi del fabbricante. Una percentuale fissa della profondità del pozzetto non è una regola di progetto. Prevedere un sufficiente scarto tra le soglie per evitare avviamenti e arresti ravvicinati senza perdere la capacità di riserva richiesta.

Un guasto del trasmettitore deve essere distinguibile da una lettura valida di livello alto. Una corrente di segnalazione guasto oltre il limite superiore del campo non deve essere interpretata automaticamente come una richiesta di avvio della pompa. D'altra parte, arrestare tutte le pompe in caso di perdita del segnale può causare un rischio di allagamento. La risposta deve essere definita nella valutazione del rischio e nella logica causa-effetto della stazione.

Provare la protezione di basso livello e contro la marcia a secco, gli allarmi di alto livello, la commutazione tra pompa in servizio e pompa di riserva, il ripristino dell'alimentazione e il guasto di comunicazione. Prevedere protezioni indipendenti dove richiesto dal rischio valutato. Il collegamento di monitoraggio remoto non deve essere l'unico percorso per un'azione locale di protezione critica.

La misura di portata a pelo libero richiede un riferimento idraulico

Un radar misura la distanza dall'acqua, non direttamente la portata. Un canale di misura o uno stramazzo consente di convertire il carico idraulico misurato in portata mediante la relazione di taratura approvata e il punto di misura specificato. Prima di inserire una curva di conversione, verificare le dimensioni della struttura, la quota di riferimento della cresta o della gola, le condizioni di approccio e la sommergenza ammissibile.

Per una relazione di taratura a legge di potenza Q = C h^n, una piccola incertezza relativa del carico idraulico contribuisce all'incertezza relativa della portata per un valore pari a circa n volte tale incertezza. Come esempio matematico, con n = 1.5 e un'incertezza sul carico di 5 mm a h = 0.30 m, il contributo all'incertezza relativa della portata è di circa 2.5%, prima degli altri errori. Questi valori ipotetici non costituiscono la taratura di uno specifico canale di misura.

Il rigurgito, i sedimenti, uno zero errato o una misura nel punto sbagliato possono costituire la componente dominante dell'errore. Un pozzetto di calma correttamente progettato e collegato idraulicamente può essere valido; il suo impiego non è vietato in quanto tale. Verificare che il livello rilevato dal sensore rappresenti il carico idraulico utilizzato nella taratura della struttura.

Compatibilità con gas di digestione, schiuma e prodotti chimici

I digestori coperti possono contenere gas infiammabili o corrosivi. Utilizzare la classificazione delle aree pericolose del sito per specificare lo strumento completo e l'installazione. La sicurezza intrinseca e la protezione antideflagrante sono concetti di protezione diversi con requisiti specifici; il certificato, le barriere ove applicabili, gli ingressi dei cavi e i limiti di temperatura devono corrispondere al progetto.

La condensa e la schiuma possono influire sull'inseguimento del livello da parte del radar. Specificare se il sistema di controllo richiede la misura del livello del liquido sotto la schiuma, della superficie della schiuma o di entrambi. Non presumere che un normale radar di superficie misuri il manto di fango sotto uno strato d'acqua.

Per i serbatoi di dosaggio e chimici, ottenere la concentrazione e la temperatura effettive dei prodotti chimici. L'acciaio inossidabile o un particolare polimero non possono essere dichiarati adatti a tutti gli acidi, alcali o ossidanti. Includere la membrana, il cavo, la guarnizione e i materiali di connessione nel controllo di compatibilità.

Montaggio e messa in servizio

Installare lontano dal getto in ingresso e dalle forti turbolenze. Verificare il fascio al livello operativo minimo, dove la sua impronta è generalmente più ampia, e al limite di alto livello vicino all'antenna. Considerare pioli, staffe, catene delle pompe e cavi che possono generare echi concorrenti.

Posare i cavi e terminare le schermature secondo il progetto approvato della strumentazione e della compatibilità elettromagnetica EMC. Definire l'intervallo di manutenzione in base alla velocità di formazione dei depositi osservata e alle conseguenze del guasto, senza adottare una cadenza trimestrale universale.

Inviare a METRAVON il disegno del pozzetto o del canale, il campo di misura, i requisiti di controllo, l'esposizione chimica e la classificazione elettrica. Per le misure di portata, includere il tipo di struttura idraulica e i relativi dati di taratura.

Domande frequenti

Il radar è sempre migliore degli ultrasuoni nelle acque reflue?

No. Il radar evita gli effetti dovuti alle variazioni della velocità del suono, ma schiuma, depositi e geometria possono comunque limitarne le prestazioni. Confrontare entrambe le tecnologie nelle condizioni operative effettive, considerando anche l'accesso per la manutenzione.

Le pompe dovrebbero avviarsi quando il trasmettitore di livello si guasta?

Non esiste una risposta universale. La progettazione della stazione deve bilanciare i rischi di allagamento e di funzionamento a secco, distinguere i guasti dalle letture valide e utilizzare le protezioni indipendenti richieste.

Un radar può misurare la portata in un canale?

Può fornire il livello dell'acqua da utilizzare in una relazione di taratura approvata per un canale di misura o uno stramazzo. Il corretto punto di rilevamento del carico, la quota di riferimento e le condizioni idrauliche sono essenziali per il calcolo della portata.

Il radar di superficie rileverà la coltre di fango?

Un normale radar di superficie misura generalmente la superficie superiore del liquido o della schiuma. Un'interfaccia di solidi sommersi richiede una tecnologia e un'installazione destinate a tale misurazione.

Un digestore necessita sempre della stessa protezione contro le esplosioni?

No. La classificazione del sito e la giurisdizione applicabile determinano la protezione richiesta, il gruppo di gas, i limiti di temperatura e le condizioni di installazione.

Come dovrebbe essere accettato un sensore sostitutivo?

Verificare la quota fisica di riferimento, l'intero campo operativo, la conversione di scala del sistema, la sequenza delle pompe, le funzioni di allarme e il comportamento in caso di guasto. Conservare le impostazioni e le letture di riferimento come base per la messa in servizio.

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