Medição de nível no tratamento de água: guia de campo

Medição de nível no tratamento de água e efluentes: quatro funções, quatro sensores

Estações de tratamento de água e efluentes precisam de diferentes medições de nível: nível no poço de bombeamento, carga hidráulica em canal aberto, nível de líquido no digestor e posição da manta de lodo. Um sensor selecionado para uma função pode não medir a grandeza necessária em outra. Defina a medição e suas consequências para o controle antes de selecionar radar, ultrassom, medição hidrostática ou um instrumento de interface.

Quatro tarefas de medição com diferentes critérios de aceitação

O radar pode ser útil onde o acesso a um sensor submerso é difícil. Um dispositivo hidrostático pode ser adequado quando a densidade do líquido for previsível e um diafragma compatível puder ser mantido. O desempenho ultrassônico depende do caminho acústico e das condições do gás. Nenhum destes princípios elimina a necessidade de uma avaliação do local.

Controle de bombas no poço de bombeamento: diferencie falha de nível alto

Os níveis de partida e parada das bombas dependem do volume de armazenamento, da vazão de entrada, da capacidade das bombas, do número permitido de partidas, da submergência mínima e dos limites operacionais do fabricante. Uma porcentagem fixa da profundidade do poço não é uma regra de projeto. Preveja uma diferença suficiente entre esses níveis para evitar partidas e paradas frequentes sem comprometer a capacidade de reserva exigida.

Uma falha do transmissor deve ser distinguível de uma leitura real de nível alto. Uma corrente de sinalização de falha acima da faixa de medição não deve ser interpretada automaticamente como comando para acionar uma bomba. Por outro lado, simplesmente parar todas as bombas na perda do sinal pode criar risco de inundação. A resposta deve ser definida na avaliação de risco e na lógica de causa e efeito da estação.

Teste a proteção de nível baixo e contra funcionamento a seco, os alarmes de nível alto, a alternância entre bomba em serviço e reserva, a retomada após o restabelecimento da energia e a falha de comunicação. Preveja proteção independente quando a avaliação de risco assim exigir. O enlace de monitoramento remoto não deve ser o único caminho para uma ação crítica de proteção local.

A medição de vazão em canal aberto exige uma referência hidráulica

Um radar mede a distância até a água, não a vazão diretamente. Uma calha ou um vertedor permite converter a carga hidráulica medida em vazão por meio de sua curva aprovada e do ponto especificado para a medição de nível. Confirme as dimensões da estrutura, a cota de referência da soleira ou da garganta, as condições de aproximação e a submergência permitida antes de inserir uma curva de conversão.

Para uma curva de vazão descrita pela lei de potência Q = C h^n, a contribuição de uma pequena incerteza na carga hidráulica para a incerteza relativa da vazão é aproximadamente n vezes a incerteza relativa da carga hidráulica. Como exemplo matemático, n = 1.5 e uma incerteza de 5 mm na carga hidráulica, com h = 0.30 m, contribuem com cerca de 2.5% de incerteza relativa na vazão, antes de considerar outros erros. Esses valores hipotéticos não constituem a calibração de uma calha específica.

Remanso, sedimentos, erro de zero ou medição no ponto errado podem ser as principais fontes de erro. Um poço de acalmamento corretamente projetado e conectado hidraulicamente pode ser válido; seu uso não é proibido por princípio. Verifique se o nível no sensor representa a carga hidráulica utilizada na calibração da estrutura.

Gases do digestor, espuma e compatibilidade química

Digestores cobertos podem conter gases inflamáveis ou corrosivos. Use a classificação de áreas perigosas da instalação para especificar o instrumento completo e sua instalação. Segurança intrínseca e proteção por invólucro à prova de explosão são conceitos distintos, cada qual com requisitos próprios; o certificado, as barreiras quando aplicáveis, as entradas de cabos e os limites de temperatura devem corresponder ao projeto.

A condensação e a espuma podem afetar o acompanhamento do nível pelo radar. Registre se o sistema de controle precisa medir o nível do líquido abaixo da espuma, a superfície da espuma ou ambos. Não presuma que um radar de superfície comum meça a manta de lodo abaixo de uma camada de água.

Para tanques de dosagem e de produtos químicos, obtenha a concentração e a temperatura reais do produto químico. O aço inoxidável ou um polímero específico não podem ser declarados adequados para todos os ácidos, álcalis ou oxidantes. Inclua diafragma, cabo, vedação e materiais de conexão na verificação de compatibilidade.

Montagem e comissionamento

Monte longe do jato de entrada e de forte turbulência. Verifique o feixe no nível operacional mais baixo, onde sua área geralmente é maior, e no limite de nível alto próximo à antena. Considere degraus, suportes, correntes de bomba e cabos que podem criar ecos concorrentes.

Instale os cabos e faça as terminações das blindagens conforme os requisitos do instrumento aprovado e o projeto EMC. Defina o intervalo de manutenção com base na taxa observada de formação de depósitos e nas consequências de uma falha, em vez de adotar um cronograma trimestral universal.

Envie à METRAVON o desenho do poço ou canal, faixa de medição, requisitos de controle, exposição química e classificação elétrica. Para tarefas de medição de vazão, inclua o tipo de estrutura hidráulica e seus dados de calibração.

Perguntas frequentes

O radar é sempre melhor que o ultrassônico em águas residuais?

Não. O radar evita os efeitos das variações da velocidade de propagação do som, mas espuma, depósitos e geometria ainda podem limitá-lo. Compare as duas tecnologias considerando as condições reais de operação e o acesso para manutenção.

As bombas devem iniciar quando o transmissor de nível falhar?

Não existe uma resposta universal. O projeto da estação deve equilibrar os riscos de inundação e funcionamento a seco, distinguir as falhas das leituras válidas e usar as proteções independentes necessárias.

Um radar pode medir vazão em um canal?

Ele pode fornecer o nível de água para uma curva aprovada de vazão de uma calha ou de um vertedor. O ponto correto de medição da carga hidráulica, a referência de cota e as condições hidráulicas são essenciais para o cálculo da vazão.

O radar de superfície detectará a manta de lodo?

Um radar de superfície comum geralmente mede a superfície superior do líquido ou da espuma. Uma interface de sólidos submersos requer uma tecnologia e instalação destinadas a essa medição.

Um digestor precisa sempre da mesma proteção contra explosão?

Não. A classificação do local e a jurisdição aplicável determinam a proteção necessária, o grupo de gás, os limites de temperatura e as condições de instalação.

Como um sensor de substituição deve ser aceito?

Verifique a referência física de cota, toda a faixa operacional, o ajuste de escala do sistema, a sequência das bombas, as funções de alarme e o comportamento em caso de falha. Conserve as configurações e as leituras de referência como base do comissionamento.

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