MCA Strumentazione Industriale – Bollate, Milano
Strumentazione per caldaie, distribuzione, scambiatori, scaricatori condensa
Applicazione · Energia, Utilities, Industria di processo
Il vapore industriale (technical steam, plant steam) è la principale utility energetica in larga parte degli stabilimenti chimici, alimentari, tessili, farmaceutici e cartari. Viene prodotto in caldaie a vapore alimentate a gas, gasolio, biomassa o cogenerazione, e distribuito a temperature di 150-250 °C e pressioni di 4-25 bar a un network di scambiatori di calore, autoclavi, riscaldatori, surriscaldatori, turbine.
Si distingue dal vapore di processo (clean steam) per la presenza di additivi anti-corrosione e anti-incrostazione che lo rendono inadatto al contatto diretto con prodotti farmaceutici o alimentari sterili. Per le applicazioni in contatto diretto vedere la pagina dedicata clean steam (vapore pulito).
La strumentazione su linee di vapore deve resistere a temperature elevate, pulsazioni del flusso, condense incidentali e vibrazioni indotte dal flusso ad alta velocità (calcolo ASME PTC 19.3 TW per i pozzetti termometrici). Questa pagina copre le configurazioni Labom adatte a tutto il ciclo del vapore industriale.
Il vapore industriale segue un ciclo chiuso o semi-chiuso composto da quattro fasi:
Su tutto il ciclo è critico monitorare pressione, temperatura, portata, livello di condensa nei serbatoi, funzionamento degli scaricatori. Una perdita non rilevata di vapore in linea può costare migliaia di euro all'anno in energia sprecata e indebolire l'intera infrastruttura per fenomeni di colpo d'ariete.
Controllo principale della generazione vapore. Trasmettitore con SIL2 standard.
Saturazione o surriscaldamento. Pt100 con pozzetto ASME PTC 19.3 TW calcolato.
Tipicamente con orifizio + delta-P, compensato in pressione e temperatura.
Temperatura a valle, allarme di blocco aperto/chiuso, prevenzione perdite.
Configurazioni Labom per impianti di vapore industriale.
Per pressione di caldaia e linea distribuzione. PASCAL CI4 con flangia ASME 300# o 600#, range 0-25 bar, certificazione SIL2 standard per funzioni di sicurezza alta pressione di caldaia.
Per protezione sonde Pt100 in linea. Pozzetto saldato o flangiato in AISI 316L o Inconel 625 (vapore surriscaldato), calcolo ASME PTC 19.3 TW obbligatorio per resistenza alle vibrazioni del flusso.
Per lettura locale di pressione. BH42 con separatore e serpentina di raffreddamento (pig-tail) per protezione del Bourdon dalle alte temperature. Riempito glicerina per smorzare le pulsazioni.
Per misura di portata vapore con orifizio. PASCAL CI4340 alta statica fino a 420 bar, abbinato a orifizio calibrato in linea. Estrazione di radice quadrata integrata per output diretto in unità di portata.
| Fase impianto | Punti di misura | Strumentazione consigliata |
|---|---|---|
| Caldaia a vapore (corpo) | Pressione, livello, temperatura | PASCAL CI4 SIL2 + livello differenziale + Pt100 classe A |
| Acqua di alimentazione | Pressione mandata, temperatura, portata | PASCAL CI4 + Pt100 classe A + differenziale CI4340 |
| Surriscaldatore | Temperatura, pressione | Pt100 Inconel + PASCAL CI4 alta temperatura |
| Linea distribuzione vapore | Pressione, temperatura | PASCAL CI4 + Pt100 con pozzetto ASME calcolato |
| Riduttori di pressione | Pressione monte/valle | 2× PASCAL CI4 + manometri locali BH42 |
| Scambiatori di calore | Temperatura prodotto, condensa, pressione | Pt100 classe A + PASCAL CV3 + differenziale piastre |
| Scaricatori condensa | Temperatura a valle, differenziale | Pt100 classe A + PASCAL CP1310 |
| Serbatoio condense | Livello, temperatura | Trasmettitore differenziale + Pt100 |
Per la quotazione servono: tipologia impianto (caldaia industriale, centrale termica, cogenerazione), pressioni e temperature di esercizio, capacità in t/h di vapore, fasi di impianto da strumentare, eventuale classificazione ATEX delle aree, requisiti SIL per funzioni di sicurezza, calcoli ASME PTC 19.3 TW per pozzetti. Inviaci queste info e configuriamo insieme la strumentazione completa.
Il vapore industriale (technical steam) è prodotto da acqua addolcita o demineralizzata e contiene additivi anti-corrosione e anti-incrostazione (ammine, fosfati, polimeri) per proteggere le tubazioni. È usato per riscaldamento di processo, dove non c'è contatto diretto con il prodotto. Il vapore di processo (clean steam) è privo di additivi ed è destinato alla sterilizzazione di prodotti farmaceutici e food in contatto diretto. La distinzione è cruciale: il vapore industriale non può sostituire il clean steam in pharma.
Il vapore in linea ha velocità tipiche di 30-50 m/s. Queste velocità inducono vibrazioni indotte dal flusso (vortex shedding) che possono rompere il pozzetto se non correttamente dimensionato. Il calcolo ASME PTC 19.3 TW verifica frequenza naturale, sollecitazione dinamica e statica, limiti di pressione idrostatica. Saltare il calcolo significa rischiare la rottura del pozzetto in linea, con perdita di vapore in pressione (rischio personale) e fermo impianto.
Il vapore in sé non è infiammabile, quindi le linee di vapore non richiedono ATEX intrinsecamente. Tuttavia, le linee di vapore in stabilimenti chimici, petrolchimici e oil & gas attraversano spesso aree classificate per la presenza di solventi, gas o polveri combustibili nelle vicinanze. La strumentazione installata in queste aree deve essere ATEX, anche se il fluido di processo è solo vapore.
La portata di vapore si misura tipicamente con elementi deprimogeni (orifizio calibrato, venturi) e un trasmettitore di pressione differenziale: la caduta di pressione attraverso la restrizione è proporzionale al quadrato della portata. Per un calcolo accurato di portata massica serve anche misura di pressione e temperatura per compensare la densità del vapore. Esistono anche misuratori a vortex e a coriolis specifici per vapore, ma la combinazione orifizio + delta-P resta la più diffusa.
Gli scaricatori di condensa (steam traps) richiedono monitoraggio per garantire che funzionino correttamente: uno bloccato aperto fa perdere vapore (costo energetico), uno bloccato chiuso causa colpi d'ariete e accumulo di condensa. Il monitoraggio si fa tipicamente con: temperatura a valle dello scaricatore (Pt100 classe A), pressione differenziale prima/dopo (PASCAL CP1310), eventuali sensori ultrasonici dedicati. La misura della temperatura è la più semplice ed efficace.
MCA Strumentazione Industriale è distributore Labom in Italia e fornisce strumentazione per linee di vapore industriale a Milano, in Lombardia e in tutta Italia, con supporto tecnico diretto e calcoli ASME PTC 19.3 TW per pozzetti.