La misura di livello interfase viene utilizzata tutte le volte in cui in un processo vi sono due liquidi miscibili e non miscibili con una conducibilità differente. Questa misurazione avviene tramite i nostri strumenti che sfruttano il principio dell'impedenza.

Essi riescono a rilevare la differente conducibilità di un liquido rispetto ad un altro e quindi individuare per esempio il livello di interfaccia all'interno del serbatoio.

Esistono diversi approcci per misurare l'interfaccia tra acqua e olio. Metodi manuali, come valvole di campionamento e specole visive, sono ancora ampiamente utilizzati in queste applicazioni.

L'uso della strumentazione di livello per determinare l'interfaccia rimuove dalla procedura sia l'aspetto manuale che l'errore umano. Gli interruttori di livello con principio di impedenza forniscono un rilevamento affidabile dell'interfaccia dell'olio di acqua e aiutano ad automatizzare lo scarico dell'acqua o di qualsiasi altro fluido di processo.

Misuratore di livello interfase

Campi di applicazione del nostro misuratore di livello interfase può essere la rilevazione di un interfaccia acqua-olio, acqua-solvente, o qualsiasi interfaccia con un livello di impedenza tra i due fluidi ben distinto e diverso. Solitamente trattiamo una soluzione simile all'acqua con un altro composto organico.

Si riesce quindi ad osservare dove si trova il livello di interfaccia all'interno del serbatoio, nel contenitore e nel processo.

Un'altra applicazione riguarda il nostro strumento per la rilevazione dell'interfaccia, ovvero quando bisogna separare le due soluzioni e dividerle. Allora si installa un misuratore di interfaccia per determinare fino a quando bisogna scaricare una soluzione rispetto all'altra.

Il misuratore d'interfaccia anch'esso sfrutta il principio dell'impedenza. Una volta rilevata l'interfaccia il sensore comanda alle valvole del processo di chiudersi e scaricare da un'altra parte la soluzione organica.

Esempio interfaccia acqua olio

In un contenitore ho acqua e olio. L'olio starà sopra all'acqua. Dobbiamo scaricare il serbatoio versando da una parte l'acqua e da una parte l'olio. Si aprirà la prima valvola che scaricherà tutta l'acqua fino a quando il nostro sensore non rileverà l'interfaccia e chiuderà la valvola di scarico dell'acqua, aprendo poi quella di scarico per l'olio.

A questa soluzione possiamo aggiungere un sensore per la misura di livello interfase se vogliamo sapere a che altezza si trova lo strato di separazione tra i liquidi (ad esempio voglio far partire lo scarico quando il livello è pari al 60% del serbatoio).

Da notare che questa applicazione oltre a lavorare molto bene con l'interfaccia acqua olio, è utilizzabile in tutti quei casi in cui la conduttività dei liquidi nel processo e delle fasi è significativamente differente.

Un'esempio?

In un'operazione di fracking nei pozzi di petrolio e gas, l'acqua e l'olio arrivano entrambi in superficie e devono essere separati. Petrolio e gas possono essere filtrati dall'acqua abbastanza facilmente, ma l'acqua rimanente, chiamata "acqua prodotta", è contaminata e deve essere trattata prima di essere rilasciata nell'ambiente.

Indipendentemente dal fatto che la separazione avvenga nel sito del pozzo o nella raffineria, una delle parti più critiche del processo sta misurando il livello dell'interfaccia tra olio e acqua nel vaso di separazione. Quando si confrontano strumenti a livello di punto in grado di rilevare l'interfaccia acqua / olio, il sensore di impedenza si distingue come la scelta migliore. Gli interruttori di livello di impedenza sono semplici da calibrare e possono essere installati in orizzontale o in verticale. Non ci sono parti in movimento in gioco. Poiché l'impedenza ha il vantaggio della compensazione attiva dell'accumulo, i materiali che rivestono come greggio pesante o paraffina non sono un problema.

Altri metodi per la misurazione dell'interfaccia

Sono disponibili diversi altri metodi per rilevare l'interfaccia acqua / olio, ma tutti presentano uno svantaggio significativo rispetto ai sensori di livello ad impedenza:

Campionamento manuale dell'interfaccia

Il metodo di campionamento manuale è in qualche modo arcaico, ma è ancora usato in molte strutture. Un numero di le valvole sono distanziate verticalmente sul lato del serbatoio. Un operatore apre brevemente la valvola e estrae un campione. Osservando il campione visivamente, si può determinare quale valvola fornisce acqua e la successiva valvola più vicina dove è presente olio, quindi l'identificazione dell'interfaccia è tra le due valvole. Il campionamento manuale presenta numerosi difetti. Innanzitutto, dà solo un'idea di dove si trova l'interfaccia, ovvero da qualche parte tra due valvole. Poiché i campioni vengono prelevati manualmente, la posizione dell'interfaccia è accurata solo come l'ultima campione. Si basa anche su un'interpretazione visiva manuale di cosa sia l'acqua e cos'è l'olio. Questa interpretazione è arbitraria e incompatibile con diversi operatori. Infine, è un giudizio dell'operatore decidere quando interrompere il dumping, il che si aggiunge al fattore di errore umano.

Indicatore visivo della separazione di fase

Un indicatore visivo situato nella linea di uscita dello scarico dell'acqua può essere utilizzato per discernere visivamente il cambiamento dall'acqua fase alla fase oleosa. Come nel metodo di campionamento manuale, si basa su un'interpretazione visiva di cosa sia l'acqua e cosa sia olio. Inoltre, poiché il vetro spia si trova nella linea di uscita, un po 'd'olio verrà scaricato inavvertitamente. Trattandosi di una funzione manuale, viene introdotto l'errore umano.

Interruttore di conducibilità

Gli interruttori di conducibilità funzionano facendo passare una corrente elettrica da un elettrodo a un secondo elettrodo attraverso un liquido conduttivo. In un'applicazione di interfaccia olio / acqua, la corrente passa attraverso la presenza di acqua. quando il liquido cambia in olio non conduttivo, la corrente non passa più tra gli elettrodi e l'interruttore indica a cambio di stato. Gli interruttori di conducibilità possono e forniscono un rilevamento affidabile dell'interfaccia in molte installazioni. Tuttavia, se gli elettrodi sono rivestiti con un materiale non conduttivo come petrolio greggio pesante o cera di paraffina, l'elettrodo non sarà più in grado per passare corrente. Ciò indicherà una lettura errata fino alla pulizia degli elettrodi. Per questo motivo, gli interruttori di conducibilità devono essere utilizzati solo nei processi di separazione in cui le fasi sono prive di materiale pesante o contaminanti.

Misuratore di livello interfase a galleggiante

Gli interruttori a galleggiante possono essere utilizzati per misurare l'interfaccia tra acqua e olio. Il galleggiante è calibrato per il gravità specifica dell'acqua, che è 1,0 o leggermente superiore. L'olio ha un peso specifico inferiore, generalmente tra 0,7 e 0,9. Quando il livello dell'acqua scende, il braccio del galleggiante si sposta verso il basso, fornendo un'indicazione del punto di controllo basso dell'acqua. I galleggianti possono essere problematici nelle applicazioni di scarico dell'acqua per diversi motivi. Le parti mobili dell'interruttore a galleggiante sono suscettibile di usura e danni. Il galleggiante può essere compromesso facendolo affondare. Il greggio pesante e la cera possono accumularsi sul galleggiante e braccio galleggiante, causando riaggancio e guasti. Infine, sono i pesi specifici sia delle acque sotterranee che dell'olio variabile, che richiede "ritocchi" di calibrazione su base regolare.

Esistono diversi approcci a livello di punto per misurare l'interfaccia tra acqua e petrolio per lo scarico dell'acqua controllo. Metodi manuali, come valvole di campionamento e occhiali da vista, sono ancora ampiamente utilizzati in queste applicazioni. Utilizzando il livello la strumentazione per determinare l'interfaccia rimuove dalla procedura sia l'aspetto manuale che l'errore umano. Quando si confrontano strumenti a livello di punto in grado di rilevare l'interfaccia acqua / olio, il sensore di impedenza si distingue come scelta migliore. Gli interruttori di livello di impedenza sono semplici da calibrare e possono essere installati in orizzontale o in verticale. Non ci sono parti in movimento per usurarsi o appendere. Poiché l'impedenza ha il vantaggio di compensazione dell'accumulo attivo, materiali greggio pesante o paraffina non sono un problema.

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