A medição do fluxo de fluidos é uma das tarefas mais desafiadoras e complexas no campo da instrumentação industrial. Para lidar com essa complexidade e atender às demandas apresentadas, uma ampla variedade de tecnologias foi desenvolvida. Essas tecnologias foram projetadas para abordar as diversas necessidades e características dos fluidos, levando em consideração as sutilezas e particularidades de cada método. É importante ressaltar que cada uma dessas tecnologias possui suas próprias limitações e peculiaridades. Portanto, a escolha do método de medição adequado torna-se uma decisão crítica que deve ser cuidadosamente avaliada com base nas características específicas do processo e do fluido em questão.
Para melhor enterder essa váriável precisamos abrir um parenteses para melhor explicar os termos “FLuxo / Vazão”. Embora esses termos muitas vezes sejam usados de forma intercambiável na prática. Porém para nos técnicos é de fundamental importância que saibamos identificar a diferença entre esses dois termos:
Medição de Fluxo: A medição de fluxo é um termo amplo que se refere à quantificação do movimento de um fluido em uma determinada área ou ponto. Isso pode incluir a determinação da quantidade total de fluido que passa por um ponto específico, bem como outras características do fluxo, como velocidade e direção. Portanto, a medição de fluxo pode abranger uma variedade de métodos e técnicas para avaliar essas propriedades.
Medição de Vazão: A medição de vazão é um termo mais específico que se refere exclusivamente à determinação da taxa de fluxo de um fluido em um determinado ponto ou em uma seção específica de um sistema. Em outras palavras, a medição de vazão se concentra na quantidade de fluido que passa por um ponto em um determinado período de tempo. É geralmente expressa em unidades como litros por minuto, metros cúbicos por hora, entre outras.
O termo “fluxo volumetrico = vazão” pode ser interpretado de diferentes maneiras, dependendo do que se deseja medir. Como já mensionado anteriormente a vazão refere-se à quantidade de fluido que passa por uma área em um determinado período de tempo, geralmente expressa em unidades como litros por segundo (L/s) ou metros cúbicos por hora (m³/h). Quando se trata de medição de vazão em massa relaciona-se à quantidade de massa que passa por uma área em um determinado período de tempo, com unidades como quilogramas por segundo (kg/s). Já a vazão padronizada considera o volume de gás que passaria sob condições padrão de pressão e temperatura, diferentemente das condições reais da linha de processo.
Os medidores de vazão concebidos para operar com gases ou vapores muitas vezes não são adequados para lidar com líquidos devido às discrepâncias nas propriedades físicas entre esses fluidos. Além disso, as características dinâmicas dos fluidos, como viscosidade e densidade, podem variar em função da taxa de fluxo, o que impacta diretamente na precisão dos medidores. A maioria das tecnologias de medição de fluxo enfrenta dificuldades em manter uma linearidade consistente ao longo de toda a faixa de medição, desde o fluxo máximo nominal até o fluxo zero, independentemente do nível de ajuste realizado para se adequar ao processo em questão.
A instalação adequada de medidores de fluxo é crucial para garantir a precisão e confiabilidade das medições em sistemas de instrumentação industrial. A localização do medidor no sistema de tubulação deve ser cuidadosamente planejada para evitar interferências que possam comprometer seu desempenho. Isso frequentemente gera desafios na colaboração entre engenheiros mecânicos, responsáveis pelo layout da tubulação, e engenheiros de instrumentação, que focam na precisão e controle do processo.
A instalação inadequada dos medidores de vazão impõe desafios significativos aos técnicos de instrumentação durante a calibração e ajuste dos equipamentos durante a inicialização da unidade de processo. Isso pode resultar em atrasos e custos adicionais, além de potencialmente comprometer a segurança e eficiência operacional. Portanto, é imperativo que as equipes de engenharia colaborem para integrar os requisitos de layout da tubulação com as necessidades de medição de fluxo, garantindo assim o sucesso operacional do sistema.
Mesmo após um medidor de vazão ser adequadamente selecionado para a aplicação do processo e corretamente instalado na tubulação, problemas podem surgir. Esses problemas podem ser devido a alterações nas propriedades do fluido do processo (como densidade, viscosidade, condutividade) ou à presença de impurezas no fluido do processo.
As propriedades do fluido podem mudar devido a vários fatores, como alterações na temperatura ou pressão, ou devido a reações químicas que podem ocorrer dentro do fluido. Essas mudanças podem afetar a precisão do medidor de vazão.
Além disso, os medidores de vazão estão sujeitos a muito mais “desgaste” do que a maioria dos outros elementos de detecção primários. Isso ocorre porque o(s) elemento(s) de detecção de um medidor de fluxo deve(m) estar diretamente no caminho dos fluxos de fluido, que podem ser potencialmente abrasivos. Isso significa que eles estão em contato direto com o fluido e, portanto, são mais suscetíveis a danos causados por partículas ou impurezas presentes no fluido. Isso pode levar a um desgaste mais rápido do medidor de fluxo e, eventualmente, a uma diminuição na precisão das medições.