Para otimizar a segurança, é essencial obter Medições precisas dos níveis de líquido dentro Tanques GNL.

É essencial obter medições de nível muito precisas e confiáveis nos tanques criogênicos ou refrigerados que armazenam gás natural liquefeito (GNL), pois isso ajuda a prevenir transbordamentos, otimizar a segurança do local e do trabalhador e garantir a conformidade com as normas ambientais. A tecnologia de medição de nível é parte integrante dos sistemas de prevenção de transbordamento (OPS) que minimizam o risco de derramamentos e vazamentos potencialmente desastrosos de tanques de GNL. No entanto, como expliquei em
um artigo da Hazardex, ‘Como a tecnologia avançada de radar aumenta a segurança nos terminais de GNL’, Medir o nível de GNL é uma aplicação desafiadora.

O GNL é um combustível perigoso, armazenado em grandes tanques com capacidade de até 200.000 metros cúbicos. A faixa de medição de nível exigida frequentemente excede 40 metros (131 pés), o que torna difícil alcançar um alto grau de precisão. Além disso, esses tanques normalmente não são abertos durante a operação ou mesmo para fins de manutenção durante todo o seu ciclo de vida. Isso torna importante selecionar tecnologia de medição de nível excepcionalmente confiável com necessidades mínimas de manutenção. O artigo explica que a abordagem moderna para a medição de nível em tanques de GNL é o uso de medidores por radar sem contato. Ele afirma:

…Os medidores de nível por radar funcionam emitindo sinais de micro-ondas em direção à superfície do líquido, e uma medição precisa é obtida através da análise dos sinais enviados de volta ao transmissor. É necessário um sinal forte de reflexão, comumente chamado de eco, para garantir uma medição confiável. Para maximizar a intensidade do sinal, os medidores de radar mais recentes usam a tecnologia de onda contínua de frequência modulada (FMCW), com uma sensibilidade mais de 30 vezes maior do que os dispositivos que usam técnicas mais antigas de modulação de pulso.

Essa sensibilidade aumentada permite que dispositivos FMCW, como o medidor de nível por radar Rosemount 5900S da Emerson, forneçam uma precisão de medição superior. Para atenuar o fato de que a intensidade do sinal do dispositivo pode ser afetada por interferências na superfície do líquido, um tubo acalmador pode ser instalado para minimizar tais interferências, resultando em um eco mais robusto.

O medidor de nível por radar Rosemount 5900S fornece precisão de medição de até impressionantes 0,5 milímetros (0,020 polegadas) em distâncias superiores a 60 metros (196 pés). Esse nível de precisão facilita uma redução na incerteza de volume de até 180% em comparação com métodos menos sofisticados, como os medidores servo. O dispositivo de radar oferece uma vantagem adicional significativa por sua capacidade de verificar suas medições enquanto um tanque permanece em operação. Isto é conseguido comparando-se os seus valores medidos com a distância conhecida de um pino de verificação montado no tubo acalmador, juntamente com uma placa de detecção na extremidade do tubo.

O medidor de nível por radar Rosemount 5900S se destaca em medição dos níveis de GNL em tanques criogênicos ou refrigerados.

Apesar dos benefícios da tecnologia de radar, algumas organizações continuaram a usar a tecnologia servo em tanques de GNL devido a preocupações de que a alta densidade do gás no espaço de vapor pudesse afetar o desempenho dos medidores de nível por radar. No entanto, como explica o artigo:

…Estas preocupações são infundadas, uma vez que o vapor e a elevada densidade do gás não afetam os sinais de radar nem comprometem a precisão da medição dos medidores de radar. Na realidade, os medidores por radar se destacam na medição dos níveis de gases liquefeitos em tanques criogênicos ou refrigerados. Isso fica evidente em sua implantação bem-sucedida em mais de 8.000 tanques de gás liquefeito em todo o mundo ao longo de quase 40 anos.

Além da excepcional precisão de medição, os medidores por radar sem contato fornecem Excelente confiabilidade. Durante a longa vida útil, sua disponibilidade é geralmente próxima de 100%, ajudando a garantir que a disponibilidade operacional dos tanques seja maximizada. O artigo continua:

…O projeto de medidores de nível por radar sem contato, desprovidos de partes móveis e eliminando a necessidade de contato com o líquido, minimiza os requisitos de manutenção. O tempo médio entre falhas de peças críticas é medido em décadas e, caso ocorra uma falha, o software de diagnóstico normalmente a identifica e leva o dispositivo a um estado seguro.

Em aplicações de armazenamento de GNL, é prática comum instalar três medidores de nível por tanque – uum medidor suportando o sistema de medição de tanques; um segundo medidor redundante para inventário; e um terceiro fornecendo informações para o OPS – com alarmes de sistema instrumentado de segurança (SIS) disparados em um esquema de votação de dois em cada três. O artigo explica que o padrão global de segurança funcional IEC 61511 da Comissão Eletrotécnica Internacional valida a mesma tecnologia de medição de nível que está sendo usada para a medição de tanques e o OPS – uma abordagem conhecida como separação idêntica.

Embora os dispositivos de radar possam ser facilmente usados para fins de medição de tanques e OPS em tanques novos de GNL, os tanques existentes podem ter limitações práticas que tornam onerosa a implantação de dois medidores de nível por radar separados. Diz o artigo:

…Cenários em que apenas uma abertura de tanque está disponível, e as modificações envolveriam a retirada de serviço do tanque, podem resultar em custos adicionais e rendimento reduzido. Para enfrentar esse desafio, os medidores de nível por radar 2 em 1 oferecem uma solução inovadora.

O medidor de nível po radar Rosemount 5900S pode servir tanto como um Medidor automático de tanques quanto como sensor independente de prevenção de transbordamento e requer apenas uma única abertura no tanque.

O medidor de nível por radar Rosemount 5900S consiste em duas unidades elétricas separadas e independentes e uma antena comum. Conectando os cabos separadamente em diferentes bandejas de cabos e utilizando fontes de alimentação separadas, um único medidor de nível pode fornecer uma opção ‘2 em 1’, servindo tanto como um medidor de tanque automático quanto como um sensor independente de prevenção de transbordamento. O artigo explica:

…A principal vantagem desta configuração 2 em 1 é a sua eficácia em exigir apenas a única abertura do tanque. Isso permite atualizações econômicas dos tanques existentes substituindo um único medidor automático de tanques ou um sensor de prevenção de transbordamento por duas medições de nível contínuas, necessitando Modificações mínimas do tanque. Muitas vezes, um medidor de nível por radar com tecnologia 2 em 1 conecta a antena de gerações anteriores de dispositivos, não necessitando, portanto, de modificações de tanque em todo.

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