Para optimizar la seguridad, es esencial obtener Mediciones precisas de los niveles de líquidos dentro de Tanques de GNL.

Es esencial obtener mediciones de nivel muy precisas y fiables en los tanques criogénicos o refrigerados que almacenan gas natural licuado (GNL), ya que esto ayuda a prevenir sobrellenados, optimizar la seguridad del sitio y de los trabajadores y garantizar el cumplimiento con las regulaciones ambientales. La tecnología de medición de nivel forma parte integral de los sistemas de prevención de sobrellenado (OPS) que minimizan el riesgo de derrames y fugas potencialmente desastrosos en los tanques de GNL. Sin embargo, como expliqué en un artículo de Hazardex, ‘Cómo la tecnología avanzada de radar incrementa la seguridad en las terminales de GNL’, medir el nivel de GNL
es una aplicación desafiante.

El GNL es un combustible peligroso que se almacena en grandes tanques con una capacidad de hasta 200.000 metros cúbicos. El rango de medición de nivel requerido a menudo excede los 40 metros (131 ft), lo que dificulta lograr un alto grado de precisión. Además, estos tanques no suelen abrirse durante el funcionamiento o incluso con fines de mantenimiento durante todo su ciclo de vida. Por esto es importante seleccionar una tecnología de medición de nivel excepcionalmente fiable con necesidades de mantenimiento mínimas. El artículo explica que el enfoque moderno para la medición de nivel en los tanques de GNL consiste en utilizar medidores por radar sin contacto. Dice así:

…Los medidores de nivel por rada r funcionan emitiendo señales de microondas hacia la superficie del líquido, y una medición precisa se logra analizando las señales reflejadas de vuelta al transmisor. Se requiere una señal reflejada fuerte, comúnmente denominada eco, para Garantizar una medición fiable. Para maximizar la intensidad de la señal, los medidores por radar más recientes aprovechan la tecnología de onda continua de frecuencia modulada (FMCW), que cuenta con una sensibilidad más de 30 veces superior a la de los dispositivos que utilizan técnicas más antiguas de modulación de pulsos.

Esta mayor sensibilidad permite que los dispositivos FMCW, como el medidor de nivel por radar Rosemount 5900S de Emerson, ofrezcan una precisión de medición superior. Para atenuar el hecho de que la intensidad de la señal del dispositivo puede verse afectada por las perturbaciones en la superficie del líquido, se puede utilizar un tubo de calma para minimizar dichas perturbaciones, lo que da como resultado un eco más robusto.

El medidor de nivel por radar Rosemount 5900S proporciona una exactitud de medición con una impresionante precisión de 0,5 milímetros (0,020 pulgadas) a distancias que superan los 60 metros (196 pies). Este nivel de precisión facilita una reducción de la incertidumbre de volumen de hasta un 180% comparado con métodos menos sofisticados como los servomedidores. El dispositivo de radar proporciona otra ventaja significativa a través de su capacidad para verificar sus mediciones mientras el tanque permanece en funcionamiento. Esto se consigue comparando sus valores medidos con la distancia conocida de un pin de verificación montado en el tubo de calma, junto con una placa deflectora en el extremo inferior del tubo.

El medidor de nivel por radar Rosemount 5900S se destaca en medición de los niveles de GNL en aplicaciones criogénicas o tanques refrigerados.

Pese a los beneficios de la tecnología por radar, algunas organizaciones han continuado utilizando la tecnología servo en los tanques de GNL debido a la preocupación de que la alta densidad del gas en el espacio de vapor pueda afectar el rendimiento de los medidores de nivel por radar. Sin embargo, como explica el artículo:

…Estas preocupaciones son infundadas, ya que el vapor y la alta densidad del gas no afectan las señales de radar ni comprometen la precisión de medición de los indicadores de radar. En realidad, los medidores por radar se destacan en la medición de los niveles de gases licuados en tanques criogénicos o refrigerados. Esto es evidente en su exitosa implementación en más de 8000 tanques de gas licuado en todo el mundo durante casi 40 años.

Además de su excepcional precisión de medición, los medidores por radar sin contacto proporcionan fiabilidad excepcional. Durante su larga vida útil, su disponibilidad suele ser cercana al 100%, lo que ayuda a garantizar que la disponibilidad operativa de los tanques se maximice. El artículo continúa:

…El diseño de los medidores de nivel por radar sin contacto, desprovistos de piezas móviles y que eliminan la necesidad de contacto con el líquido, minimiza los requisitos de mantenimiento. El tiempo medio entre fallos de piezas críticas se mide en décadas y, si se produce un fallo, el software de diagnóstico normalmente lo identificará y llevará el dispositivo a un estado seguro.

En las aplicaciones de almacenamiento de GNL, es una práctica común instalar tres medidores de nivel por tanque: uno para el sistema de medición de tanques; un segundo indicador redundante para el inventario; y un tercero que proporciona información para el OPS, con alarmas del sistema instrumentado de seguridad (SIS) activadas en un esquema de votación de dos en tres. El artículo explica que la norma de seguridad funcional global IEC 61511 de la Comisión Electrotécnica Internacional valida la misma tecnología de medición de nivel que se utiliza tanto para la medición de tanques como para el OPS, un enfoque conocido como separación idéntica.

Mientras que los dispositivos de radar se pueden utilizar fácilmente para fines de medición de tanques y de OPS en los nuevos tanques de GNL, los tanques existentes pueden tener limitaciones prácticas que hacen que sea prohibitivo implementar dos medidores de nivel por radar separados. El artículo establece:

…Los escenarios donde se dispone de una sola abertura y las modificaciones implicarían quitar de servicio el tanque, pueden generar costos adicionales y un menor rendimiento. Para afrontar este desafío, los medidores de nivel por radar 2 en 1 ofrecen una solución innovadora.

El medidor Rosemount 5900S de Nivel por radar puede funcionar tanto como un medidor automático del tanque y un sensor de prevención de sobrellenado y requiere solo una abertura en el tanque.

El medidor de nivel por radar Rosemount 5900S consta de dos unidades eléctricas separadas e independientes y una antena común. Al conectar los cables por separado en diferentes bandejas de cables y utilizar fuentes de alimentación separadas, un solo medidor de nivel puede proporcionar una opción ‘2 en 1’, que sirve como un medidor automático del tanque y como un sensor de prevención de sobrellenado independiente. El artículo explica:

…La principal ventaja de esta configuración 2 en 1 es su eficiencia al requerir una sola abertura de tanque. Esto permite actualizaciones económicas de los tanques existentes mediante el reemplazo de un único medidor automático de tanque o un sensor de prevención de sobrellenado con dos mediciones continuas de nivel, lo que requiere modificaciones mínimas en el tanque. A menudo, un medidor de nivel por radar con tecnología 2 en 1 puede utilizar la antena de dispositivos de generaciones anteriores, por lo que no requiere modificaciones en el tanque del todo.

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