Ecp Gtp f 38 Nip 29-01-0 Instrum.flujo

ECP-GTP-F-38-NIP-29-01

Normas de Ingeniería de Producción

FECHA: Nov-2003

0 PARA ENTREGA FINAL A ECOPETROL S.A. 07-NOV-03 ROH BEE BEE

C PARA COMENTARIOS DE ECOPETROL S.A. 08-OCT-03 ROH BEE BEE

B CON COMENTARIOS DE INTERVENTORIA 06-OCT-03 ROH BEE BEE

A PARA COMENTARIOS DE INTERVENTORIA 01-OCT-03 ROH BEE BEE

REV. DESCRIPCION FECHA ELABORO REVISO APROBO

ESPECIFICACIÓN DE MONTAJE Y CALIBRACIÓN DE

INSTRUMENTOS DE FLUJO

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TABLA DE CONTENIDO 1 OBJETO ............................................................................................................................................... 0

2 ALCANCE ............................................................................................................................................ 0

3 REFERENCIAS .................................................................................................................................... 0

4 LINEAMIENTOS GENERALES PARA LA INSTALACIÓN DE INSTRUMENTOS DE FLUJO. ........ 0

4.1 LOCALIZACIÓN ....................................................................................................................................................................... 0

4.2 TUBERIA .................................................................................................................................................................................. 0

4.3 FILTROS................................................................................................................................................................................... 0

4.4 VIBRACIÓN .............................................................................................................................................................................. 0

4.5 CALIBRACION ......................................................................................................................................................................... 0

5 INSTALACIÓN INSTRUMENTOS PARA MEDICION DE FLUJO...................................................... 0

5.1 MEDIDORES DE FLUJO TIPO TURBINA ............................................................................................................................... 0

5.1.1 Localización ..................................................................................................................................................................... 0

5.1.2 Tubería .............................................................................................................................................................................. 0

5.2 MEDIDORES DE FLUJO DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO................................................................................................ 0

5.2.1 Localización ..................................................................................................................................................................... 0

5.2.2 Tubería .............................................................................................................................................................................. 0

5.3 MEDIDORES DE FLUJO MASICO TIPO CORIOLIS............................................................................................................... 0

5.3.1 Localización ..................................................................................................................................................................... 0

5.3.2 Tubería .............................................................................................................................................................................. 0

5.4 MEDIDORES DE FLUJO ULTRASONICOS (TIEMPO DE TRANSITO).................................................................................. 0

5.4.1 Generalidades .................................................................................................................................................................. 0

5.4.2 Tipos de Medidores ......................................................................................................................................................... 0

5.4.3 Medidores de flujo ultrasónico para líquidos................................................................................................................ 0

5.4.4 Medidores de flujo ultrasónico para gases ................................................................................................................... 0

5.5 MEDIDORES DE FLUJO MAGNETICO INDUCTIVOS............................................................................................................ 0

5.5.1 Localización ..................................................................................................................................................................... 0

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5.5.2 Tubería .............................................................................................................................................................................. 0

5.5.3 Anillos de Conexión a tierra............................................................................................................................................ 0

5.6 MEDIDORES DE FLUJO POR DIFERENCIAL DE PRESION................................................................................................. 0

5.6.1 Localización ..................................................................................................................................................................... 0

5.6.2 Localización de los elementos de Temperatura y Presión .......................................................................................... 0

5.6.3 Tubería .............................................................................................................................................................................. 0

5.6.4 Conexión de Transmisores de presión diferencial....................................................................................................... 0

5.7 MEDIDORES DE FLUJO TIPO VORTEX ................................................................................................................................ 0

5.7.1 LOCALIZACIÓN ................................................................................................................................................................ 0

5.7.2 Tubería .............................................................................................................................................................................. 0

5.7.3 Vibración........................................................................................................................................................................... 0

6 INSTALACIÓN INTERRUPTORES DE FLUJO .................................................................................. 0

6.1 GENERALIDADES ................................................................................................................................................................... 0

6.1.1 Conexiones Roscadas..................................................................................................................................................... 0

6.1.2 Conexiones Bridadas ...................................................................................................................................................... 0

6.2 INTERRUPTOR DE FLUJO TIPO DISPERSION TERMICA.................................................................................................... 0

6.3 INTERRUPTOR DE FLUJO DE PALETA ................................................................................................................................ 0

7 CALIBRACION INSTRUMENTOS DE FLUJO.................................................................................... 0

7.1 MEDIDORES DE FLUJO TIPO TURBINA ............................................................................................................................... 0

7.2 MEDIDORES DE FLUJO TIPO DESPLAZAMIENTO POSITIVO ............................................................................................ 0

7.3 MEDIDORES DE FLUJO MASICO TIPO CORIOLIS............................................................................................................... 0

7.4 MEDIDORES DE FLUJO TIPO ULTRASONICO ..................................................................................................................... 0

7.5 MEDIDORES DE FLUJO MAGNETICO INDUCTIVOS............................................................................................................ 0

7.6 MEDIDORES DE FLUJO POR DIFERENCIAL DE PRESION................................................................................................. 0

7.7 MEDIDORES DE FLUJO TIPO VORTEX ................................................................................................................................ 0

7.8 INTERRUPTORES DE FLUJO................................................................................................................................................. 0

7.8.1 Interruptor de flujo tipo dispersión térmica .................................................................................................................. 0

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7.8.2 Interruptor de flujo de paleta .......................................................................................................................................... 0

8 MEDIDA Y PAGO................................................................................................................................. 0

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1 OBJETO

Esta especificación tiene como objetivo establecer las pautas para la realización de los trabajos de montaje, calibración, pruebas y puesta en servicio de todos los instrumentos de campo utilizados para la medición y control de la variable FLUJO.

2 ALCANCE

El Contratista debe hacer el montaje de toda la instrumentación de flujo correspondiente al proyecto, de acuerdo con la ingeniería de detalle entregada al Contratista.

En el presente documento se indican los requerimientos de carácter particular y se presenta una descripción concerniente al suministro de materiales y a la realización de los trabajos necesarios para la instalación de instrumentos de flujo.

La lista de los trabajos a realizar debe considerarse indicativa y no necesariamente limitativa. De todas maneras, se entiende que el Contratista debe entregar las instalaciones listas para la iniciación de puesta en servicio y activación de la instrumentación, tal como lo requiere el servicio que han de cumplir.

3 REFERENCIAS

Las normas técnicas bajo las cuales se ejecutarán los trabajos, son las indicadas en la especificación ECP-GTP-F-38-NIP-20-01 ESPECIFICACION GENERAL DE MONTAJE Y CALIBRACIÓN DE INSTRUMENTOS. Estas normas técnicas son de estricto cumplimiento en el desarrollo de los trabajos.

4 LINEAMIENTOS GENERALES PARA LA INSTALACIÓN DE INSTRUMENTOS DE FLUJO.

4.1 LOCALIZACIÓN

Todos los instrumentos de flujo deben instalarse de tal forma que se facilite el acceso a estos utilizando plataformas, senderos fijos o escaleras fijas.

En procesos en los cuales el flujo es regulado por medio de una válvula de control, la lectura del instrumento de flujo asociado debe ser claramente visible desde la ubicación de la válvula de control para permitir el control manual cuando sea necesario.

El medidor de flujo debe instalarse en el sentido indicado por el fabricante. Típicamente el medidor tiene una flecha indicativa del sentido en el cual debe circular el flujo a través del medidor.

Las condiciones de operación deben ser tales que garanticen siempre que el fluido a ser medido permanezca en una sola fase, cuando fluya a través del medidor (no vaporizado para el caso de líquidos, no condensado para gas, vapor o vapor de agua).

Para minimizar los problemas por cavitación en servicio en vacío o que se presente vaporización en los casos en que se manejan condensados, un regulador “back-pressure” debe colocarse aguas abajo del medidor para garantizar una operación apropiada del medidor.

Los medidores de flujo de líquidos deben ser instalados en forma tal que no pasen a través de el ni aire ni vapor. Por lo general se deben instalar equipos para eliminación de aire y/o vapor aguas arriba del medidor, lo más cerca posible a este pero lo suficientemente retirado del mismo para no crear turbulencia y/o alteraciones del perfil de flujo.

Las válvulas de control deben ubicarse aguas abajo del medidor para evitar la cavitación o distorsión del perfil de flujo. Nunca se debe instalar un medidor de flujo en el lado de succión de una bomba para evitar cavitación y/o flashing. La ubicación de equipos prover debe ubicarse aguas abajo del medidor.

En aplicaciones de servicio continuo deben instalarse válvulas de bloqueo y by-pass que permitan la operación mientras el medidor se encuentra en mantenimiento. Las válvulas de by-pass deben ser capaces de shutoff positivo para prevenir errores de medida.

Para la mayoría de medidores, las válvulas de bloqueo deben ubicarse a determinada longitud aguas arriba y aguas abajo del medidor. Se deben seguir estrictamente las recomendaciones del fabricante a este respecto.

4.2 TUBERIA

Durante la construcción, alineación, limpieza de la tubería y pruebas hidrostáticas, se debe reemplazar el medidor de flujo por un spool piece (carrete de tubería) de la misma longitud del medidor.

Muchos medidores de flujo son sensibles al perfil de flujo, lo cual hace que se requiera un perfil de flujo predecible a la entrada del medidor. Esto se logra colocando tramos rectos de tubería aguas arriba y aguas abajo del medidor, siguiendo las recomendaciones definidas por los estándares API RP 551, API Manual of Petroleum Measurement Standards, ANSI/API 2350, AGA Report No. 3 Orifice Metering of Natural Gas, AGA Report No. 7 Measurement of Gas by Turbine Meters, AGA Report No. 9 Measurement of Gas by Multipath Ultrasonic Meters, y las recomendaciones del fabricante del instrumento.

Las instalaciones de los medidores de flujo deben estar orientadas de tal forma que el medidor este completamente lleno de fluido cuando se realiza la medida. Esto se logra

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ubicando el medidor en el punto más bajo del sistema de tuberías o en un tramo en el cual el fluido se encuentre en ascenso. Los medidores de flujo no deben ubicarse nunca en tramos en los cuales el flujo vaya en descenso.

Dependiendo de la naturaleza del proceso, los medidores de flujo deben tener una tubería “By-pass”, la cual permite que el instrumento sea retirado del proceso en caso de falla o mantenimiento.

Los materiales de construcción de las válvulas de bloqueo y sus tipos de conexión deben ser conformes a las especificaciones del equipo al cual van a ser conectadas las válvulas.

Las válvulas de bloqueo deben instalarse de tal forma que cada instrumento pueda ser aislado.

4.3 FILTROS

En aplicaciones en las cuales se trabaje con fluidos con partículas sólidas en suspensión (fluidos “sucios”), deben instalarse filtros aguas arriba del medidor para proteger sus partes internas contra el desgaste que pueden producir dichas partículas.

Figura 1. Instalación típica medidor de flujo tipo turbina

4.4 VIBRACIÓN

Se debe establecer claramente la susceptibilidad a la vibración de componentes mecánicos y/o electrónicos de los instrumentos de flujo.

Para minimizar los efectos causados por vibración, los instrumentos deben instalarse en un soporte rígido adyacente y no conectados a la fuente de vibración. Este tipo de instalación requiere el uso de tubing ó conduit flexible.

En los casos en los que sea necesario se deben tomar acciones correctivas en el montaje del instrumento para minimizar la vibración, siguiendo estrictamente las recomendaciones dadas al respecto por el fabricante.

4.5 CALIBRACION

La calibración de los medidores de flujo se debe hacer con alguno de los siguientes elementos:

! Probador Fijo

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! Conexiones para un probador portátil

! Conexiones para conectar un medidor maestro que sirve de patrón.

En caso que la ingeniería de detalle no especifique ninguno de los anteriores elementos, se debe verificar que el proveedor del medidor de flujo suministre el certificados de calibración específicos del equipo el cual debe ser expedidos por el fabricante y estar homologado por una entidad competente.

5 INSTALACIÓN INSTRUMENTOS PARA MEDICION DE FLUJO

5.1 MEDIDORES DE FLUJO TIPO TURBINA

5.1.1 Localización

La figura 1 muestra un diagrama esquemático de la instalación típica de un medidor de flujo tipo turbina.

El medidor de flujo tipo turbina se instala directamente en la línea de proceso. Las conexiones de los medidores de flujo tipo turbina para medición de líquidos pueden ser roscadas o bridadas.

Figura 2. Instalación típica medidores de desplazamiento positivo

El medidor de flujo tipo turbina se debe instalar en un tramo recto de tubería libre de cualquier elemento que cause distorsión del perfil de flujo tales como, bombas, codos, válvulas, reducciones excéntricas y otras. Se deben seguir estrictamente las recomendaciones del fabricante con respecto a las longitudes de los tramos rectos aguas arriba y aguas abajo del medidor.

Cuando la conexión es bridada, los flanges y los empaques deben estar alineados y los empaques no deben interferir el flujo. Para la medición de gases no se deben utilizar conexiones roscadas NPT u otras conexiones que involucren cambios del diámetro interno de la tubería.

5.1.2 Tubería

El medidor debe ser instalado en forma tal que no este sujeto a fuerzas de tracción, compresión y vibración.

El arreglo de la tubería debe ser construido en tal forma que el medidor en estado vació, no este sujeto a cambios súbitos de flujo, como el arranque de una bomba o la apertura de una válvula. Este cambio repentino de flujo puede dañar el medidor.

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Las tuberías aguas arriba y aguas abajo del medidor debe tener el mismo diámetro interno que la facilidad de conexión del medidor.

5.2 MEDIDORES DE FLUJO DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

5.2.1 Localización

En la figura 2, vemos un arreglo típico de una estación de medida con dos brazos de medición con medidores de desplazamiento positivo

Los medidores de flujo tipo desplazamiento positivo deben instalarse directamente en la línea de proceso. Se deben seguir estrictamente las recomendaciones del fabricante para la instalación del medidor. Las conexiones de los medidores de flujo tipo desplazamiento positivo pueden ser roscadas o bridadas.

5.2.2 Tubería

Los medidores de desplazamiento positivo no tienen requerimientos relacionados con tramos rectos de tubería aguas arriba y aguas abajo del medidor.

Se requiere la instalación de elementos de protección para remover del líquido partículas sólidas que pueden obstruir el mecanismo de medición ó causar daños del mismo. Se pueden utilizar coladores, filtros, trampas de sedimentos,

Figura 3. Instalación típica Medidor tipo Coriolis

tanques de asentamiento, separadores de agua, una combinación de estos elementos o cualquier otro elemento que cumpla esta función.

El medidor debe se instalado en forma tal que se evite que aire o vapor pasen a través del mismo. Si es necesario deben instalarse equipos para eliminación de aire/vapor aguas arriba del medidor, lo más cerca posible a este.

El medidor debe estar protegido apropiadamente contra pulsaciones o cambios súbitos de presión debidos a la expansión térmica del fluido.

Es posible que se requiera instalar una válvula back-pressure aguas abajo del medidor para asegurar que la presión de operación en el medidor se mantiene siempre por encima de la presión de vaporización del líquido.

Todas las secciones de la línea que pueden quedar bloqueadas entre válvulas deben estar provistas de válvulas o elementos de alivio de presión, los cuales se debe evitar instalar entre el medidor de flujo y las tuberías de salida y entrada al prover.

Este tipo de arreglos solo se recomienda para procesos continuos. Si el medidor va a ser utilizado en aplicaciones de Custodia de Transferencia no se permiten los arreglos by-pass.

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Si se instala un arreglo by-pass alrededor del medidor, se deben utilizar válvulas de doble bloqueo y purga con shutoff positivo.

5.3 MEDIDORES DE FLUJO MASICO TIPO CORIOLIS

5.3.1 Localización

En la figura 3 observamos un esquema típico de la instalación de un medidor de flujo másico tipo coriolis.

Los problemas típicos de puesta en marcha de este tipo de medidor están relacionados con errores y fallas en la instalación del mismo. Por esta razón se deben seguir estrictamente las recomendaciones dadas por el fabricante para su instalación.

5.3.2 Tubería

Este tipo de medidores no se ven afectados por distorsiones del perfil de velocidad del fluido, por esta razón el medidor no requiere ser instalado en un tramo recto de tubería.

La tubería adyacente al medidor de flujo debe soportarse de una manera segura en forma tal que la vibración propia de la línea en que se instala el medidor y que la propia vibración del medidor de flujo no generen movimientos adicionales del mismo que afecten la medición.

En ningún momento deben sujetarse los soportes al cuerpo del medidor. Los soportes utilizados deben soportar la tubería adyacente al medidor. También se debe evitar utilizar el cuerpo del medidor como soporte del arreglo de tubería.

El medidor de flujo tipo coriolis debe ser instalado en forma tal que el cuerpo del medidor no este sujeto a fuerzas de tracción, compresión y torsión.

El medidor de flujo tipo Coriolis debe quedar instalado en forma tal que en todo momento este lleno de fluido, ya sea en condiciones de flujo o condiciones estáticas. Se deben tomar precauciones para que el instrumento tipo coriolis no mida en vacío.

La instalación del medidor de flujo tipo coriolis debe permitir que en determinado momento el medidor este completamente lleno de fluido en condición de no flujo. Esto es necesario para la calibración de flujo cero del medidor.

Se debe evitar ubicar el medidor cerca de elementos que generen vibraciones o pulsaciones de flujo.

Al ubicar varios medidores de flujo tipo coriolis cerca uno del otro, ya sea en serie o en paralelo, se debe confirmar que dichos medidores no generan interferencia mecánica entre sí (fenómeno conocido como Crosstalk). En estos casos el aislamiento o la amortiguación de la vibración se pueden lograr modificando la configuración de la tubería, las válvulas de aislamiento o los soportes de la tubería.

En aplicaciones de servicio continuo deben instalarse válvulas de bloqueo y by-pass que permitan la operación mientras el medidor se encuentra en mantenimiento.

Si se instala un arreglo by-pass alrededor del medidor, se deben utilizar válvulas de doble bloqueo y purga con shutoff positivo.

5.3.2.1 Medición de Líquidos

Para aplicaciones en líquidos, el medidor debe quedar instalado en forma tal, que se garantice que en todo momento estará lleno de fluido, por esta razón el medidor no debe ser ubicado en el punto más alto del sistema de tubería.

Se debe evitar cualquier condición que contribuya a la vaporización del líquido o cavitación.

El esquema básico de instalación de un medidor tipo Coriolis debe contar con elementos para eliminar aire ó vapor que generan desviaciones en la precisión de la medida.

En procesos con fluidos de alta viscosidad se debe instalar el medidor en forma tal que la ubicación del mismo permita su auto drenaje.

5.3.2.2 Medición de Gases

Para aplicaciones de medición de gas, el medidor debe instalarse en forma tal, que se minimice el posible almacenamiento de condensados ó líquidos dentro del medidor, por esta razón, el medidor no debe ser ubicado en el punto más bajo del sistema de tubería.

5.4 MEDIDORES DE FLUJO ULTRASONICOS (TIEMPO DE TRANSITO)

5.4.1 Generalidades

Instalar apropiadamente el medidor de flujo ultrasónico es importante para obtener una medida de alta precisión. Las recomendaciones para la instalación del equipo, dadas por el fabricante, deben seguirse estrictamente para obtener el mejor desempeño del medidor.

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El medidor de flujo ultrasónico es en general sensible a distorsiones del perfil de flujo y a turbulencia del mismo. Debido a esto el medidor debe ser instalado en un tramo recto de tubería. El fluido a medir debe ser completamente homogéneo.

Las longitudes de los tramos rectos de tubería, aguas arriba y aguas abajo del medidor, dependen del tipo de medidor ultrasónico que se esta utilizando.

El medidor de flujo ultrasónico debe ser ubicado de tal manera que el eje del haz ultrasónico (ultrasonic path) esté ubicado horizontalmente (ver figura 4).

Figura 4. Ubicación de los transductores ultrasónicos en la tubería

Los medidores de flujo ultrasónico son medidores bidireccionales. El medidor tiene inscrito en su cuerpo un indicador el cual nos muestra el sentido en el cual se colocó el medidor para su calibración. El medidor debe instalarse preferiblemente en el sentido positivo de flujo descrito por dicho indicador.

El medidor de flujo ultrasónico no se debe sujetar del convertidor de señal o display local. Al manipular el medidor de flujo se deben evitar movimientos bruscos e impactos.

Se debe evitar la radiación directa de luz solar sobre el medidor. Se recomienda el uso de una cubierta para prolongar la vida útil del equipo.

5.4.2 Tipos de Medidores

5.4.2.1 Medidores de flujo ultrasónico para montaje en línea

Como lo indica su nombre, este tipo de medidor se instala directamente en la línea de proceso. Sus conexiones son bridadas.

Las bridas de instalación, empaques y tubería deben estar correctamente alineadas. Las bridas entre las cuales se instala el medidor de flujo deben ser completamente paralelas. La desviación permisible debe ser 0.5 mm ≥ [Lmax-Lmin] (ver figura 5).

Figura 5. Alineación de las bridas

En tuberías con protección catódica, las bridas de la tubería deben ser conectadas eléctricamente por medio de un cable de cobre, el cual no debe ser conectado al medidor de flujo. Los espárragos, tornillos, tuercas y empaques deben ser aislados. Las guasas y arandelas, utilizadas para el montaje del medidor, deben ser construidas en materiales aislantes.

En aplicaciones de servicio continuo deben instalarse válvulas de bloqueo y by-pass que permitan la operación mientras el medidor se encuentra en mantenimiento.

En medidores ultrasónicos para montaje en línea podemos definir tres tipos diferentes, entre los cuales la única diferencia es el número de haces ultrasónicos (canales) que atraviesan la tubería. Estos tipos de medidores son:

! Canal sencillo (Single Beam)

! Doble canal (Double Beam)

! Triple canal (Triple Beam)

! Multi Canal

Los medidores de canal sencillo, doble canal y triple canal se utilizan en aplicaciones generales mientras los medidores ultrasónicos multicanal se utilizan para mediciones del alta precisión (Custodia y Transferencia).

5.4.2.2 Medidores de flujo ultrasónicos tipo Clamp-on

Existen dos tipos básicos que son los medidores portátiles, y los medidores fijos. Los primeros se utilizan en general para verificar el funcionamiento de otros medidores o para mediciones de prueba, y los segundos se utilizan en general en tuberías ya existentes en las cuales se dificulta interrumpir el proceso para realizar los trabajos necesarios para instalar un medidor de flujo ultrasónico en línea, ya sea por el tipo de proceso o por el gran tamaño de la línea.

Para los medidores clamp-on, los transductores son instalados sobre la pared externa de la tubería. Para obtener una medida precisa es necesario instalar correctamente los transductores ultrasónicos. Se deben seguir estrictamente las recomendaciones dadas por el fabricante.

Los transductores deben ser correctamente ubicados y alineados. Se deben ubicar en un punto en el cual se garantice que la tubería esta completamente llena de líquido.

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De igual importancia es la condición de la tubería en el área en la cual se van a instalar los transductores. Una superficie no uniforme impide el total contacto del transductor sobre la superficie externa de la tubería, lo cual va a ocasionar errores en la medida. El siguiente procedimiento es una buena practica para la instalación de estos transductores ultrasónicos:

! Primero se debe inspeccionar la superficie de la tubería para verificar que esta libre de oxido y confirmar que es uniforme.

! Los transductores ultrasónicos pueden ser instalados directamente sobre superficies pintadas, siempre y cuando dicha superficie sea lisa y este libre de burbujas.

! En tuberías recubiertas externamente con caucho o betumen, el recubrimiento debe ser removido en el área bajo los transductores ultrasónicos ya que es preferible que los transductores se instalen directamente sobre la base metálica de la tubería.

! Los transductores deben ser ubicados diametralmente enfrentados uno al otro. Se debe tener especial cuidado para no ubicar los transductores ni en la parte inferior ni en la parte superior de la tubería.

! Entre la superficie del transductor y la superficie de la tubería se debe aplicar un elemento que sirve de acoplador acústico (generalmente es una grasa suministrada en conjunto con el medidor de flujo). Para la aplicación de este elemento se deben seguir estrictamente las recomendaciones del fabricante del equipo.

5.4.2.3 Medidores de flujo ultrasónicos tipo Weld-on

Este es un medidor fijo, el cual se utiliza, en general, en tuberías ya existentes en las cuales se dificulta interrumpir el proceso para realizar los trabajos necesarios para instalar un medidor de flujo ultrasónico en línea, ya sea por el tipo de proceso o por el gran tamaño de la línea.

En este caso el housing del transductor ultrasónico debe ser soldado directamente a la tubería de proceso. Esto requiere un proceso inicial de perforación de la tubería. Los transductores deben ser correctamente ubicados y alineados. Se deben ubicar en un punto en el cual se garantice que la tubería esta completamente llena de líquido.

Se deben seguir estrictamente las recomendaciones del fabricante para la instalación y alineación de los transductores ultrasónicos. El haz ultrasónico generado por los transductores debe estar ubicado en sentido horizontal.

5.4.3 Medidores de flujo ultrasónico para líquidos

5.4.3.1 Localización

El medidor de flujo debe ser ubicado en forma tal que este en todo momento lleno de fluido, en una sola fase. Para esto debe combinarse la ubicación del medidor con las condiciones de operación.

5.4.3.2 Tubería

En tramos de tubería muy largos, se debe dar una pequeña inclinación ó pendiente a la tubería, en forma tal que se garantice que el medidor este completamente lleno de fluido (ver Figura 6).

Figura 6. Instalación medidores en tramos de tubería muy largos

El medidor se debe instalar en el punto más bajo de la tubería con el fin de garantizar que el medidor esté completamente lleno de líquido en todo momento (ver Figura 7).

Figura 7. Instalación del medidor en el punto más bajo de la tubería

En descensos de tubería de más de 5 metros se deben instalar válvulas de venteo para prevenir la generación de vacío. El vacío no dañará el medidor pero causará cavitación lo cual afectará la medición (ver figura 8).

Figura 8. Instalación Medidor de flujo en tuberías con descensos de mas de 5 m (16 pies).

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5.4.4 Medidores de flujo ultrasónico para gases

5.4.4.1 Localización

El fabricante del medidor de flujo debe recomendar una instalación que no cause un error en la precisión del equipo de ± 0.3 % de la calibración, una vez el equipo es instalado en campo (siguiendo las recomendaciones dadas por el AGA Report No. 9 “Measurement of Gas by Multipath Ultrasonic Meters”).

5.4.4.2 Tubería

La instalación del medidor de flujo ultrasónico para gases se debe hacer siguiendo estrictamente las recomendaciones dadas por el fabricante del medidor

El medidor no se debe instalar en el punto más bajo de la tubería con el fin de garantizar que el medidor no va a retener condensados o líquidos en su interior.

El medidor de flujo ultrasónico debe ser ubicado de tal manera que el eje del haz ultrasónico (ultrasonic path) esté ubicado horizontalmente.

Las válvulas de control pueden generar ruido ultrasónico, por tal razón se debe verificar que la instalación minimiza o elimina cualquier impacto que puede reducir potencialmente la calidad de la medición.

Las válvulas de control deben ser ubicadas aguas abajo del medidor y lo mas lejos posible del mismo.

Se deben seguir las recomendaciones del fabricante del medidor con respecto al uso de “tees” para reducir el ruido producido por válvulas de control. El uso de “tees” entre el medidor de flujo ultrasónico y la válvula de control para aislar el ruido ultrasónico producido por las válvulas de control, es una práctica común. Las “tees” reducen el doble de ruido que los codos.

5.5 MEDIDORES DE FLUJO MAGNETICO INDUCTIVOS

5.5.1 Localización

Los medidores magnético inductivos (también conocidos como Electromagnéticos), se instalan directamente en la línea de proceso. Las conexiones son bridadas o tipo Sándwich (waffer) .

Este tipo de medidor solo es adecuado para la medición de flujo de líquidos que son conductores eléctricos.

Debido a su principio de funcionamiento, el medidor de flujo magnético inductivo debe ser instalado lejos de fuentes de fuertes campos magnéticos.

La instalación del medidor debe ser hecha en forma tal que el eje de los electrodos del tubo de medida quede ubicado en sentido horizontal (ver figura 9). Se debe garantizar que en todo momento el medidor esta lleno de fluido.

Figura 9. Orientación horizontal de los electrodos

El medidor de flujo magnético inductivo no se debe sujetar del convertidor de señal o display local. Al manipular el medidor de flujo se deben evitar movimientos bruscos e impactos.

Se debe evitar la radiación directa de luz solar sobre el medidor. Se recomienda el uso de una cubierta para prolongar la vida útil del equipo.

5.5.2 Tubería

La configuración de la tubería para la instalación de los medidores de flujo magnetico inductivos debe seguir los mismos lineamientos dados para la instalación de los medidores de flujo ultrasonicos para montaje en línea (Ver puntos 5.4.2.1 “Medidores de flujo ultrasónico para montaje en línea” y 5.4.3 “Medidores de flujo ultrasónico para líquidos”).

Adicionalmente si el medidor de flujo magnetico inductivo se utiliza para medir el producto resultante de la mezcla de diferentes productos, el medidor de flujo debe ubicarse al menos 30 veces el diámetro de la tubería aguas abajo del punto de mezcla.

5.5.3 Anillos de Conexión a tierra

En tuberías de material aislante (por ejemplo PVC) ó con recubrimiento interno de material aislante es necesario utilizar Anillos de conexión a Tierra.

Este elemento se debe utilizar básicamente para establecer un contacto conductivo entre el líquido a medir y tierra. De esta manera se garantiza que el voltaje del fluido, el cual es un conductor, sea cero, y de esta manera evitar falsas lecturas del medidor. El anillo se coloca entre la brida del medidor y la de la tubería. El diámetro interno del anillo debe ser igual al diámetro interno del medidor de flujo (ver figura 10).

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Figura 10. Anillo de conexión a tierra

En aplicaciones en las cuales el fluido contiene partículas sólidas, se utiliza otro tipo de anillo cuya función es proteger el recubrimiento interno del medidor. Este tipo de anillo se inserta en la entrada del medidor en tal forma que las partículas en suspensión en el líquido no golpeen directamente el borde del recubrimiento evitando de esta manera su desgaste (ver Figura 11).

Figura 11. Anillo de protección

5.6 MEDIDORES DE FLUJO POR DIFERENCIAL DE PRESION

Como su nombre los indica, este tipo de instrumento mide flujo a partir de la caída de presión causada en el flujo por medio de la inserción un elemento primario o restricción.

5.6.1 Localización

5.6.1.1 Tomas de Presión

Las tomas de presión se refiere a los puntos en los cuales se conecta el instrumento que mide la caída de presión a través del elemento primario. Son dos tomas, una de alta presión y una de baja presión, ubicadas aguas arriba y aguas abajo del elemento primario respectivamente.

5.6.1.2 Elemento Primario

Entre los elementos primarios podemos mencionar los siguientes:

! Platinas de Orificio

- Montaje estandar entre bridas - Montaje Junior (Single Chamber

Orifice Fitting) - Montaje Senior (Señor Orifice Fitting)

! Boquillas de flujo (Flow Nozzle)

! Tubos Venturi

! Tubos Pitot

El elemento primario debe ser instalado en un tramo recto de tubería siguiendo los lineamientos dados por los estándares API RP 550, API RP 551, ANSI/API 2350 y AGA Report No. 3.

5.6.2 Localización de los elementos de Temperatura y Presión

Para la convertir la medida aparente a una medida del flujo actual es necesario conocer el valor de la presión estática. Debe instalarse una toma para medición de la presión estática de la línea. Se recomienda que esta toma este ubicada aguas abajo del elemento primario. Una práctica común es utilizar el mismo tap de baja presión utilizado para la medida de flujo.

También es necesario medir la temperatura para realizar los cálculos requeridos en el valor de flujo aparente. Los termopozos deben instalarse en la línea, a una distancia suficiente del elemento primario, para que las distorsiones de flujo que causa el termopozo no afecten la medida. Si el termopozo se ubica aguas arriba del elemento primario, debe estar al menos a una distancia de 20 veces el diámetro de la tubería. Si el termopozo se ubica aguas abajo del elemento primario debe estar a por lo menos 5 veces el diámetro de la tubería.

5.6.3 Tubería

Siempre que se requiera una alta precisión, el diámetro interno de la tubería debe ser elaborado con las tolerancias establecidas por el estándar ASME y ANSI /API 2350 - AGA Report No. 3.

! ASME requiere que la tubería cuatro diámetros aguas arriba y dos diámetros aguas debajo de la platina de orificio tengan un terminado 350 mils, libre de imperfecciones (hoyos, rugosidades, etc). El diámetro de la tubería no debe apartarse del average más del 0.33%.

! ANSI /API 2350 - AGA Report No. 3., requieren que todo el tramo recto en el cual se instala el medidor tenga un terminado 300 mils, libre de imperfecciones (hoyos, rugosidades, etc).

Antes de la instalación deben inspeccionarse todas las dimensiones de la platina de orificio y la tubería asociada a la misma para verificar que la superficie interna sea uniforme, libre de estrías y ranuras. También debe revisarse cuidadosamente su redondez, la concentridad de los diámetros internos y externos de la misma.

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El diámetro interno del elemento primario debe medirse con un micrómetro y la medida tomada debe compararse con el valor estampado en la platina.

En servicios de alta precisión el elemento primario debe instalarse entre las bridas cuidadosamente, asegurandose que el orificio quede concéntrico dentro de un 3% con relación al diámetro interno de la tubería.

El diámetro interno de los empaques no debe ser menor al diámetro interno de la tubería y el empaque debe ser colocado concentricamente.

La instalación del elemento primario debe llevarse a cabo después de que la tubería ha sido lavada. Esto se hace con el fin de evitar que partículas o desechos se apilen contra el elemento primario o que los mismos desechos dañen los bordes del orificio de la platina.

El Contratista debe verificar que la información troquelada en la plarina de orificio sea la correcta para su instalación.

Para instalaciones en las cuales el transmisor de presión diferencial se ubica localmente el instrumento debe ser instalado a una altura conveniente de 4 o 5 pies (1.2 ó 1.5 m) con respecto al nivel del piso o plataforma de acceso al instrumento. Se debe garantizar un fácil acceso al instrumento.

Figura 12. Transmisores de presión diferencial Montaje local

5.6.4 Conexión de Transmisores de presión diferencial.

En las figuras 12, 13 y 14 vemos configuraciones típicos para la instalación de transmisores de presión diferencial para la medición de flujo.

Para instalaciones con elementos remotos, las líneas de conexión a proceso deben ser lo más cortas posibles y no mayores a 20 pies (6 m). Para aplicaciones con líquidos las líneas de conexión a proceso deben tener una pendiente descendente de al menos 1 pulg. por cada pie (25 mm por cada 30 cm). Para aplicaciones con gases la pendiente debe ser ascendente de al menos 1 pulg. por cada pie (25 mm por cada 30 cm).

Todos los elementos utilizados para medición de presión diferencial deben instalarse con su manifold, el cual es suministrado por el mismo proveedor del instrumento, para chequeo del cero y para permitir retirar el elemento de medida del proceso.

5.7 MEDIDORES DE FLUJO TIPO VORTEX

5.7.1 LOCALIZACIÓN

Los medidores tipo Vortex pueden ser bridados o para montaje tipo sándwich (waffer). Deben instalarse apropiadamente alineados en el centro de la tubería.

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Figura 13. Transmisores de presión diferencial Montaje Remoto (para vapor o gases condensables)

Figura 14. Transmisores de presión Diferencial Montaje remoto (para líquidos y gases)

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El medidor de flujo tipo vortex puede ser ubicado en cualquier sentido, con excepción del diseño de disco oscilante y para aplicaciones en líquidos caso en el que el flujo no puede ir en sentido descendente.

5.7.2 Tubería

Los medidores tipo vortex de deben ubicar en un tramo recto de tubería.

Las tuberías aguas arriba y aguas abajo del medidor de flujo deben ser de la misma cédula para la cual se calibró el medidor de flujo en fábrica

Los medidores de flujo tipo vortex tienen diferentes grados de sensibilidad con respecto a las distorsiones de flujo, por lo cual requieren tramos rectos de tubería a la entrada y a la salida del medidor. Se deben seguir estrictamente las recomendaciones del fabricante con respecto a los tramos rectos de tubería requeridos aguas arriba y aguas abajo para la instalación del medidor.

5.7.3 Vibración

El medidor de flujo tipo vortex es susceptible a la vibración que pueda ocurrir paralela a la tubería. La información acerca de la inmunidad del medidor a la vibración y las sugerencias para eliminar los efectos de esta varian para cada fabricante. Por esta razón se deben seguir estrictamente las recomendaciones del fabricante para minimizar los efectos de la vibración.

6 INSTALACIÓN INTERRUPTORES DE FLUJO

6.1 GENERALIDADES

6.1.1 Conexiones Roscadas

Al instalar el elemento sensor en la línea de proceso, es importante aplicar un lubricante/sellador a las cuerdas de las roscas macho de todas las conexiones. Debe utilizarse un lubricante/sellador que sea compatible con el ambiente del proceso. Todas las conexiones deben apretarse firmemente. Para evitar fugas, no apriete demasiado o trasroscará las conexiones.

Debe verificarse la longitud del cuerpo del conjunto en línea para estar seguros de que se ajusta al espacio disponible en la línea de proceso. La dirección del flujo es importante para la operación adecuada. En general el elemento sensor tiene una flecha de dirección que debe coincidir con la dirección del flujo.

6.1.2 Conexiones Bridadas

Se debe unir la brida compañera del proceso, con cuidado. Debe mantenerse la orientación correcta del elemento sensor asegurar el comportamiento óptimo o la calibración.

6.2 INTERRUPTOR DE FLUJO TIPO DISPERSION TERMICA

Para detección de flujo, La superficie del elemento sensor marcada con una flecha de dirección debe orientarse en forma paralela al flujo del proceso. El flujo puede venir de cualquier dirección.

El interruptor de flujo debe ser instalado en un tramo recto de tubería siguiendo estrictamente las recomendaciones del fabricante.

Para servicio en flujo de líquidos, el elemento sensor debe localizarse en la tubería de proceso de tal forma que siempre esta completamente húmedo.

Cuando se instala el interruptor en una te o una sección de tubería mayor que la tubería normal del proceso, el interruptor debe localizarse en una sección vertical del tubo con el flujo ascendente. Esto evitará que queden atrapadas burbujas de aire o gas en el elemento sensor.

La instalación en tuberías verticales con flujo descendente solo se recomienda para aplicaciones de flujo muy alto.

6.3 INTERRUPTOR DE FLUJO DE PALETA

En general los interruptores de flujo tipo paleta deben ubicarse en un tramo de tubería horizontal, en un tramo recto de tubería siguiendo estrictamente las recomendaciones del fabricante.

El acople a la línea de proceso debe hacerse perpendicularmente, con una desviación máxima de 3º. La superficie del elemento sensor marcada con una flecha de dirección debe orientarse en forma paralela al flujo del proceso.

7 CALIBRACION INSTRUMENTOS DE FLUJO

7.1 MEDIDORES DE FLUJO TIPO TURBINA

El tipo de probador utilizado para la calibración del medidor de flujo tipo Turbina debe estar de acuerdo con el API Manual Of Petroleum Measurement Standards, Chapter 4, Proving Systems.

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La calibración del medidor de flujo tipo turbina consiste en determinar el factor K del medidor (número de pulsos por unidad de volumen).

El factor K debe determinarse probando el medidor bajo condiciones de rata de flujo, viscosidad, temperatura, densidad y presión similares a las existentes durante el proceso en el cual se va a utilizar el medidor.

7.2 MEDIDORES DE FLUJO TIPO DESPLAZAMIENTO POSITIVO

El tipo de probador utilizado para la calibración del medidor de flujo tipo desplazamiento positivo debe estar de acuerdo con el API Manual Of Petroleum Measurement Standards, Chapter 4, Proving Systems.

La calibración del medidor de flujo tipo desplazamiento positivo consiste en determinar el factor K del medidor (número de pulsos por unidad de volumen).


7.3 MEDIDORES DE FLUJO MASICO TIPO CORIOLIS

El tipo de probador utilizado para la calibración del medidor de flujo másico tipo coriolis debe estar de acuerdo con el API Manual Of Petroleum Measurement Standards, Chapter 4, Proving Systems.

Antes de efectuar la calibración del medidor de flujo másico es necesario calibrar el flujo cero, siguiendo estrictamente los procedimientos establecidos por el fabricante del equipo.

La calibración del medidor de flujo másico tipo coriolis consiste en determinar el factor K del medidor (número de pulsos por unidad de volumen).


7.4 MEDIDORES DE FLUJO TIPO ULTRASONICO

El medidor de flujo ultrasónico es calibrado por el fabricante del equipo. El proveedor del medidor de flujo debe suministrar el certificado de calibración especifico del equipo el cual debe ser expedidos por el fabricante y estar homologado por una entidad competente.

Para medición de gases, la calibración del medidor ultrasónico debe realizarse de acuerdo a lo establecido en el

AGA Report No. 9 Measurement of Gas by Multipath Ultrasonic Meters.

7.5 MEDIDORES DE FLUJO MAGNETICO INDUCTIVOS

Este tipo de medidor no requiere procedimientos especiales de calibración. A menudo se deben efectuar ciertos ajustes debido a las diferentes conductividades eléctricas de los fluidos. Estos ajustes deben realizarse siguiendo estrictamente las recomendaciones del fabricante.

7.6 MEDIDORES DE FLUJO POR DIFERENCIAL DE PRESION

El fabricante del elemento primario debe entregar la hoja de cálculo con los resultados para el dimensionamiento del elemento primario. Se deben verificar las dimensiones del elemento primario.

Adicionalmente se debe verificar la calibración del transmisor de presión diferencial asociado al elemento primario. Se debe verificar su calibración aplicando, en banco de pruebas, presión y comparando su valor con la medida dada por un elemento de presión diferencial patrón certificado.

7.7 MEDIDORES DE FLUJO TIPO VORTEX

Este tipo de medidor en general no requiere calibración en campo. Se deben seguir estrictamente las recomendaciones del fabricante al respecto.

7.8 INTERRUPTORES DE FLUJO

7.8.1 Interruptor de flujo tipo dispersión térmica

Los interruptores de flujo son usualmente calibrados en fábrica. En campo simplemente se debe hacer un ajuste del set point en el cual interruptor debe dar una señal de alarma. Para esto es necesario simular la condición de flujo.

Simulando la condición de alarma, se debe comprobar que los contactos del interruptor de nivel cambien de estado

7.8.2 Interruptor de flujo de paleta

Los interruptores de flujo son usualmente calibrados en fábrica. En campo simplemente se debe hacer un ajuste del set point en el cual interruptor debe dar una señal de alarma. Para esto es necesario simular la condición de flujo.

Simulando la condición de alarma, modificando la posición de la paleta, se debe comprobar que los contactos del interruptor de nivel cambien de estado

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8 MEDIDA Y PAGO

Las actividades de Montaje de los Instrumentos se miden y pagan por unidad (Un) correctamente instalada y probada, al precio pactado en el contrato. Para el cálculo del precio, deben tenerse en cuenta y en general todos los trabajos (mano de obra, conexionado, desconexionado, calibración, pruebas, etc.) y suministros (equipos, herramientas, andamiajes, materiales de consumo, etc.) que requieren para la correcta ejecución de esta labor.

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