Misuratore di portata a ingranaggi ovali incamiciato a vapore per bitume e asfalto

Per terminali e impianti di miscelazione dove il bitume arriva a 175 °C e si solidifica non appena perde calore. La camicia circonda la camera su tutti i lati, in modo che la camera di misurazione rimanga al di sopra del punto di fluidificazione durante il carico, tra autocisterne e durante una notte invernale.

Misuratore di portata a ingranaggi ovali incamiciato a vapore, corpo DN100 con camicia a vapore e involucro Ex d.

Seconda vista: coperchio terminale incamiciato con porte vapore, tappi di scarico e sfiato.

Perché un misuratore non riscaldato fallisce sul bitume entro settimane

Il bitume non è un fluido difficile, è un fluido che cambia stato. Il grado di penetrazione 60/70 ha una viscosità di circa 300–600 cP a 175 °C e smette effettivamente di fluire al di sotto di circa 110 °C. Qualsiasi misuratore con punti freddi — un coperchio terminale nudo, una faccia flangiata non incamiciata, un perno di supporto — accumula prodotto solido in quel punto freddo. Sul lotto successivo, la pompa crea pressione contro una camera ostruita, e il prezzo di quella pressione è un perno del rotore tranciato o un coperchio rotto.

La seconda modalità di guasto è silenziosa. Una camera parzialmente ostruita lascia ancora passare il prodotto, quindi il registro continua a contare, ma il volume spostato non corrisponde più alla geometria. Le cifre di trasferimento di custodia derivano, i clienti contestano le quantità caricate e la correzione viene trovata solo dopo una prova di calibrazione.

Esiste anche una dimensione di conformità. I terminali di bitume sono solitamente classificati come aree pericolose, quindi lo strumento deve avere protezione antideflagrante e il registro di lotto deve sopravvivere a un audit. Un misuratore che deve essere smontato ogni poche settimane per la pulizia non soddisfa nessuno di questi requisiti in pratica.

Due condizioni di lavoro, misurate fianco a fianco

Come la camera incamiciata mantiene il prodotto in movimento

Due rotori ovali si ingranano all'interno di una camera e trasportano un volume fisso dall'ingresso all'uscita ad ogni rotazione, azionati dalla sola pressione del prodotto. Questo è comune a ogni misuratore a ingranaggi ovali: lo stesso principio si ritrova nel misuratore a doppio rotore e nel misuratore a pistone rotante, ognuno adatto a un diverso equilibrio tra viscosità e volume. Ciò che è specifico qui è da dove proviene il calore: la camicia a vapore avvolge il corpo e entrambi i coperchi terminali, e le facce flangiate sono isolate con distanziatori incamiciati, in modo che il calore raggiunga la camera di misurazione da tutte le direzioni anziché da un lato.

Il risultato è che le facce dei rotori, la linea di ingranamento e la parete della camera rimangono entro pochi gradi l'una dall'altra. La temperatura uniforme della parete è ciò che preserva la tolleranza del rotore: se un coperchio funziona 30 °C più freddo, l'espansione differenziale stringe il rotore a quell'estremità, e il misuratore si blocca o usura rapidamente le sue facce di ingranaggio.

Poiché la misurazione conta il volume intrappolato, la viscosità imposta solo la pressione richiesta. Aumentare la viscosità da 500 cP a 3.500 cP aumenta la pressione differenziale e rallenta il rotore — non cambia il volume trasportato per rivoluzione, quindi il fattore K stabilito a 175 °C vale per l'intera gamma di gradi che si caricano.

Caratteristiche strutturali per 250 °C, cicli termici e aree pericolose

Il compito termico è una questione di materiali più che una questione di misurazione. Le scelte di progettazione che contano:

• Camicia sul corpo e su entrambi i coperchi, classificata per vapore saturo da 0,6 MPa. Nessuna superficie non riscaldata è a contatto con il prodotto, quindi non c'è punto freddo dove il bitume possa solidificarsi.
• Classificazione del fluido fino a 250 °C con tolleranza ai cicli termici. Guarnizioni in grafite o PTFE-grafite e guarnizioni del coperchio selezionate per cicli di riscaldamento e raffreddamento ripetuti piuttosto che per un singolo stato stazionario.
• Protezione antideflagrante Ex d IIB T4. Involucro terminale antideflagrante e pressacavo certificato adatto per installazioni su aree di carico Zona 1.
• Attacchi di scarico e sfiato su entrambi i coperchi. La camera può essere svuotata mentre è ancora calda, il che fa la differenza tra un arresto di routine e la sostituzione del rotore.
• Registro meccanico più uscite elettroniche. Un contatore locale per l'autista all'area di carico, e impulsi, 4–20 mA e RS485 Modbus RTU per il controllore di lotto e il registro di custodia.

Sei vantaggi su un terminale di bitume

Dimensionamento e installazione per bracci di carico e miscelazione a lotto

Dimensionare sulla massima portata di carico, poiché il vincolo sul bitume è la perdita di carico, non la risoluzione. Una camera DN100 copre circa 20–60 m³/h a 300–600 cP mantenendo la pressione differenziale abbastanza bassa per una pompa di carico centrifuga; per gradi modificati a 2.000 cP e oltre, scegliere una taglia più grande e funzionare più lentamente piuttosto che aumentare la pressione della pompa.

Avviare il tracciamento a vapore con il pre-riscaldamento della linea, non dopo che l'autocisterna si è collegata. Un'unità DN80 fredda richiede 45–60 minuti per raggiungere la temperatura con vapore saturo da 0,6 MPa; mantenere la camicia calda tra i lotti è più delicato sulle guarnizioni rispetto ai ripetuti avviamenti a freddo. Montare il misuratore in una linea verticale con flusso verso il basso dove possibile, o orizzontalmente con il tappo di scarico nel punto più basso, e interbloccare la pressione del vapore della camicia o la temperatura della camicia con il controllore di lotto in modo che il carico non possa iniziare su un misuratore freddo. L'inventario del serbatoio che corrisponde al registro di carico viene normalmente prelevato da misuratori di livello radar sui serbatoi di stoccaggio.

Per il trasferimento di custodia, concordare il metodo di calibrazione prima dell'installazione: un loop di calibrazione o un controllo del serbatoio calibrato, ripetuto trimestralmente, con una correzione del fattore K inserita nel controllore se la deviazione supera lo 0,2%. Forniamo la formula di correzione e un disegno dimensionale contrassegnato con le posizioni dei collegamenti di scarico, sfiato e camicia in modo che la tubazione possa essere costruita correttamente la prima volta.

Layout area di carico autocisterne (disegno schematico): pre-riscaldare il misuratore con la linea prima che l'autocisterna si colleghi.

Caso applicativo 1: Area di carico terminale bitume, Emirati Arabi Uniti

Caso applicativo 2: Impianto asfalto modificato, Kazakistan

Specifiche tecniche

Domande frequenti

Quanto tempo impiega la camicia a riscaldare un misuratore freddo prima del carico?

Prevedere 45-60 minuti con vapore saturo da 0,6 MPa su un'unità DN80 che parte dall'ambiente, e circa 90 minuti per DN150 con flange pesanti. La camicia circonda il corpo e entrambi i coperchi terminali, quindi il calore raggiunge la camera di misurazione da tutti i lati anziché da una faccia, il che impedisce alla tolleranza del rotore di stringersi mentre il metallo si espande. In pratica, gli impianti iniziano il tracciamento a vapore con il pre-riscaldamento della linea, prima che l'autocisterna si colleghi, quindi il misuratore è già a temperatura quando arriva il prodotto. Se si carica continuamente, mantenere il vapore sulla camicia tra i lotti anziché ciclarlo — gli avviamenti a freddo ripetuti stressano le guarnizioni molto più del standby a caldo.

Può gestire bitume modificato SBS ad alta viscosità?

Sì, fino a circa 4.000 cP a 160–180 °C, che copre la maggior parte dei gradi modificati con polimeri in uso commerciale. La coppia di ingranaggi è azionata dal prodotto stesso, quindi una viscosità più elevata aumenta la pressione differenziale anziché cambiare il volume misurato, e la lettura rimane entro lo 0,5% finché la pompa può mantenere la differenziale richiesta. Due requisiti si applicano per i leganti modificati: mantenere la pressione del vapore della camicia costante in modo che la viscosità non oscilli a metà lotto e rimanere al di sopra del flusso minimo in modo che i rotori non si blocchino. Per bitume pesantemente caricato o rinforzato con fibre, raccomandiamo una taglia più grande che funziona a velocità inferiore, riducendo lo sforzo e l'usura delle facce dei rotori.

Cosa succede se l'alimentazione del vapore si interrompe durante il carico?

Il misuratore continua a misurare, ma il prodotto si raffredda nella camera in pochi minuti e la viscosità aumenta drasticamente al di sotto di 120 °C, quindi la pressione differenziale aumenta e il flusso diminuisce. Arrestare il carico, scaricare la camera attraverso il tappo inferiore mentre è ancora calda e ripristinare il vapore prima di riprendere. Non lasciare mai bitume freddo in una camera di misurazione: al riavvio, la pressione differenziale sul prodotto solidificato può tranciare un perno del rotore o rompere un coperchio. Un semplice interblocco sulla temperatura della camicia o sulla pressione del vapore, collegato al controllore di lotto, previene completamente la situazione e costa molto meno della riparazione. I nostri disegni indicano le posizioni dei fori di scarico e sfiato necessarie per rendere pratica questa operazione di routine.

Come viene verificato il misuratore sul campo senza rimuoverlo?

Utilizzare un loop di calibrazione o un serbatoio calibrato e un controllo totalizzatore. Far passare una massa o un volume noto di prodotto attraverso il misuratore alla normale velocità di carico, confrontare la lettura del registro con il riferimento e registrare la deviazione. Poiché il misuratore produce un'uscita a impulsi, il controllo richiede pochi minuti e può essere eseguito tra un'autocisterna e l'altra, che è come la maggior parte dei terminali gestisce la procedura trimestrale di trasferimento di custodia. Se la deviazione supera lo 0,2%, una correzione del fattore K può essere inserita nel controllore di lotto; forniamo la formula di correzione con il certificato. Solo se si sospetta usura meccanica — normalmente dopo un servizio abrasivo — l'unità deve essere rimossa dalla linea per la ricalibrazione in banco.

Prodotti correlati e ulteriori letture

I terminali di bitume necessitano solitamente di misurazione e inventario sulla stessa pagina, quindi questi sono i link più richiesti:

• Misuratori di portata a spostamento positivo — la gamma completa, comprese le versioni non incamiciate per servizio petrolifero a temperature più basse.
• Misuratore a doppio rotore — rotori senza contatto con bassa perdita di carico per grandi volumi di condotte.
• Misuratore di portata a pistone rotante a spostamento positivo — elevato rapporto di gamma per applicazioni chimiche e di raffineria.
• Misuratori di livello radar — inventario serbatoi per corrispondere alle cifre di carico prodotte dal misuratore di portata.
• Misuratori a galleggiante — piccoli flussi di spurgo e lavaggio sigillante attorno alla pompa di carico.

Comunicaci il grado, la portata di carico e la pressione del vapore disponibile sul sito, e noi specificheremo la camicia e la taglia in una sola risposta.