Medidor de Vazão Oval com Camisa de Vapor para Carregamento de Betume e Asfalto

Para terminais e usinas de mistura onde o betume chega a 175 °C e solidifica no momento em que o calor é perdido. A camisa envolve a câmara por todos os lados, de modo que a câmara de medição permaneça acima do ponto de fluidez durante o carregamento, entre caminhões-tanque e durante uma noite de inverno.

Medidor de vazão oval com camisa de vapor, corpo DN100 com camisa de vapor e invólucro Ex d.

Segunda vista: tampa final com camisa e portas de vapor, tampões de dreno e ventilação.

Por que um Medidor Não Aquecido Falha em Betume em Semanas

O betume não é um fluido difícil, é um fluido que muda de estado. O grau de penetração 60/70 tem uma viscosidade em torno de 300–600 cP a 175 °C e efetivamente para de fluir abaixo de cerca de 110 °C. Qualquer medidor com pontos frios — uma tampa final sem camisa, uma face de flange sem camisa, um suporte — acumula produto sólido nesse ponto frio. Na próxima carga, a bomba gera pressão contra uma câmara obstruída, e o preço dessa pressão é um pino do rotor quebrado ou uma tampa rachada.

O segundo modo de falha é silencioso. Uma câmara parcialmente obstruída ainda passa produto, então o registrador ainda conta, mas o volume deslocado não corresponde mais à geometria. Os valores de transferência de custódia desviam, os clientes contestam as quantidades carregadas, e a correção é encontrada apenas após uma corrida de prova.

Há também uma dimensão de conformidade. Os terminais de betume são geralmente classificados como áreas perigosas, portanto, o instrumento deve ter proteção contra explosão, e o registro de lote deve sobreviver a uma auditoria. Um medidor que precisa ser desmontado a cada poucas semanas para limpeza não atende a nenhum desses requisitos na prática.

Duas Condições de Trabalho, Medidas Lado a Lado

Como a Câmara com Camisa Mantém o Produto em Movimento

Dois rotores ovais se engrenam dentro de uma câmara e transportam um volume fixo da entrada para a saída a cada rotação, impulsionados apenas pela pressão do produto. Isso é comum a todos os medidores de engrenagem oval: o mesmo princípio aparece no medidor de vazão de rotor duplo e no medidor de vazão de pistão rotativo, cada um adequado para um equilíbrio diferente de viscosidade e volume. O que é específico aqui é de onde vem o calor: a camisa de vapor envolve o corpo e ambas as tampas finais, e as faces do flange são isoladas com espaçadores com camisa, de modo que o calor atinge a câmara de medição de todas as direções em vez de um lado.

O resultado é que as faces do rotor, a linha de engrenagem e a parede da câmara permanecem a poucos graus umas das outras. A temperatura uniforme da parede é o que preserva a folga do rotor: se uma tampa funcionar 30 °C mais fria, a expansão diferencial aperta o rotor nessa extremidade, e o medidor trava ou desgasta rapidamente suas faces de engrenagem.

Como a medição conta o volume aprisionado, a viscosidade apenas define a pressão necessária. Aumentar a viscosidade de 500 cP para 3.500 cP aumenta a pressão diferencial e retarda o rotor — não altera o volume transportado por rotação, de modo que o fator K estabelecido a 175 °C se mantém para toda a gama de graus que você carrega.

Características Estruturais para 250 °C, Ciclos Térmicos e Áreas Perigosas

O desempenho térmico é uma questão de materiais mais do que uma questão de medição. As escolhas de design que importam:

• Camisa no corpo e em ambas as tampas, classificada para vapor saturado de 0,6 MPa. Nenhuma superfície sem camisa está em contato com o produto, portanto, não há ponto frio para o betume solidificar.
• Classificação do meio até 250 °C com tolerância a ciclos térmicos.Gaxetas de grafite ou PTFE-grafite e juntas de tampa selecionadas para aquecimento e resfriamento repetidos, em vez de um único estado estacionário.
• Proteção contra explosão Ex d IIB T4.Invólucro de terminal à prova de explosão e entrada de cabo certificada adequada para instalações de pátio Zona 1.
• Conexões de dreno e ventilação em ambas as tampas.A câmara pode ser esvaziada enquanto ainda está quente, o que é a diferença entre uma parada de rotina e uma substituição de rotor.
• Registrador mecânico mais saídas eletrônicas.Um contador local para o motorista no pátio, e pulso, 4–20 mA e RS485 Modbus RTU para o controlador de lote e registro de custódia.

Seis Vantagens em um Terminal de Betume

Dimensionamento e Instalação para Braços de Carregamento e Mistura em Lote

Dimensionar para a maior taxa de carregamento, pois a restrição no betume é a queda de pressão, não a resolução. Uma câmara DN100 cobre aproximadamente 20–60 m³/h a 300–600 cP, mantendo a pressão diferencial baixa o suficiente para uma bomba de carregamento centrífuga; para graus modificados a 2.000 cP e acima, use um tamanho maior e opere mais lentamente em vez de aumentar a pressão da bomba.

Inicie o traçado a vapor com pré-aquecimento da linha, não após a conexão do caminhão-tanque. Uma unidade DN80 fria precisa de 45–60 minutos para atingir a temperatura com vapor saturado de 0,6 MPa; manter a camisa aquecida entre os lotes é mais suave para as vedações do que partidas a frio repetidas. Monte o medidor em uma linha vertical com fluxo descendente, se possível, ou horizontalmente com o plugue de dreno no ponto mais baixo, e interligue a pressão do vapor da camisa ou a temperatura da camisa com o controlador de lote para que o carregamento não possa começar em um medidor frio. O inventário do tanque que corresponde ao registro de carregamento é normalmente obtido de medidores de nível de radar nos tanques de armazenamento.

Para transferência de custódia, concorde com o método de prova antes da instalação: um loop de prova ou uma verificação de tanque calibrado, repetida trimestralmente, com uma correção do fator K inserida no controlador se o desvio exceder 0,2%. Fornecemos a fórmula de correção e um desenho dimensional marcado com as posições de dreno, ventilação e conexão da camisa para que a tubulação possa ser construída corretamente na primeira vez.

Layout do pátio de carregamento de caminhão-tanque (desenho esquemático): pré-aqueça o medidor com a linha antes da conexão do caminhão-tanque.

Caso de Aplicação 1: Pátio de Carregamento de Terminal de Betume, EAU

Caso de Aplicação 2: Usina de Asfalto Modificado, Cazaquistão

Especificações Técnicas

Perguntas Frequentes

Quanto tempo leva para a camisa aquecer um medidor frio antes do carregamento?

Permita de 45 a 60 minutos com vapor saturado de 0,6 MPa em uma unidade DN80 começando do ambiente, e cerca de 90 minutos para DN150 com flanges pesados. A camisa envolve o corpo e ambas as tampas finais, de modo que o calor atinge a câmara de medição de todos os lados em vez de uma face, o que impede que a folga do rotor aperte à medida que o metal se expande. Na prática, as plantas iniciam o traçado a vapor com o pré-aquecimento da linha, antes que o primeiro caminhão-tanque se conecte, de modo que o medidor já esteja na temperatura quando o produto chegar. Se você carregar continuamente, mantenha o vapor na camisa entre os lotes em vez de ligar e desligar — partidas a frio repetidas estressam as juntas muito mais do que o standby aquecido.

Ele pode lidar com betume modificado com SBS em alta viscosidade?

Sim, até cerca de 4.000 cP a 160–180 °C, o que cobre a maioria dos graus modificados por polímero em uso comercial. O par de engrenagens é acionado pelo próprio produto, de modo que uma viscosidade mais alta aumenta a pressão diferencial em vez de alterar o volume medido, e a leitura permanece dentro de 0,5% enquanto a bomba puder manter a diferencial necessária. Dois requisitos se aplicam para ligante modificado: mantenha a pressão do vapor da camisa estável para que a viscosidade não oscile no meio do lote e permaneça acima do fluxo mínimo para que os rotores não travem. Para betume com alta carga ou reforçado com fibra, recomendamos um tamanho maior operando em velocidade mais baixa, o que reduz o cisalhamento e o desgaste nas faces do rotor.

O que acontece se o suprimento de vapor falhar durante o carregamento?

O medidor continua medindo, mas o produto esfria na câmara em minutos e a viscosidade sobe acentuadamente abaixo de 120 °C, de modo que a pressão diferencial aumenta e o fluxo diminui. Pare o carregamento, drene a câmara pelo plugue inferior enquanto ainda estiver quente e restaure o vapor antes de retomar. Nunca deixe betume frio parado em uma câmara de medição: na reinicialização, a pressão diferencial sobre o produto solidificado pode quebrar um pino do rotor ou rachar uma tampa. Um simples intertravamento na temperatura da camisa ou na pressão do vapor, conectado ao controlador de lote, evita completamente a situação e custa muito menos do que o reparo. Nossos desenhos marcam as posições das conexões de dreno e ventilação que você precisa para tornar essa rotina prática.

Como o medidor é verificado em campo sem removê-lo?

Use um loop de prova ou um tanque calibrado e verificação do totalizador. Passe uma massa ou volume conhecido de produto pelo medidor na taxa de carregamento normal, compare a leitura do registrador com a referência e registre o desvio. Como o medidor produz uma saída de pulso, a verificação leva minutos e pode ser feita entre caminhões-tanque, que é como a maioria dos terminais lida com seu procedimento trimestral de transferência de custódia. Se o desvio exceder 0,2%, uma correção do fator K pode ser inserida no controlador de lote; fornecemos a fórmula de correção com o certificado. Somente se o desgaste mecânico for suspeito — normalmente após serviço abrasivo — a unidade precisa sair da linha para recalibração em bancada.

Produtos Relacionados e Leitura Adicional

Terminais de betume geralmente precisam de medição e inventário na mesma página, portanto, estes são os links mais solicitados:

• Medidores de vazão de deslocamento positivo — a gama completa, incluindo versões sem camisa para serviço de óleo em temperaturas mais baixas.
• Medidor de vazão de rotor duplo — rotores sem contato com baixa perda de pressão para grandes volumes de tubulação.
• Medidor de vazão de deslocamento positivo de pistão rotativo — alta relação de alcance para serviços químicos e de refinaria.
• Medidores de nível de radar — inventário de tanques para corresponder aos valores de carregamento que o medidor de vazão produz.
• Medidores de vazão de boia — pequenos fluxos de purga e selagem ao redor da bomba de carregamento.

Diga-nos o grau, a taxa de carregamento e a pressão de vapor disponível no local, e nós especificaremos a camisa e o tamanho em uma resposta.