Les canonades industrials són sempre perfectament rodones?

En aplicacions industrials, sovint se suposa que les canonades són perfectament circulars, però en realitat no sempre és així. Diversos factors contribueixen a les variacions en la rodonesa de les canonades, i comprendre aquestes variacions és crucial per a una mesura precisa del cabal, especialment amb els mesuradors de cabal per ultrasons.

1. Toleràncies de fabricació

Els tubs d'acer sense soldadura, que s'utilitzen habitualment en aplicacions industrials, es produeixen mitjançant processos d'estirament en fred o en calent. Aquests tubs solen tenir un diàmetre de fins a DN2000 i se'ls permet un cert grau d'ovalitat (desviació de la rodonesa perfecta). El grau de rodonesa pot variar segons la qualitat de fabricació:

• Els grans fabricants d'acer ben establerts generalment produeixen canonades amb una millor rodonesa.
• Els fabricants més petits poden produir canonades amb desviacions més notables.

Per exemple, algunes canonades DN300 poden tenir un error de diàmetre màxim de fins a 5 mm. Cal tenir en compte aquestes toleràncies a l'hora de dissenyar o mesurar canonades per a aplicacions industrials.

2. Tubs soldats i soldats en espiral

A més de les canonades d'acer sense soldadura, moltes canonades de transport de fluids a baixa pressió utilitzen canonades soldades o soldades en espiral. Aquestes canonades sovint tenen desviacions d'ovalitat més elevades en comparació amb les canonades sense soldadura, cosa que les fa menys consistents en forma. El mateix procés de soldadura pot contribuir a la deformació de la canonada, especialment en canonades de gran diàmetre.

Les canonades soldades i soldades en espiral són generalment més rendibles, però poden requerir una atenció addicional quan es necessiten mesures precises, especialment per a la mesura del cabal.

Impacte de l'ovalitat en els mesuradors de cabal ultrasònics de pinça

Per amesuradors de cabal ultrasònics de pinça, la mesura està influenciada pel senyal acústic que passa pel fluid dins de la canonada. El sensor està muntat a l'exterior de la canonada, de manera que qualsevol variació en la forma de la canonada (com l'ovalitat) pot provocar diversos problemes:

• Propagació incorrecta del senyalSi la canonada no és perfectament rodona, la distància entre el sensor i el fluid pot variar al llarg de la circumferència de la canonada. Això pot fer que els senyals ultrasònics recorreguin distàncies diferents, distorsionant la mesura.
• Augment de la incertesa de mesuraFins i tot petites desviacions en la forma de la canonada poden introduir errors en el càlcul del temps de vol, cosa que comporta lectures de cabal menys precises.

En casos d'ovalitat significativa, és possible que el sensor no pugui mantenir un contacte consistent amb la superfície de la canonada, cosa que redueix encara més la precisió de la mesura.

Impacte de l'ovalitat en els mesuradors de cabal ultrasònics d'inserció

Mesuradors de cabal ultrasònics d'inserció, que s'instal·len dins de la canonada, també presenten reptes a causa de l'ovalitat:

• Posicionament incorrecte del sensorSi la canonada és ovalada, és possible que el sensor no estigui col·locat a la ubicació òptima per a mesures precises. És possible que les ones ultrasòniques no viatgin en línia recta o que es vegin afectades per les variacions del perfil de flux, cosa que provocarà errors.
• Distribució de flux no uniformeL'ovalitat pot provocar una distribució desigual del flux a través de la secció transversal de la canonada, especialment en canonades amb un diàmetre gran o condicions de flux complexes. Això pot fer que el senyal ultrasònic es reflecteixi de manera diferent a través de la secció transversal, cosa que compromet encara més la precisió de la mesura.

Millors pràctiques per a la instal·lació amb mesuradors de cabal ultrasònics

Per mitigar l'impacte de l'ovalitat en la mesura del flux, cal tenir en compte les següents pràctiques recomanades:

• Trieu una secció de la canonada amb una ovalació mínimaEviteu seccions de canonada amb deformacions o corbes visibles, ja que això distorsionarà encara més les mesures.
• Col·locació correcta del sensorTant per als mesuradors de cabal ultrasònics de tipus pinça com per als d'inserció, és crucial un posicionament correcte del sensor. Els sensors d'inserció s'han de col·locar on el cabal sigui més representatiu de tota la canonada, i els sensors de tipus pinça s'han de muntar en seccions de canonada amb una ovalació mínima.

Conclusió

Tot i que les canonades industrials poques vegades són perfectament rodones, les petites desviacions en la rodonesa de la canonada no solen afectar significativament el transport de fluids. Tanmateix, quan s'utilitzen mesuradors de cabal per ultrasons, especialment els tipus de fixació o inserció, l'ovalitat de la canonada pot tenir un impacte significatiu en la precisió de la mesura. En comprendre els efectes de l'ovalitat i seleccionar acuradament les ubicacions d'instal·lació adequades, les indústries poden garantir mesures de cabal més fiables i precises.