Revista Controle & Instrumentação – Edição nº 184 – 2013



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Vazão e Nível

 

Desenvolvimento tecnológico aponta para instrumentos capazes de identifi car problemas e gerar diagnósticos

Levantamento da Frost & Sullivan de 2012 mostra que processos industriais buscam integração de seus sistemas em uma rede comum de plantas e isso gera maior necessidade de monitoramento remoto dos parâmetros do processo. Por isso os transmissores e sensores em geral têm evoluído para oferecer maior facilidade de aquisição de dados, mais inteligência e informação para controlar processos. Também por isso, sistemas de monitoramento on-line estão encontrando maior aceitação. Graças às imposições de conteúdo local no setor de petróleo e gás, os fabricantes de medidores e transmissores têm robustecido suas linhas locais – ainda que a parte eletrônica ainda seja importada. A Endress+Hauser está em vias de fabricar no país sua linha de vazão líquidos (coriolis, vortex, magnéticos e ultrassônicos), de pressão e de nível. A Emerson já fabrica localmente medidores de pressão e temperatura e está investindo no laboratório de vazão. A Conaut tem uma linha de medidores magnéticos – que deve receber investimentos este ano –, de nível mecânicos, chaves de fluxo e rotâmetros no Brasil; os medidores ultrassônicos são importados.

A Wika produz no país cerca de 80% do que vende – medidores de nível, pressão e temperatura – e deve investir este ano numa linha de vazão. O país não tem mais novidades em termos de sensores por não apresentar vantagens aos fabricantes em termos de volume para trazer a produção para cá, ainda que apresente espaço para o seu desenvolvimento, como o sensor baseado em fibra ótica da PUC-RJ. A transmissão de dados – um dos focos dos sistemas de nível e vazão – por protocolos digitais como Fieldbus Foundation, Industrial Ethernet e Profibus já é realidade e para monitoração, o wireless vem ganhando terreno – ainda que passe por testes em alguns setores mais críticos. De modo geral, as normas e boas práticas ganharam reforço – seja pela maior conscientização, seja pelo aperto da lei previdenciária, seja pelos recentes acidentes no setor nuclear e de petróleo.

O Inmetro – Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia lembra que as novas tecnologias têm tornando os instrumentos de medição apenas uma das funções de complexos sistemas e trabalha constantemente para saber o que permanecerá das atuais noções relacionadas aos instrumentos de medição e como a metrologia legal deve-se adequar a isso. Nesse contexto, a medição de vazão associada à transferência de custódia vive em suspense, à espera da nova Portaria da ANP (Portaria conjunta 001/2000) liberar para aplicação qualquer tecnologia, desde que aprovada pelo Inmetro. A Portaria regulamenta a medição de volume de petróleo e gás extraído e sua edição vigente (2000) permite, para medição de petróleo, o ultrassom, o deslocamento e a turbina; e para medição de gás, placa de orifício, ultrassom e turbina. Com a nova Portaria, outros medidores vão poder ser utilizados na medição fiscal, se homologados pelo Inmetro.

O medidor multifásico – que já é permitido no subsea em casos excepcionais, não ligados a medição fiscal - vai ganhar sua primeira regulação brasileira até abril desde ano, segundo o Inmetro. Aliás, o novo regulamento da ANP dará maior controle metrológico ao Inmetro: calibrações e ensaios deverão ser realizados apenas em laboratórios da rede Brasileira de Calibração; haverá aumento dos requisitos de procedimentos com a adoção de normas de gestão ISO10012; e a regulamentação de procedimento para extensão de prazo de calibrações e testes de poços. A ANP também continua investindo no aperfeiçoamento dos seus sistemas de aquisição de dados de produção. A expectativa do mercado é de que a ANP entenda que algumas tecnologias não demandam períodos curtos de calibração como os exigidos hoje: retirar um medidor ultrassônico de 20 polegadas a cada dois meses da linha para ser calibrado em laboratório no exterior não faz sentido quando a tecnologia garante a precisão por um tempo maior, em muitos casos superior a cinco anos. À medida em que a legislação for percebendo e absorvendo essas mudanças, os ganhos tecnológicos e financeiros fortalecerão ainda mais o setor.

Mas, olhando o mercado de medidores de vazão como um todo, a tendência é a medição mássica – com preferência para o Coriolis e a dispersão térmica; já a tendência na medição de nível é o não-contato com o fluido medido. A medição de nível de sólidos por exemplo, foca em duas tecnologias: ponto de medição e medição contínua. E já que nenhuma tecnologia se aplica a todos os casos, é preciso analisar diversas possibilidade antes de escolher entre tecnologias de medição de nível em massa, como a ultrassônica, célula de carga, radar, radar de onda guiada, peso e cabo, capacitância, nuclear ou laser. É preciso ainda considerar o recipiente de armazenamento, propriedades do material, densidade, temperatura e abrasividade, método de enchimento, requisitos de precisão, os custos do instrumento, a instalação e a operacionalidade e os custos de manutenção. Segundo levantamentos da Frost & Sullivan, depois de uma leve queda – entre 2008 e 2009 – o mercado de sensores e transmissores de nível tem se recuperado e hoje está avaliado em US $4048,7 milhões (2011) com previsões que apontam para US$5319,5 milhões até 2018.

O presidente da Flow Research Inc, Dr Jesse Yoder, recentemente falou a mídia americana sobre cinco tendências para se observar em medidores de vazão. Vale lembrar que toda tendência nasce da busca por ser mais competitivo, seja pela redução de custos, pela manutenção ou pela segurança. E qualquer mudança no processo pode inviabilizar uma tecnologia; o importante é conhecer todas as possibilidades e justificar bem a escolha que se faz – tanto econômica quanto tecnicamente. As tendências, segundo o Flow Institute Research são, primeiro, ampliar a base de aplicação e continuar relevantes, como os medidores Coriolis e ultrasônicos, que têm introduzido novos recursos para aumentar sua base de aplicação. Tecnologias tradicionais, como a pressão diferencial e turbina, também estão adicionando recursos para manter sua base instalada.

Por exemplo: Coriolis maiores, para transferência de custódia e turbinas com rolamentos de materiais mais duráveis, para melhorar a vida útil e confiabilidade; Segundo, enquanto as normas e regulamentos são um obstáculo para algumas aplicações industriais, algumas vezes são uma oportunidade para os fornecedores de tecnologia e os medidores de vazão de dispersão térmica são um bom exemplo já que estão se beneficiando das preocupações ambientais relativas em todo o mundo; Terceiro, como a demanda de energia em todo o mundo continua a crescer, a medição de vazão nesse setor torna-se cada vez mais importante e, entre as tecnologias bem posicionadas para atender essas aplicações estão o Coriolis, pressão diferencial, turbinas e medidores ultrassônicos; Quarto, no segmento de utidades, os medidores de vazão magnéticos e volumétricos são soluções de baixo custo e confiáveis para muitas aplicações; e,quinto, correndo por fora estão os medidores de vazão multifásicos e vortex – estes últimos, por exemplo, receberam a aprovação de API - American Petroleum Institute para transferência de custódia de gás e líquido apenas em 2007. Já os multifásicos são especialmente adequados para medir a quantidade de óleo, gás e água saindo de um poço.

O Inmetro vem aperfeiçoando um regulamento técnico RTM para os medidores multifásicos – medidores que combinam venturi ou deslocamento positivo com uma fonte radioativa para medir a densidade do fluido e algoritmos para calcular a porcentagem de água óleo e gás. No entanto, a complexidade desses instrumentos tem sido um fator limitante, ainda que os fabricantes estejam sempre trabalhando para tornar as tecnologias mais atraentes para uma gama maior de usuários finais. Doug White, da Emerson Process Management, pontua em um de seus trabalhos que existe uma série de perguntas a serem respondidas na justificação de um projeto e elas começam com 'qual é o objetivo da planta ou da área em questão', e incluem 'qual o impacto das medições na performance do negócio'. Medições adicionais quase sempre estão incluídas nos projetos porque mais informação e maior precisão são a base para melhorar as performances, baseadas sempre em comparações de como a situação está e como queremos que fique.





 
 
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