Medidor de vazão de vapor saturado TFA

1. Informações de segurança

O TFA só pode ser operado em segurança quando for corretamente instalado, colocado em serviço e mantido por pessoal qualificado, de acordo com as instruções fornecidas. Aplicam-se também os requisitos gerais de instalação e segurança relativos a tubagens, construção da instalação, ferramentas e equipamentos de proteção.

• Verifique a placa de identificação, as informações técnicas e a aplicação prevista antes da instalação.
• O produto foi concebido exclusivamente para vapor saturado. Verifique a compatibilidade dos materiais e os limites de pressão e temperatura em relação ao sistema.
• Implemente medidas de proteção no sistema caso um limite do produto ou uma avaria do produto possa provocar sobrepressão ou sobretemperatura perigosas.
• Confirme a direção do fluxo e instale o medidor concentricamente na tubagem.
• Não utilize o TFA como única função de proteção em aplicações com requisitos de segurança rigorosos.
• Isole a pressão, descarregue-a em segurança e deixe as superfícies quentes arrefecerem antes de abrir ou remover o medidor.
• Utilize equipamento de proteção individual adequado e siga os procedimentos do local relativos à autorização de trabalho e ao isolamento elétrico.

Perigo de temperatura residual: Nas condições máximas permitidas, a superfície externa pode atingir aproximadamente 239 °C (462 °F). O produto não dispõe de função de autodrenagem; tenha cuidado ao removê-lo de um sistema.

Informações sobre o produto e armazenamento

Antes da instalação, verifique a placa de características, a utilização prevista e os limites publicados de pressão, temperatura e materiais. O TFA é testado, calibrado e inspecionado na fábrica antes da expedição. Se for armazenado antes da instalação, mantenha-o entre 0 °C e 55 °C (32 °F e 131 °F), com humidade relativa de 10% a 90%, sem condensação. O medidor foi concebido exclusivamente para vapor saturado e não se destina a constituir a única função de proteção numa aplicação crítica para a segurança.

O guia de instalação especifica proteção contra entrada IP65 quando são utilizados os bucins corretos. O corpo do caudalímetro é de aço inoxidável da série 300, os componentes internos são de aço inoxidável 431 S29 / série 300, a haste é de aço inoxidável da série 300 e a caixa dos componentes eletrónicos é de alumínio LM25.

2. Preparação da instalação

Para aplicações de vapor, siga as boas práticas de engenharia de vapor, incluindo a utilização de um separador, drenagem correta e purga adequada. A linha deve estar apoiada e alinhada de modo que o medidor não seja sujeito a tensões externas da tubagem. Garanta espaço de trabalho para a tubagem, a cablagem, a remoção da caixa e a leitura do visor. A caixa dos componentes eletrónicos e o visor interno podem ser rodados para facilitar o acesso, dentro dos limites indicados no guia.

Não instale o TFA no exterior sem proteção adicional contra congelamento. Não revista nem isole o corpo do caudalímetro ou os flanges correspondentes. Uma temperatura excessiva nos componentes eletrónicos pode invalidar a garantia, reduzir o desempenho e danificar o medidor.

Utilize a configuração de bypass apresentada na instalação típica: feche as válvulas V1 e V2 e abra V3 para isolar o caudalímetro para reajuste do zero, manutenção ou calibração. Antes do isolamento ou da remoção, reduza a temperatura da linha para menos de 30 °C, idealmente cerca de 20 °C para reajustar o zero.

3. Orientação e direção do fluxo

O TFA pode ser instalado em qualquer orientação quando a pressão for inferior a 7 bar g (101 psi g). Acima de 7 bar g, instale-o numa tubagem horizontal com a caixa dos componentes eletrónicos por baixo do corpo do caudalímetro. Esta posição também facilita a leitura do visor quando está instalada uma placa RS485. Se a caixa dos componentes eletrónicos for montada num ângulo de 45 graus ou mais em relação à vertical descendente, a pressão máxima de funcionamento deve ser limitada a 7 bar g.

A pressão mínima de funcionamento indicada nos dados técnicos é de 0.6 bar g. Confirme todos os limites de pressão/temperatura e de perda de carga antes de selecionar o ponto de instalação.

O caudalímetro destina-se apenas à medição unidirecional. Não se destina a fluxos bidirecionais. A seta no corpo deve corresponder à direção real do fluxo na tubagem. Não altere o parafuso sem cabeça na parte traseira do alvo, pois isso afeta a calibração, e não desaperte nem remova a haste do corpo.

A caixa dos componentes eletrónicos pode ser rodada 360 graus para proporcionar espaço livre durante a instalação. Utilize o parafuso para chave Allen de 3 mm na parte traseira da caixa e volte a apertá-lo a 1.3 N m. Não exceda uma rotação completa e não desaperte nem remova a haste do corpo principal.

4. Tubagem a montante e a jusante

Utilize tubagem com superfícies internas lisas. De preferência, utilize tubos sem costura e evite cordões de soldadura salientes no diâmetro interno. Para as normas de tubagem de referência, os diâmetros nominais de 25 mm, 32 mm, 40 mm e 50 mm correspondem, respetivamente, a diâmetros internos de 27 mm, 35 mm, 41 mm e 52 mm para DN25, DN32, DN40 e DN50.

• Deixe, no mínimo, um troço de tubagem reta e desimpedida de 6D a montante e 3D a jusante na configuração básica.
• Se existir um aumento de diâmetro a montante, utilize 12D a montante.
• Quando existirem a montante duas curvas de 90 graus em planos diferentes, ou uma válvula redutora de pressão ou uma válvula parcialmente aberta, utilize 12D a montante.
• Evite uma válvula atuada com ciclos rápidos imediatamente a jusante. Quando válvulas redutoras de pressão de atuação rápida estiverem acopladas a curta distância, deixe pelo menos 25D a montante e 3D a jusante.
• Mantenha as juntas afastadas do diâmetro interno. Uma junta que se projete para o interior da tubagem pode originar leituras imprecisas.

Para tubagens horizontais de vapor, providencie drenagem e um declive de pelo menos 1 m em 100 m na direção indicada pela configuração de instalação. A secção de diagnóstico de avarias do guia também refere um declive de 1 em cada 70-100 m ao investigar falsos caudais relacionados com condensado; confirme o declive detalhado no guia completo e no projeto de engenharia de vapor da instalação. Utilize redutores excêntricos para alterações do diâmetro nominal da linha quando exigido pela configuração da instalação de vapor. Mantenha as válvulas de segurança o mais afastadas possível do caudalímetro, com uma separação de pelo menos 25D.

5. Casquilhos de centragem e alinhamento mecânico

Utilize o kit de casquilhos de centragem selecionado para o tamanho e o tipo de flange do TFA. Os casquilhos encaixam nos dois parafusos inferiores da flange e utilizam o próprio peso do medidor para o centrar. Uma centragem correta é essencial: a excentricidade entre o medidor, a junta e a tubagem pode causar erros de medição. Confirme o kit selecionado com base no TI-P193-01 antes de o encomendar.

Depois de instalar o medidor, verifique se o corpo, a haste e a caixa dos componentes eletrónicos dispõem de espaço livre suficiente e se os suportes da tubagem não provocam tensões. Não altere a definição de ajuste do alvo. Antes de qualquer remoção para manutenção ou reposição a zero, isole o medidor utilizando as válvulas e a configuração de bypass, confirme que a pressão foi libertada e certifique-se de que a temperatura é inferior a 30 °C, idealmente cerca de 20 °C para a reposição a zero.

6. Instalação elétrica

O TFA é alimentado pelo circuito de corrente. Aceda aos terminais removendo a tampa da extremidade da caixa, fixada pelos respetivos quatro parafusos. O caudalímetro deve ser ligado à terra utilizando o condutor fornecido ou um cabo de terra alternativo ligado ao ponto de terra roscado. Remova a tinta da área de ligação para manter baixa a resistência de terra; o guia recomenda um cabo de terra de pelo menos 4 mm² e uma ligação cravada.

É necessária uma alimentação nominal de 24 Vdc para o caudalímetro, e o intervalo de funcionamento depende da resistência do circuito. O intervalo geral de funcionamento da alimentação é de 9-28 Vdc; a placa RS485 utiliza 24 Vdc (19-28 Vdc, máximo de 50 mA). O comprimento máximo geral do cabo entre o caudalímetro e a fonte de alimentação é normalmente de 300 m, mas o limite real depende dos dispositivos da rede, da resistência total e da capacitância do cabo. Utilize um cabo de par entrançado blindado adequado e cumpra os requisitos de instalação do fabricante da fonte de alimentação.

Com a placa RS485 instalada, a unidade utiliza uma alimentação de 24 Vdc e terminais de dados RS485. As funções RS232 e 4-20 mA não estão disponíveis nesta configuração. A ligação EIA 232C utiliza uma tomada RJ11 e está limitada a 15 m; deve permanecer na mesma área que o caudalímetro. A entrada de cabos da caixa é M20 x 1.5 através de um bucim, sendo recomendados bucins adequados para EN 50262 / IP68. Os binários de aperto do conjunto bucim/corpo e da porca do bucim são de 5 N m. As comunicações Modbus exigem o conversor ou a interface de anfitrião corretos, bem como definições correspondentes de velocidade de transmissão e endereço.

A ligação à terra utiliza um orifício roscado de 4 mm próximo dos orifícios de 20 mm para as condutas. Remova a tinta no ponto de ligação, utilize um cabo de terra de pelo menos 4 mm² e aplique uma ligação cravada quando apropriado. Se for utilizado um visor remoto M750, configure a respetiva entrada de 20 mA de acordo com o intervalo selecionado do caudalímetro TFA. Remova a sílica-gel da caixa após a colocação em serviço.

7. Colocação em serviço e funcionamento

Coloque o caudalímetro em serviço com o fluido do processo isolado, conforme descrito no guia. O visor vem configurado de fábrica para unidades métricas. A colocação em serviço é efetuada através da unidade de visualização LCD com cinco botões, e as definições são guardadas numa memória não volátil. O visor pode apresentar o caudal total, o caudal instantâneo, a potência, a pressão e a temperatura. O painel frontal do visor pode ser rodado 180 graus para facilitar o acesso. Pode ser ligada uma bateria PP3 de 9 V ao circuito de 4-20 mA para configurar um medidor ainda não instalado, mas o medidor terá de ser reposto a zero na tubagem e o seu funcionamento verificado.

Para efetuar a reposição a zero, feche as válvulas de isolamento de modo a impedir qualquer caudal através do medidor. A temperatura da tubagem deve ser superior a 5 °C e inferior a 30 °C, idealmente 20 °C. O guia recomenda um ajuste do zero pelo menos a cada 12 meses para eliminar a deriva eletrónica do zero a longo prazo. Se o procedimento de reposição a zero indicar um erro, confirme que o caudal está interrompido e que a temperatura se encontra dentro do intervalo permitido antes de repetir o procedimento.

As definições de saída permitem que a fonte de 4-20 mA represente o caudal ou a potência e permitem testar a saída de impulsos. A saída de impulsos pode representar a massa total ou a energia, com um valor de impulso configurável e uma duração de impulso entre 0.02 e 0.2 segundos. As unidades apresentadas e transmitidas podem ser métricas (kg/h, kW, bar g e °C) ou imperiais (lb/h, MBtu/h, psi g e °F). Configure o tipo de comunicação como ASCII ou Modbus, selecione 1200 ou 9600 baud e defina um endereço Modbus correspondente entre 001 e 255. A opção RS485 não deve ser ligada como se fosse um circuito de 4-20 mA.

As definições de dados básicos incluem a fração de secura e a compensação da pressão atmosférica; a tabela de definições de fábrica regista uma fração de secura de 100%, unidades métricas, pressão atmosférica de 1.01 bar a, saída de impulsos ativada, um impulso por kg e uma duração de impulso de 50 ms. É efetuada uma cópia de segurança do totalizador a cada oito minutos, pelo que uma interrupção da alimentação pode causar a perda de até oito minutos de vapor totalizado.

8. Manutenção e deteção de avarias

O visor inclui funções de diagnóstico, e os erros de funcionamento podem ser apresentados no visor ou sinalizados através da saída configurada. Antes de substituir os componentes eletrónicos ou um visor, desligue a alimentação, cumpra as precauções relativas a descargas eletrostáticas e evite operar os componentes eletrónicos sem o sensor instalado. Os conjuntos eletrónicos de substituição devem ser encomendados utilizando o número de série do caudalímetro.

A frequência de recalibração depende das condições do instrumento e da aplicação. O guia indica um intervalo típico de recalibração de 2 a 5 anos, além do ajuste anual do zero. Se as leituras forem imprecisas, verifique a centragem, a projeção da junta, as irregularidades do diâmetro interno da tubagem, o sentido do fluxo, os comprimentos a montante e a jusante e a presença de vapor húmido ou bifásico; o vapor húmido deve ser separado antes da medição. Após a instalação ou manutenção, confirme o funcionamento de todo o sistema e teste os alarmes ou dispositivos de proteção antes de repor a linha de vapor em serviço normal.