Monitorização de pulsação t-mass e prevenção de corrosão em sistemas de ar comprimido
Matthew Hull Product Manager para medição de fluxo térmico Endress+Hauser Flowtec AG, Suíça
Figura 1. Tubo de aço corroído num sistema de ar comprimido. A superfície áspera leva a fluxo de ar restrito e detritos nas linhas de ar. Foto de: Taylor, Brad (2020). “What Type of Piping Should I Use in My Compressed Air System.” https://fluidairedynamics.com/what-type-of-piping-should-i-use-in-mycompressed-air-system (acedido em 19 de junho de 2020).
robótica
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nota técnica
vida útil reduzida das peças da tubagem, contaminação do ar através do transporte de partículas de ferrugem e desperdício de energia devido à perda de pressão proveniente de vazamentos induzidos pela corrosão na tubagem, fluxo restrito e filtros bloqueados pela ferrugem criada1.
A QUESTÃO DA CORROSÃO Em muitos sistemas de ar comprimido, a tubagem de aço é usada para o transporte aéreo. Embora existam outras opções de material para a tubagem de ar comprimido, como plásticos, alumínio ou aço inoxidável, geralmente aço carbono ou aço galvanizado são usados por razões de custo. Em alguns casos, a tubagem existente, por exemplo tubagem de água de aço galvanizado antiga, é convertida em redes de ar comprimido. O problema com a utilização de tubagens de aço para ar comprimido, além da possibilidade de reconversão de paredes internas de tubagens redimensionadas em tubagens de água, é que as tubagens de aço têm potencial de corrosão quando expostas a condensação. O ar ambiente sempre contém uma certa quantidade de vapor de água, que se forma para condensar ao sofrer compressão. É por isso que os sistemas de ar comprimido bem planeados terão sempre remoção de condensado incorporada para garantir que a água seja removida antes do transporte do ar dentro da rede de ar comprimido. A água pode ser removida por meio de sistemas de arrefecimento
que arrefecem o ar abaixo do ponto de condensação de pressão, para garantir que ela se condense e, em seguida, remove o condensado do sistema de tubagem utilizando uma panela de pressão. A água também pode ser removida por adsorção química, por exemplo. Esses sistemas de remoção são colocados tipicamente após o compressor e antes do tanque de recebimento do sistema de ar comprimido. O que esses sistemas não explicam, no entanto, é a possibilidade de entrada renovada de vapor de água no ar comprimido em outros pontos da rede. Isso pode acontecer quando há vedações defeituosas, por exemplo, que facilitam a troca de vapor de água entre o ar ambiente e o ar comprimido. Além disso, equipamentos antigos de remoção de condensado ou equipamentos que precisam de reparação podem promover a presença de água numa rede de ar comprimido. Com remoção inadequada de condensado ou vazamentos excessivos na rede de ar comprimido, o potencial de corrosão nas tubagens de aço aumenta drasticamente. Os efeitos da corrosão nas redes de ar comprimido são múltiplos:
PREVENÇÃO DE CORROSÃO COM MONITORIZAÇÃO DE PULSAÇÃO A monitorização de pulsação do t-mass 300/500 oferece uma medida preventiva para evitar o aparecimento de corrosão em sistemas de tubagem de aço. Esse recurso de monitorização, conhecido como “Estabilidade do Processo”, utiliza um algoritmo de software exclusivo, que monitoriza o sinal de saída de fluxo do t-mass para padrões típicos de aplicações com fluxo de gás húmido. Os fluxos de gás húmido são bifásicos, o que significa que consistem numa fase principal gasosa e uma segunda fase líquida, geralmente na forma de água. O gás húmido representa um obstáculo difícil para o sucesso da medição de medidores de massa térmica, pois a água tem características de transferência de calor muito diferentes das do ar, por exemplo. A água tem a tendência de retirar uma quantidade muito maior de energia térmica do sensor térmico do que o próprio gás. Esse comportamento da água leva ao desenvolvimento de picos no sinal de saída do fluxo de medidores de massa térmica. Normalmente, a formação de um pico de sinal é análoga à formação de uma gota de água na ponta do sensor de massa térmica que se forma lentamente e encontra o seu caminho ao longo do comprimento do sensor antes de finalmente chegar à ponta do sensor, onde aumentará de tamanho até ao seu peso até superar a tensão superficial do cordão de água e cair. Quando o cordão cai na ponta do sensor (isso apareceria no sinal de saída como o próprio pico), o sinal volta ao seu ponto inicial original.