Delso Nicola (delso.nicola@br.endress.com), Gerente de Produtos – Pressão e Radiométricos, Endress+Hauser Controle e Automação.

A nova tecnologia de transmissores de pressão diferencial eletrônico da Endress+Hauser comprovou ser a solução ideal para a medição de nível de óleo de palma em tanque de desaeração por não utilizar capilares.
 

Em uma grande fábrica de margarina localizada em Fortaleza – Ceará existe uma etapa muito importante do processo de fabricação do produto final, que é a medição de nível de óleo de palma. Esta medição foi considerada crítica devido ao tanque possuir agitadores, pouco espaço no topo e conter vácuo restringindo o uso dos conhecidos medidores de nível como radar e ultrassônico.
 

A preferência era que a medição do nível fosse feita com transmissores de pressão diferencial com capilares, pois além de ser uma tecnologia muito utilizada para medição de nível, também já estavam disponíveis os flanges no topo e no fundo do tanque.
 

Medição de nível por pressão diferencial em tanques fechados e pressurizados.
Neste tipo de medição, a tomada de impulso/tubbings, da parte de baixo do tanque é conectada à câmara de alta pressão do transmissor. A pressão atuante na câmara de alta é a soma da pressão exercida sob a superfície do líquido e a pressão exercida pela coluna de líquido no fundo do tanque. A tomada de baixa pressão é conectada na tomada de impulso/tubbing da parte superior do tanque onde mede somente a pressão exercida sob a superfície do líquido. Assim sendo, a medição é feita através da diferença das pressões na tomada de alta e na tomada de baixa.
 

Foto 1: Explicativo de aplicação.

Apesar do uso dos tradicionais transmissores de pressão diferencial com capilar ser confiável, existem algumas limitações como: a dificuldade no manuseio dos capilares, erro na medição causado devido alteração de temperatura – o fluído de enchimento dos capilares tende a se expandir quando sofre com alterações de temperatura, lembrando que a localização da fábrica é em Fortaleza, um dos lugares mais quentes do País, o óleo de enchimento que preenche os capilares se dilata causando uma pressão adicional na célula de medição indicando uma falha ou erro na medição no nível, pois esta não é a pressão do processo e sim a pressão adicional sendo exercida no capilar através da dilatação do óleo de enchimento causado pela alta temperatura ambiente. Um possível dano no capilar faz que com todo o transmissor venha a ser trocado, pois o preço de um reparo é inviável.
 

Devidos as características do processo e do transmissor padrão com capilar, nesta aplicação, foi considerada utilização do transmissor de pressão diferencial eletrônico sem capilar.
 

Esta é uma tecnologia que vem cada vez mais sendo utilizada mundialmente, pois aumenta a confiabilidade da medição em até 10 vezes. As características abaixo garantem uma maior segurança ao processo e um grande valor agregado
 

1. Não é afetado por mudança de temperatura ambiente ou de processo, pois não necessita de capilares/tubbings.
2. Elimina riscos de condensação, evaporação ou entupimentos dostubbings/capilares.
3. Elimina riscos de vazamentos que muitas vezes ocorrem em sistemas tradicionais.
4. Menor custo de manutenção e instalação devido a flexibilidade dos cabos.
5. Por ser um cabo padrão, se for cortado/quebrado é simples e barato de trocar (para o sistema com capilar se troca todo o equipamento, neste sistema eletronico troca-se apenas o cabo).
6. Maior confiabilidade e segurança do processo.
    

O transmissor de pressão diferencial eletrônico funciona com dois sensores independentes, um medindo a pressão na parte superior e outro na parte inferior do tanque. Estes valores de pressões são enviados, via cabo elétrico (sem necessidade dos capilares), para o transmissor onde o cálculo é feito diretamente.
 

Por serem sensores independentes também se tem a vantagem das medições individuais como, somente a pressão na tomada de alta ou só na de baixa, como também a medição de temperatura independente.
 

Foto 2 e 3: Instalação.
 

Além das características e benefícios do transmissor sem capilar, foi utilizada também a membrana em cerâmica devido ao processo trabalhar com vácuo. 
O vácuo causa danos nos transmissores de pressão com membranas metálicas, podendo furá-las e então vazar o óleo de enchimento que inclusive pode contaminar o processo. Já a membrana em cerâmica é muito mais resistente além de ser seca, ou seja, que não possui óleo de enchimento e não há problemas de vazamento.
 

Devido à cerâmica ser um dos materiais mais rígidos do mundo, ela proporciona maior confiabilidade ao processo. Os sensores capacitivos de alta qualidade possuem membranas cerâmicas até 30 vezes mais espessas que os sensores convencionais com membranas metálicas. Com essa característica, além de sua propriedade ultrapura (99,9%), garante alta resistência à corrosão, abrasão, vácuo e sobrecarga.
 

Vácuo: A medição de pressão em vácuo é um problema constante na indústria de processo, devido ao "efeito memória" do medidor de pressão, isto é, uma vez exposto ao vácuo do processo a membrana metálica do sensor ficará deformada por um longo período até voltar à forma a original (podendo ser irreversível) e causando erros na medição. Por outro lado quando se utiliza de célula cerâmica, esse efeito é irrelevante, a membrana cerâmica por ser mais espessa e sofrer menor deformação, não sofre com esse efeito. Garantindo que mesmo processos que possuam ciclos de vácuo possam ser controlados com precisão sem prejuízos ao valor medido ou tempo de resposta.
 

Hoje, o equipamento utilizado na aplicação está em pleno funcionamento e não apresenta dificuldades apenas vantagens ao processo e ao usuário. Os desvios na medição decorrentes aos capilares e vácuo não existem mais e a medição está super estável.
 

Conclusão:

A medição de nível de óleo de palma foi beneficiada com a tecnologia do equipamento utilizado. Com o sinal estável e confiável o tempo que era gasto nesta etapa do processo com manutenção e supervisão, hoje não é mais necessário podendo assim o usuário pensar em novos benefícios para a planta e para o produto final.
 

Em aplicações onde o transmissor de pressão diferencial é utilizado para medição de nível, onde em transmissores tradicionais ocorrem problemas de vazamento, evaporação, entupimento dos tubings/tomada de impulso ou nos transmissores que utilizam capilares e o óleo de enchimento além de serem de difícil manuseio, causa erro na medição, o transmissor de pressão diferencial eletrônico (aquele que utiliza cabos digitais ao invés de capilares) é a solução.
 

Um conjunto de vantagens especiais, com um super valor agregado, com a marca registrada de tecnologia avançada, mas com o aspecto tradicional de um medidor de pressão convencional. Estes transmissores já provaram e continuam provando a sua eficácia em diversas aplicações.
 

Foto 4: Célula cerâmica.