La protección de las personas y el medio ambiente son temas vitales en las plantas de proceso. Sobre todo las industrias con elevados riesgos, como la industria del petróleo y el gas, deben cumplir requisitos muy rigurosos y al mismo tiempo mejorar el rendimiento y cumplir las exigencias de calidad. Estas exigencias cada vez más altas se reflejan también en los avances en la instrumentación. En este artículo contemplamos la evolución en tres etapas de una sonda de temperatura con el fin de adaptarlos a los cambios legales y la incorporación de las últimas innovaciones tecnológicas.
Primera etapa: Sonda de temperatura con spring load La primera etapa fue iniciado por una consulta de una empresa de control de proceso que especificó una aplicación de alta seguridad con 2 500 puntos de medición para un proyecto en el Oriente Próximo. Para cumplir los altos estándares de seguridad y mantener la fiabilidad y exactitud, WIKA desarrolló una sonda de temperatura con un inserto de medición con una fijación especial sobre un resorte amortiguador en el cuello. El sensor consiste en una termorresistencia habitualmente utilizada en la industria. Esta solución demostró una viabilidad excelente en la práctica y fue objeto de una serie de mejoras continuas.
Fig. 1 Sonda con springload y protección antillama
Segunda etapa: Sonda de temperatura con protección antillama Para adaptar el sistema de medición a los cambios tecnológicos y las exigencias de seguridad cada vez más elevados, los ingenieros de WIKA desarrollaron una segunda generación basada en la larga experiencia y en estrecha colaboración con el cliente. La nueva solución incorporó, entre otras, un cuello rediseñado, dotado con una ranura con una protección antillama para prevenir un escape de la llama en caso de una explosión en el cabezal. Esta innovación se basa en la tolerancia del diámetro de taladro hacia el inserto de medición según DIN EN 60079-1 y la longitud establecida de la ranura que facilita la protección.
Esto permite la aplicación de la sonda incluso en zona 0. Las dimensiones de los cabezales corresponden a las dimensiones habituales del mercado (500 a 2 000 ccm) y WIKA consiguió una homologación Atex para el tipo de protección d (antideflagrante) mediante examen CE de tipo directiva 94/9EG. (Fig. 1) Estas mejoras se traducen en una mayor flexibilidad de operación, menos desgaste mecánico y una mayor eficacia y mejor rendimiento económico para el cliente. Sin embargo, esta solución no permitió el intercambio sin interrumpir el proceso en caso de recalibración o sustitución.
Tercera etapa: Sonda de temperatura con unidad extraíble
Fig. 2 Sonda de temperatura de proceso TX12 en un punto de medición.
La meta era definida y el equipo creó la tercera generación de termómetros de proceso. WIKA introdujo el modelo TX12 a principios de 2012. (Fig. 2) Al igual que su predecesor, cuenta con una protección antillama, ahora patentado, pero con la posibilidad de intercambiar el inserto de medición (unidad extraíble). Esta facilidad de intercambiar el inserto de medición marca un hito en la instrumentación de temperatura ya que constituye un ahorro sustancial para el cliente. Una costosa parada de operación o un intercambio del instrumento completo ya no resulta necesaria. Además, el diseño de la tercera generación permite una calibración más fácil y más rápido del elemento de medición, que incluso puede llevarse a cabo in situ. (fig2)
En combinación con este novedoso sistema de intercambio el nuevo modelo ofrece una protección contra torsión. Esta protección previene la rotación del inserto de medición dentro del tubo de cuello causado por fuertes vibraciones en el proceso, y por lo tanto evita que el desprendimiento del cable de conexión. En comparación con la generación anterior se ha aumentado la gama de diámetros para la medición de insertos y cables de medición a 0,5 a 10,0 mm. Con el objetivo de ofrecer sondas para una gran variedad de aplicaciones, también en combinación con vainas de protección, WIKA ha conseguido para el TX12 no solo la homologación ATEX sino también una homologación IEC Ex d.
Esto permite el acoplamiento de todos los cabezales antideflagrantes según los criterios IEC con un volumen de ≤ 2,000 ccm. De esta manera el usuario puede aplicar transmisores y pantallas digitales que son adecuados para las aplicaciones operativas en SIL (Safety Integrity Level) que asumen un papel importante en el control de seguridad de una instalación. Seguridad estricta, por un lado y necesidades económicas, por otro – este conflicto está produciendo constantemente nuevos desafíos técnicos. En el futuro inminente se puede esperar nuevas etapas de innovación de sondas de temperatura de proceso.
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Autores: Jochen Pichura, Carsten Haun, Departamento de ingeniería de instrumentación eléctrica de temperatura, WIKA, Alexander Wiegand SE & Co. KG Klingenberg, Alemania