Periodicidad óptima de calibración de termómetros SIL

Equipamiento_Informe
Calibración de termómetros
Periodicidad óptima de calibración
de termómetros SIL
Para realizar una calibración periódica de manera profesional, el
instrumento debe ser incorporado en una vaina, mientras que la
instrumentación de temperatura en aplicaciones de seguridad hasta 600 0C
con transmisores con certificado SIL debe efectuarse con termorresistencias
PT100 de cuatro hilos. Con estas características se pueden conseguir muy
buenos valores SIL para la instrumentación de temperatura que facilitan la
clasificación de la cadena de regulación íntegra.
L
a comprobación periódica de sistemas de
instrumentación SIL está prescrita detalladamente en los planes de mantenimiento. La necesidad de esta comprobación
puede deducirse también de la definición
del tiempo de servicio en el cálculo del
valor PFD (“Probability of Failure Demand”). Dichos
valores de seguridad de las sondas de temperatura
son de importancia primordial en comparación con
los valores del transmisor, ya que la probabilidad de
error del sensor puede superar hasta diez veces la
del transmisor según aplicación y tipo.
El motivo de la elevada probabilidad de error en
el sensor en comparación con el transmisor se debe
a las condiciones de uso. Mientras el transmisor se
encuentra dentro de una caja alejado del proceso
en condiciones climáticas moderadas, el sensor está
sumergido en el interior del proceso, normalmente
en una ubicación de máximo calor y sometido a vibraciones. El sensor, por lo tanto, sufre un desgaste
que se debe controlar. Las comprobaciones periódicas deben incluir no sólo las funcionalidades de seguridad del transmisor (comportamiento en caso de
rotura de sensor, cortocircuito o perturbaciones de
la alimentación auxiliar) sino también el sensor de
temperatura. Una calibración constituye un elemento esencial de esta comprobación de seguridad.
Periodo de calibración
El cálculo del valor PFD según SIL requiere la indicación del tiempo de servicio previsto. El periodo
de calibración es igual que dicho tiempo de servi-
62
PQ - MAR-ABR11
cio, ya que una calibración es la única manera de
detectar una desviación del sensor. El ciclo idóneo
se calcula al transformar la fórmula PFD en:
Tcal = 2 ∙ PFD límite/λdu
Para SIL2 este PFDlímite = 9,9x10-3
Así, se pueden calcular los valores indicados
en la tabla. Las termorresistencias de dos hilos en
principio no son adecuadas para aplicaciones SIL2 y
deberían calcularse, igual que termopares, al menos
una vez al año. Termorresistencias de cable requieren intervalos incluso más cortos de hasta dos veces
al año. Para las termorresistencias con conexionado
de cuatro hilos y puntos de medición previamente
confeccionados con certificado de calidad, se calculan ciclos más largos y en muchos casos basta con
aprovechar las paradas técnicas de una instalación
de proceso cada dos a tres años para efectuar la calibración. En este periodo conviene comprobar también las vainas a corrosión y abrasión.
Vainas
Para la comprobación periódica del termómetro y
para mejorar la seguridad se aplican cada vez más
las vainas. Una sonda montada en una vaina permite el fácil desmontaje de las partes importantes
sin interrumpir el proceso. Fluidos agresivos no
pueden escapar y las presiones permanecen en los
envolventes previstos. En la planificación de aplicaciones críticas se debe incluir también un cálculo
Informe_Equipamiento
Calibrador de bloque para medida
de temperatura.
Para aplicaciones críticas se debe realizar un cálculo de estrés de la vaina para verificar si el material resiste a las cargas dinámicas y estáticas.
de estrés de las vainas para verificar mediante un
análisis sistemático y detallado si el material resiste a las cargas estáticas y dinámicas. En este
análisis se comprueba también si pueden producirse resonancias inducidas por el flujo del fluido
de medición. Si es necesario, se hacen sugerencias
para aumentar la seguridad de la vaina.
Calibración
Una desviación de sensor puede detectarse exclusivamente por una calibración externa. Sin embargo,
Si los termómetros están insertados en una vaina, la
calibración se realiza de manera fácil sin interrrupciones.
puede suceder que esta desviación afecta al rango
de manera desigual. Una temperatura de +100 0C,
por ejemplo, se mide con exactitud, mientras que
una temperatura de 450 0C puede situarse ya fuera
de clase. Por este motivo, la calibración debe efectuarse con los rangos de temperatura habituales
del proceso. En muchos casos esta simulación de
las temperaturas de proceso requiere laboratorios
de altas prestaciones, con temperaturas de referencia ajustables con elevada estabilidad. Si no se dispone de estos patrones in situ, hay que contemplar
los servicios de un servicio exterior.
Texto de Dietmar Saecker
Product manager de Instrumentación Eléctrica
de Temperatura de Wika
PQ - NOV-DIC10
63