Sistema primario de medición y caracterización de flujo de líquidos

DIRECCION DE METROLOGIA MECANICA
DIVISION DE FLUJO Y VOLUMEN
proyecto:
Sistema primario de medición y caracterización de flujo
de líquidos
(Sistema estático de pesado)
Ing. Heinz Luchsinger - M en C. Roberto Arias - Ing Jose Manuel Maldonado Ing. Dario A Loza.
Reconocimientos especiales :
Dr. George E. Mattingly del Fluid Flow Group - NIST
Mr. Paul Baumgarten del Fluid Flow Group - NIST
Resumen
El sistema primario de medición de flujo de líquidos del Centro Nacional de
Metrología proporcionará una capacidad entre 0.00067 m3/s a 0.63 m3/s que podrán
ser medidos con una incertidumbre de ±0.13%. El sistema se describe brevemente
incluyendo las fases del proyecto y analizando las potenciales fuentes de error
debidas a la masa colectada, la densidad del fluido y a la medición del período de
tiempo de colección de flujo de acuerdo al movimiento de la válvula desviadora de
flujo.
noviembre 1993
1. Introducción
La globalización económica a la cual nuestro país se ha integrado, demanda el
desarrollo y establecimiento de sistemas y patrones de medición que garanticen que
los procesos de producción, la transferencia de bienes y la calidad de los productos
se realicen con eficacia y en congruencia con la normatividad internacional.
El impacto económico que representa el disponer de un sistema metrológico
primario en materia de flujo de fluidos puede valorarse si se toma en consideración
que estas mediciones son de vital importancia para industrias tales como: la del
petróleo, en sus diferentes campos: exploración, explotación, refinación y
distribución y las industrias de: generación de energía eléctrica, farmaceútica,
siderúrgica, metalúrgica, de la celulosa y el papel, entre otras.
El interés de la industria nacional por disponer de sistemas de medición de flujo que
puedan ser referidos a un sistema primario nacional (de cualidades metrológicas
excepcionales) se traduce en minimización de costos de fabricación, aumento en la
calidad de los productos manufacturados, mejor control en los procesos de
transferencia de fluidos, valoración objetiva de la contaminación al medio ambiente,
etc.
El establecimiento de un sistema primario de medición y caracterización de flujo de
fluidos pretende ser la base para la implantación del sistema nacional de calibración
de medidores de flujo; área en la cual no se tienen identificados servicios de
calibración a nivel nacional, con evidencias de la calidad metrológica que demanda
la industria nacional. De la experiencia obtenida en otros centros nacionales de
metrología como son el National Institute of Standards and Technology (NIST) de
los E.U.A, el Physikalisch Technische Bundesanstalt (PTB) de Alemania, el
National Research Laboratory of Metrology (NRLM) de Japón, el National
Engineering Laboratory (NEL) de Inglaterra, el Istituto di Metrología Gustavo
Colonneti (IMGC) de Italia, etc., se tienen evidencias de la viabilidad técnica y
económica de estos sistemas primarios de medición de flujo, lo cual incrementa la
confianza en el establecimiento de un sistema similar en nuestro país.
El proyecto para el establecimiento del sistema estático de pesado para líquidos en
el Centro Nacional de Metrología, se basa en la experiencia de su empleo en el
NIST de los EUA, con la diferencia , de que este nuevo sistema, se modificará de
acuerdo a las necesidades que tiene y a los recursos de que México dispone para
este fin y de acuerdo también al avance tecnológico, ya que esperamos que este
sistema tenga una vida media de 50 años.
El sistema estático de pesado se empleará en su conjunto en la calibración de
medidores de flujo, en pruebas especiales, y en desarrollo de investigaciónes que el
país requierá en este campo, para dar coherencia a nuestras mediciones de flujo de
líquidos, estableciendo y manteniendo la piedra angular de la cadena de trazabilidad
de las mismas, certificando que se lleven a cabo de acuerdo a las normas
2
establecidas internacionalmente. Esto repercutirá en la confiabilidad e igualdad en
la transferencia de fluidos en los lugares de mercado.
La capacidad del sistema se encuentra en el intervalo de 0.0067 a 0.63 m3/s a una
presión de trabajo de 0.75 MPa con una incertidumbre típica de estos sistemas de
±0.13% o mejor. Medidores de flujo, válvulas, bombas, acondicionadores de flujo y
otros componentes y accesorios pueden ser calibrados y/o probados en el sistema,
instalandolos en cualquiera de las tres secciones de prueba que van desde los 50 mm
a 406 mm y además la flexibilidad con que estas secciones podrán ser modificadas
permitirá que este sistema se utilice en trabajos de investigación de las
características de comportamiento de los elementos mencionados anteriormente a
través de sistemas de tubos Pitot y anemometría de hilo caliente.
Este sistema puede calibrar virtualmente, todos los tipos de medidores de flujo de
presión diferencial, de pulsos, ultrasónicos y másicos.
El sistema primario de medición y caracterización de flujo de líquidos se compone
principalmente de los siguientes elementos:
a) Un sistema de bombeo con capacidad hasta de 11 675 litros por minuto, y una
presión de trabajo de 0.75 MPa en la primera etapa. ( La segunda etapa
contempla una capacidad de hasta 38 000 litros por minuto )
b) Un sistema de acondicionamiento de flujo, constituido por un cabezal de
descarga, acondicionadores de flujo y tubería de acero inoxidable .
c) Un sistema de monitoreo y control completamente automatizado, incluida la
adquisición de datos de los equipos en estudio, adicionalmente se contará con
instrumentos para realizar la caracterización de los patrones de flujo a través de
la zona de prueba .
d) Un sistema de determinación de flujo compuesto por tanques de almacenamiento,
sistemas de medición de tiempo y celdas de carga de alta precisión .
e) Sistema de recirculación del fluido entre la cisterna de drenado y el cárcamo de
bombeo.
2. Características principales del sistema
El arreglo del sistema es representado esquematicamente en la figura 1( y plano 2).
El flujo de agua es suministrado a cualquiera de las tres secciones de prueba por el
equipo de bombeo, bombas verticales tipo turbina y un múltiple de descarga. La
fuente y el sistema de conducción de flujo se dimensionaron en previsión del caudal
máximo, por lo que se requirió dotar al sistema de un control que regule el caudal
3
en función de las necesidades de las pruebas, este caudal puede ser sólo una
fracción de la capacidad máxima de la bomba o un porcentaje mayor a esa
capacidad máxima en condiciones normales. Nuestro sistema se dotó de dos formas,
complementarias entre sí, de regulación de gasto: a) Control por estrangulación
mediante un sistema de válvulas y desvío de flujo utilizando un by-pass ( hacemos
notar que si hablamos de energía consumida por el equipo de bombeo, su eficacia es
muy baja si funcionará como único elemento de control ) y b) Control de velocidad,
mediante un convertidor de frecuencia y regulador de voltaje, que proporcionará un
ahorro de energía significativo, ya que no se desperdicia energía para vencer la
innecesaria contrapresión, así como ahorro en el costo de arranque de los motores
de las bombas. Este elemento nos permitió además, reducir el número de equipos de
bombeo. En pocas palabras gastos y presiones serán controlados por válvulas tipo
mariposa , dos en cada sección y una instalada en el by-pass en conjunto, con un
variador de frecuencia con capacidad máxima de 800 KW
Acondicionadores de flujo tipo Mitsubishi (planos 7 y 8) entregarán el flujo sin
remolinos y distorsiones al sistema y los casi 40 m de longitud de tubería recta nos
permitirán contar con flujo turbulento completamente desarrollado en las zonas de
prueba.
Solamente un circuito podrá ser utilizado a la vez, escogiendo convenientemente la
sección de prueba, el flujo será recolectado por cualquiera de los cuatro sistemas de
pesado de acuerdo a la capacidad manejada, las capacidades van desde 1 500 kg
hasta 50 000 kg de las plataformas y el sistema electrónico de pesaje que son
dispuestos para cada tanque.(plano 6)
Medidores tipo turbina serán dispuestos en cada sección de prueba que serán
utilizados como patrones de transferencia. Cada medidor tipo turbina será calibrado
antes y después de una prueba por el sistema estático de pesado. La incertidumbre
asociada con los medidores tipo turbina se estima será de 0.2%.
Los tamaños estándar de las diferentes secciones de prueba, los gastos y números de
Reynolds que podrán ser alcanzados, se muestran en la tabla No.1, esta tabla,
además, incluye los tamaños intermedios de tubería que pueden instalarse.
Tabla No. 1 Tamaños y capacidad de las secciones de prueba
4
Sección
Diámetro (mm)
Gasto
(lpm)
Presión de trabajo
P (MPa)
Tubería recta
L/φ
Número de Reynolds
Re= φv/ν
50 ( 2” )
730
580
3 x 105
100 ( 4” )*
2 919
290
6.1 x 105
150 ( 6” )
6 567
193
9.1 x 105
200 ( 8” )*
11 675
145
1.2 x 10 6
250 ( 10” )
18 242
116
1.5 x 106
300 ( 12” )
26 268
96
2.1 x 106
406 ( 16” )*
46 698
70
2.4 x 106
0.75
* tamaños estándar.
v= 6 m/s, ρ= 1000 kg/m3, μ =1.002 x 10−3 Ns/m2 y ν = 1.004 x 10 −6 m2/s
La complejidad y diversidad de las instalaciones de conducción de fluidos en la
industria, hacen imposible su reproducción en un laboratorio, pero la flexibilidad
del sistema nos permitirá simular de alguna manera los circuitos en cuestión.
El sistema cuenta con toberas de descarga ( plano 10 y 11) que permiten mandar el
flujo a una válvula desviadora en forma de una delgada lámina que evita una
excesiva caída de presión y evita el salpicado y la turbulencia del chorro sobre el
tanque de pesado. El movimiento de la válvula desviadora de flujo nos permite la
colección del líquido en el tanque de pesado y en su movimiento actúa un sensor
fotoeléctrico que mide el tiempo para un período de colección. ( plano 12 )
El sistema diseñado para una presión máxima de 1 MPa, permitirá probar elementos
que originen grandes pérdidas de presión , así como también evaluar el
comportamiento de los medidores de flujo a números de Reynolds predeterminados.
El control del sistema y la adquisición de datos será a través de una PC y tarjetas de
circuitos analógicos, convertidores de señales , lógica digital, hardware y software,
la adquisición y el procesamiento de datos de los diferentes instrumentos, los datos
de salida del medidor de flujo bajo prueba, el sistema de pesado, la densidad del
agua a las condiciones de prueba y el tiempo de colección de prueba posibilitan al
sistema a entregar los resultados requeridos de una calibración, figura 2.
3. Fuentes de error
Las principales fuentes de error en la medición del gasto están asociadas con :
5
a) La determinación de la masa de agua colectada
b) Accionamiento de la válvula desviadora de flujo
c) La medición del período de tiempo de colección de flujo
d) La medición de la temperatura a las condiciones de flujo del agua y
determinación de la densidad.
El error sistemático para este sistema se evaluará con pruebas de intercomparación
entre el NIST y el CENAM.
m = MN/ρT
Gasto másico
donde .
Mn = masa neta
ρ = densidad del agua
T = tiempo
Incertidumbre total
Δm/m ≤ 0.13 %
Δm/m ≤ ( [ ΔMn/Mn]2 + [Δρ/ρ]2 + [ΔT/T]2 ) 1/2
a) La determinación de la masa de agua colectada.
Uno de los requisitos importantes para determinar el error debido al pesaje de la
masa de agua colectada, es llevar a cabo regularmente la calibración de las
plataformas y del sistema electrónico de pesado, las masas utilizadas en este
ejercicio deberán ser controladas periódicamente, los juegos de pesas requeridos son
: a) un juego de pesas de 10 g a 20 kg en acero inoxidable, b) un juego de pesas de
20 kg para las plataformas de pesado de 1500 kg x 20 g , 3 000 kg x 50 g y 6 000 kg
x 100 g. Recomendandose que la calibración de las plataformas se lleve a cabo del
10% al 100% de su capacidad. En lo que respecta al sistema electrónico de pesado
formado por celdas de carga tipo compresión y con una capacidad máxima de 50
toneladas x 1 kg, se diseño un sistema especial de pesos muertos para su calibración
al 10% de su capacidad y luego cubrir todo el intervalo llenando con agua el tanque
a diferentes capacidades y utilizando el sistema de pesos muertos.
Todos los juegos de pesas serán calibrados contra el laboratorio primario de masas
del CENAM. Esta calibración de las plataformas de pesado y de las celdas de carga,
sobre las cuales se encuentran los tanques de pesado, debe arrojar una incertidumbre
de ± 1 x 10 −3.
De un simple análisis de los resultados esperados, es posible calcular el mínimo
peso de agua que deberá recolectarse en cada uno de los sistemas durante un
período de llenado para asegurar que la incertidumbre en la diferencia de peso es
menor que el valor especificado al 95% del nivel de confidencia. Esos pesos se
6
presentan en la tabla No.2 para diferentes incertidumbres junto con los pesos
mínimos que deberán ser colectados en la práctica.
Tabla No.2 Pesos colectados de agua
Peso de agua colectada
( kg )
Capacidad del
sistema
( kg )
Peso mínimo
colectado
( kg )
Incertidumbre en %
± 3 x 10−5
± 2.5 x 10−4
± 1 x 10−3
± 5 x 10−3
1 500
1 500
200
50
10
100
3 000
3 000
400
100
20
852
6 000
6 000
800
200
40
3 000
50 000
-
40 000
10 000
2 000
18 927
Nota : el tiempo mínimo de llenado debe de ser mayor o igual a 30 s.
b) Accionamiento de la válvula desviadora de flujo
El movimiento de la válvula desviadora de flujo permite que el flujo sea colectado
por el tanque de pesado y a la vez accionar el medidor de tiempo que mide el
intervalo de la colección de una masa determinada de agua. Este intervalo junto con
la masa determinada por pesado antes y después de la colección de el líquido, da el
gasto. Los instrumentos utilizados y procedimientos deben recibir una atención
cuidadosa para asegurar la exactitud de la medición, figura 3.
Es deseable que el movimiento de desvío , corte la lámina de flujo de agua tan
rapidamente como sea posible ( 0.1 s o menos ) con el objeto de reducir la
posibilidad de un error significativo en el tiempo de llenado. Esto se lleva a cabo
por un rápido movimiento de la válvula desviadora a través de una hoja delgada de
líquido formada por una tobera de descarga de diseño especial. generalmente, esta
hoja de líquido debe de tener una longitud de 15 a 50 veces el ancho de la tobera.
También, la caída de presión ΔP a través de la tobera debe ser pequeña ( 20 000 Pa )
para evitar un salpicado excesivo y turbulencia en el chorro producido sobre el
tanque de pesado.
7
La experiencia de otros laboratorios muestra que para un sistema bien diseñado, el
error de cambio para un ciclo de llenado al desviar el flujo puede corresponder a un
error de 10 ms. Este error depende de el gasto manejado, la velocidad en sentido
tranversal del desviador de flujo a través de la lámina de flujo de agua y de la
localización exacta del actuador del sensor de posición con respecto a la salida del
líquido de la tobera de descarga.
c) La medición del período de tiempo de colección de flujo
En comparación con la dificultad de accionar correctamente en un instante
determinado el medidor de tiempo, la medición de el período entre las señales de
inicio y final del lapso de colección es relativamente simple. Sin embargo , es
esencial poseer un equipo de medición con la menor incertidumbre posible, y un
método sencillo para su calibración.
El Centro Nacional de Metrología tendrá una señal de tiempo derivada de la
frecuencia de oscilación de un reloj de cristal de cuarzo disponible en todos los
laboratorios del Centro para este propósito.
d) Densidad y temperatura del agua
Errores en la medición de densidad y temperatura del agua tienen una contribución
insignificante en la incertidumbre de la medición. La densidad del agua en el
cárcamo de bombeo puede ser medida con un densitómetro de resonancia con una
incertidumbre dentro de ±0.01 %, la densidad del agua es relativamente insensible a
los cambios de temperatura en el intervalo de operación del sistema, y, la
temperatura del flujo de agua en la sección de prueba y en los tanques de pesado,
debe de medirse con termómetros de resistencia de platino calibrados contra un
patrón de cualidades metrológicas superiores. La incertidumbre asociada a ellos será
de ± 0.1oC.
En aquellas aplicaciones, en las que se requiera de la conversión entre gasto másico
y volumétrico, la medición de la densidad del líquido es extremadamente
importante. Errores de medición de la densidad deben de estar en el intervalo de
0.002 a 0.1%, dependiendo de la técnica empleada en cada caso particular, de la
exactitud de las mediciones de temperatura del agua, bajo condiciones de prueba
durante la determinación de la densidad, y de la colección de líquido en el tanque de
pesado.
4. Secciones de prueba
La calibración de medidores de flujo, bajo condiciones de referencia bien definidas,
no es la única condición para realizar mediciones exactas de flujo de líquidos, sino
que también es necesario asegurar que en la región de instalación del medidor de
8
flujo, la distribución del perfil de velocidades del mismo, es efectivamente,
completamente desarrollado, libre de remolinos y pulsaciones y es constante
durante un período de colección de flujo.
Las señales de salida de los medidores de flujo en cuestión serán normalmente
manejados por el sistema de adquisición de datos y se llevarán a cabo extensivas
investigaciones del perfil de velocidad con tubos Pitot y anemometría de hilo
caliente para llevar a cabo una cuidadosa evaluación de la presencia de remolinos o
flujos asimétricos en las secciones de prueba.
El perfil de velocidad en todas las secciones de prueba será completamente
desarrollado y libre de remolinos.
5. Estudio de factibilidad del proyecto
La conveniencia técnico-económica para el establecimiento del sistema, requirió
desarrollar las siguientes fases:
A) Estudio de mercado
B) Costos del sistema primario de calibración y caracterización de flujo de
líquidos .
C) Determinación del costo de los servicios
A) Estudio de mercado.
Se consideraron las siguientes aplicaciones:
1) Transferencia (operaciones de compra-venta) de líquidos.
- Petróleo y derivados
- Gas licuado
- Agua
2) Control de procesos y control ambiental .
3) Investigación
Industrias como Petróleos Mexicanos (PEMEX), Comisión Federal de Electricidad
(CFE), Comisión Nacional del Agua (CNA),la industria química, etc.,el Instituto
Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) el Laboratorio de Pruebas y Ensayos de
México (LAPEM), la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME)
del IPN, etc. se tomaron en cuenta para este estudio de mercado.
Los principales comentarios de este estudio son:
•
La mayoría de los medidores instalados son empleados para medición y control
del flujo de (transferencia y proceso en) hidrocarburos y derivados, agua, vapor
9
de agua, químicos, en tubería de hasta 200 mm (8"), aunque, existen medidores
de mayor tamaño, instalados en la industria .
•
PEMEX distribución, CFE y la industria química requieren de servicios de
calibración y certificación inmediatos.
•
Los tipos de medidores de flujo que predominan en el mercado nacional son : 1
Presión diferencial, 2 Tipo turbina, 3 Desplazamiento positivo y 4 Másico .
Todos los usuarios potenciales, manifiestan que se requiere dar coherencia al
sistema de medición de flujo. Este sistema servirá como base de la cadena de
trazabilidad de las mediciones de flujo en nuestro país.
B) Costos del sistema primario de calibración y caracterización de flujo de
líquidos.
El sistema primario de calibración y caracterización de flujo de líquidos está
constituido fundamentalmente por :
- Ingeniería de diseño
- Obra civil
- Cárcamo de bombeo
- Cisterna de drenado
- Grúa viajera
- Sistema de bombeo
- Sistema de conducción de flujo
- Elementos especiales
- tuberías
- válvulas
- accesorios
- Sistema de determinación de flujo
- Instrumentación y control
- Sistema de pesado
10
Tabla de costos
Concepto
Costo $
%
Presupuesto obra civil
CENAM
(dolares)
85 000
13.02
-Cárcamo de bombeo
16 500
2.53
-Cisterna de drenado
16 500
2.53
-Grúa viajera
30 000
4.59
Sistema de bombeo
125 000
19.14
205 000
31.39
100 000
15.31
75 000
11.48
Presupuesto primera etapa
590 000
90.35
Presupuesto segunda etapa
164 000
Total División
754 000
Ingeniería de diseño
Obra civil:
Sistema de conducción del fluido
-Elementos especiales
-Tubería, Válvulas y Accesorios
Sistema de determinación de flujo
-Instrumentación y control
-Sistema de pesado
Costo relativo - concepto
35
30
Porcent
25
20
15
10
5
0
Ing .
d iseñ o
Ob r a
Civil
Bom b e o
11
Con d .
f lujo
De t .
f lujo
9.65%
C) Determinación del costo de los servicios.
Para determinar los costos de los servicios de calibración se tomó en cuenta:
1) Depreciación del equipo
2) Mantenimiento
3) Consumo de energía y
4) Personal involucrado en el servicio.
Es evidente, que no es posible para el proyectista determinar con anticipación los
costos al comienzo del proyecto. Por ello se recurre en un precálculo a valores de
proyectos comparables y vale la pena hacer una comparación entre los costos de
adquisición y operación. A menudo se prefiere una oferta más económica sin
considerar
cómo afectan los costos posteriores de puesta en servicio,
mantenimiento y consumo de energía.
No es nuestra finalidad el efectuar todo un análisis contable de los costos, del
establecimiento, mantenimiento y operación del sistema, sino más bien demostrar su
viabilidad económica.
Los costos fijos considerados en nuestro caso son :
a) Amortización de la inversión
b) Tasa de interés
c) Costos de adquisición
d) Costos de mantenimiento
Los costos de adquisición resultan de materiales y equipos adquiridos, montaje y
puesta en marcha del sistema.
Los costos variables a considerar son aquellos derivados del funcionamiento del
sistema y básicamente son :
a) El consumo de energía
b) Los costos de administración.
Los costos fijos fueron calculados de acuerdo al siguiente criterio:
12
Kf = ( Kb[ Z + a / 100 ] + Ku ) Qtot N$/m3
donde:
Kf = Costos fijos (N$/m3)
Kb = Costos totales de adquisición (N$)
Z = Tasa de interes anual ( 6% )
a = Tasa de amortización anual (10%)
Ku = Costos de mantenimiento anual (N$)
Qtot = Gasto total anual ( m3/año)
N$ - Nuevos pesos mexicanos
Los costos de adquisición y de mantenimiento totales variarán de acuerdo a las
dimensiones del diámetro interior de la tubería, trayendo como consecuencia
también variaciones de otros factores como la velocidad del fluido, número de
Reynolds, en los coeficientes de pérdidas de presión y potencia. En la fórmula
anterior se ha supuesto que el gasto permanecerá constante y que lo que variará con
el diámetro interior serán los costos de adquisición y mantenimiento.
En cuanto al consumo de energía de los motores eléctricos de las bombas, los
siguientes factores son determinantes para factibilidad económica del sistema:
- La presión de trabajo (Ptot)
- Diámetro interior de la tubería (φ )
- El gasto que es función de la velocidad ( Q = f(v) )
-Potencia ( KW )
13
Los factores anteriores son importantes pues están relacionados con el consumo de
energía y en consecuencia con los costos variables, los cuales serán dererminados
por el siguiente criterio :
Ke = N b p / Qtot
donde:
Ke = Costos por consumo de energía (N$/m3)
N = Potencia consumida (KW)
b = Tiempo de consumo de energía ( h/año )
Qtot = Gasto total ( m3/año )
p = Precio de cada KWh ( N$/KWh )
En este caso se considera también constante el gasto. La potencia consumida es
proporcional a los costos por consumo de energía eléctrica.
KW en el motor = GPM x H ( ft ) x ρg x 0.746 / 3960 x ηmotor x ηbomba
GPM = Gasto en galones por minuto
H = Carga total en pies de columna de agua
ρg = Densidad relativa
ηmotor = Eficiencia del motor eléctrico
ηbomba = Eficiencia de la bomba
KW = Potencia en KW
Tabla comparativa de costos para servicios de calibración
14
Los medidores de flujo de líquidos podrán ser calibrados mediante el empleo del
sistema estático de pesado (patrón primario), o bien mediante el empleo de patrones
de trabajo (tipo turbina). La calibración de cada medidor se realiza tomando en
consideración 3 valores de flujo, cubriendo la totalidad del intervalo de medición
del instrumento. Sin embargo, y de acuerdo con las necesidades del cliente, es
posible calibrar los medidores tomando un mayor número de puntos de referencia.
De igual forma, es posible realizar instalaciones especiales, a solicitud expresa. La
incertidumbre asociada con estos servicios de calibración se estima entre 0,13 y
0,25%.
TABLA COMPARATIVA DE COSTOS SERVICIOS DE CALIBRACION.
Intervalo
SYMBOL 163 \f
"Symbol" 100 mm
(diámetro nominal del
medidor)
IMGC
NIST
Medidor tipo:
Area variable:
Cotizar
Cotizar
N$ 1 800.00
Presión diferencial:
N$ 4 500.00
Turbina:
SYMBOL 163 \f
"Symbol" 200 mm
(diámetro nominal del
medidor)
CENAM
PTB
Sistema
estático de
pesado
Medidores tipo
turbina
patrón
primario
patrón secundario
N$7200.00
N$1605.00
N$3 600.00
Medidor tipo:
Presión diferencial:
Cotizar
Cotizar
N$7500.00
N$5140.00
Cotizar
Cotizar
N$8300.00
No disponible
N$5 400.00
Turbina:
SYMBOL 163 \f
"Symbol" 400 mm
N$4 500.00
No se orece
(diámetro nominal del
medidor)
Nota : Los costos de los servicios de calibración ofrecidos por el CENAM en esta
aproximados.
IMGC - Istituto di Metrologia Gustavo Colonneti de Italia
NIST - National Institute of Standards and Technology de los E.U.A.
PTB - Physikalische Technische Bundesanstalt de Alemania
Fases del proyecto
15
tabla son
Estudio de factibilidad (Avance 80%)
Ingeniería básica
(Avance 100%)
Financiamiento
(Avance del 20%)
Actividades
Ingeniería de
detalle
Adquisición de
equipo y
materiales
Construcción
Instalación
Pruebas y arranque
del sistema
Servicios de calibración y
pruebas
92
94
93
95
Tiempo
La obtención y asignación de recursos financieros de acuerdo a este programa, es la
fase de definición del proyecto en este momento, ahora se trabaja en los aspectos
técnicos administrativos inherentes a este proyecto.
El desarrollo de la ingeniería de detalle y la adquisición de equipos y materiales se
desarrollará simultáneamente.
CONCLUSIONES.
1.- El sistema estático de pesado será el patrón primario para establecer una adecuada cadena de
trazabilidad de nuestras mediciones de flujo y con esto proporcionaremos una buena custodia en la
transferencia de fluidos en los lugares de mercado, nacional e internacional.
2.- Se requiere proveer a este proyecto de los recursos financieros suficientes para su desarrollo y de
esta manera lograr el objetivo planeado.
3.- Se justifica completamente que nuestro país posea este sitema, con base en la
necesidad de la industria.
4.- Una vez establecido el sistema, nosotros empezaremos a trabajar en extensivas pruebas que
aseguren bajo todos los arreglos posibles un perfil de velocidad completamente desarrollado y que
sea temporalmente estable, entonces el CENAM podra establecer una verdadera cadena de
trazabilidad en nuestro país y el CENAM podrá ofrecer servicio de calibración de medidores de
flujo y participará en los programas de pruebas de intercomparación con el NIST de los E.U.A.
Referencias
16
1 The American Society of Mechanical Engineers.
Measurement of Liquid Flow in Closed Conduits by Weighing Method.
ASME/ ANSI MFC-9M-1988
2 International Standard ISO
Measurement of Liquid Flow in Clouse Conduits - Weighing Method.
4185 - 1980.
3 International Standard ISO
Measurement of Liquid Flow in Clouse Conduits by the Weighing Method Procedures for Checking
Installations
9368-1 Part:1 Static Weighing Systems
4 Notas de apoyo al Curso de Metrología de flujo- Dr George E. Mattingly- México agosto/92.
5 Flow Measurement Engineering Handbook.
Richard W. Miller
Mc. Graw Hill.
6 Seminario de Hidráulica.
Ing. Jose Pérez Jiménez.
Ed. IPN - ESIME - Culhuacan.
Para mayores informes, comunicarse con:
Ing. Heinz Luchsinger Voegeli
División de Flujo y Volumen
Centro Nacional de Metrología
Apdo. Postal 1-100;
Querétaro, Qro.; 76 000
Tels.: (42) 166576, 163309, 153902
Fax: (42) 162626, 153904
17