TRANSMISORES DE NIVEL HIDROSTÁTICO

A menudo esta fiable y sencilla tecnología es descartada porque, habitualmente, estos sensores no ofrecen un abanico solvente de materiales compatibles con fluidos agresivos. De ahí que una adecuada selección del material del cuerpo del sensor y del cable sumergible juegue un importantísimo papel para garantizar la fiabilidad general en estas aplicaciones con fluidos corrosivos.

CONSIDERAR EL PROBLEMA

La corrosión es la degradación de un metal o aleación causada por su reacción con un entorno. Los metales y las aleaciones forman una capa de óxido para protegerse, cuya integridad depende tanto del metal como del medio ambiente.

Para obtener una protección fiable, la capa de óxido debe ser uniforme. Por ejemplo, el hierro forma una capa de óxido, pero esta capa no es necesariamente uniforme o no le protege contra la corrosión. Agregando un 12 %, o más, de cromo al hierro (como sucede con el acero inoxidable), se forma una capa de óxido tenaz y uniforme, que proporciona protección para una gran cantidad de fluidos corrosivos que encontramos habitualmente en la industria.

Una aleación o metal no servirá para todos los entornos y las políticas de compatibilidad son complejas y, a menudo, contradictorias. Por ejemplo, el tántalo es altamente resistente a los ácidos, como el clorhídrico, pero poco resistente a los cáusticos. Las altas concentraciones de cáusticos son compatibles con costosas aleaciones de níquel-cromo-molibdeno, pero las mismas aleaciones no son compatibles con el ácido nítrico, que funciona mejor con la aleación menos costosa, 304L (sin molibdeno).

COMPATIBILIDAD DE MATERIALES

Para poder predecir con fiabilidad la compatibilidad entre un producto químico y el material de construcción de los sensores, debemos plantearnos las siguientes preguntas:

• ¿Qué agentes corrosivos hay en el proceso y en qué concentración?
• ¿Cuál es el rango de temperatura del proceso?
• ¿Qué material se está utilizando para el recipiente o depósito?
• ¿Qué ciclos de limpieza existen y qué fluidos se usan en estos ciclos?

Entre las muchas guías sobre compatibilidad de materiales disponibles, nos gustaría recomendar la Guía de Corrosión de Micro Motion. Se trata esencialmente de un repositorio de datos de pruebas que se han realizado durante décadas y la experiencia de campo con clientes en cientos de miles de aplicaciones. Incluye virtualmente todas las aplicaciones químicas típicas y muchas también extraordinarias. Puede descargarla aquí>>

MATERIALES DE LOS SENSORES

Entre las distintas opciones de construcción de los sensores disponemos de los siguientes materiales:

Acero Inoxidable ASI316L:

Las aleaciones con un contenido de cromo superior al 11 % y un contenido de hierro superior al 50 % se conocen como aceros inoxidables. La designación "aceros inoxidables" se puede atribuir a su capacidad para resistir la mayoría de los corrosivos en muchas condiciones.

El acero inoxidable tipo 316 (16-18Cr y 10-14Ni) pertenece al grupo de aceros inoxidables austeníticos.

Este grupo es esencialmente no magnético y no puede ser endurecido por el tratamiento térmico. El contenido de níquel contribuye a la resistencia a la corrosión mejorada, y también es responsable de la retención de la estructura austenítica.

El tipo 316 SST tiene una alta resistencia a la corrosión. Es resistente a la oxidación en la atmósfera y es resistente a la mayoría de las concentraciones de ácido nítrico. Sin embargo, es atacado por ácidos no oxidantes como el ácido sulfúrico y el ácido clorhídrico en la mayoría de las concentraciones.

La mayoría de las soluciones de sal tienen poco efecto sobre el tipo 316 STT, aunque las sales de haluro (flúor, cloro, bromo, yodo) pueden causar picaduras severas y posiblemente agrietamiento por corrosión bajo tensión.

El tipo 316 SST funciona muy bien contra la difusión de hidrógeno y es una buena opción como material de diafragma cuando el proceso es hidrógeno gaseoso.

El tipo 316 SST tiene buena resistencia a soluciones alcalinas, ácidos orgánicos y otros compuestos orgánicos.

Hastelloy C:

En el Hastelloy C (54Ni-16Mo-16Cr), el cromo y el molibdeno se agregan al níquel para mejorar la resistencia de la aleación a las condiciones de oxidación. Esta aleación también conserva un grado considerable de resistencia a las condiciones no oxidantes. Por ejemplo, el Hastelloy C soporta los ácidos oxidantes y también las sales ácidas como los cloruros férricos y cúpricos. Los ácidos clorhídrico y sulfúrico en la mayoría de las concentraciones no le afectan a temperaturas moderadas. Es muy adecuado para proporcionar protección contra álcalis, ácidos orgánicos y otros compuestos orgánicos.

El Hastelloy C, al igual que el Monel, permite la penetración de hidrógeno y se debe usar con precaución como material del diafragma en este tipo de aplicaciones.

Tanto el Monel como el Hastelloy C tienen una excelente resistencia a la corrosión frente a las condiciones atmosféricas y el agua dulce. Además, el Hastelloy C es resistente al agua de mar estancada.

Titanio:

El titanio es un material único, tan fuerte como el acero con menos del 60% de su densidad pero con una excelente resistencia a la corrosión. Las aplicaciones tradicionales se encuentran en las industrias aeroespacial y química.

El titanio es un metal muy reactivo que muestra una notable resistencia a la corrosión en ambientes ácidos oxidantes en virtud de una película pasiva de óxido. El titanio más utilizado es el titanio de pureza comercial. Al igual que los aceros inoxidables, depende de una película de óxido por su resistencia a la corrosión. Por lo tanto, funciona mejor en medios oxidantes, como el ácido nítrico caliente. La película de óxido formada en el titanio es más protectora que la del acero inoxidable, y a menudo funciona bien en medios que causan picaduras, corrosión y grietas en el acero inoxidable (por ejemplo, agua de mar, cloro húmedo, cloruros orgánicos). Si bien el titanio es resistente a estos medios, no es inmune y puede ser susceptible a picaduras y grietas a temperaturas elevadas. Por ejemplo, no es inmune a la corrosión del agua de mar si la temperatura es superior a aproximadamente 110 ° C.

Cables hidrostáticos:

Hytrel:

El elastómero termoplástico Hytrel es un copoliéster versátil. Combina resiliencia y resistencia al calor y a los productos químicos con fuerza y durabilidad.

Los copolímeros de bloques de poliéter-éster combinan muchas de las características más deseables de los elastómeros de alto rendimiento y plásticos flexibles. Hytrel ofrece una combinación única de propiedades mecánicas, físicas y químicas que lo califican para aplicaciones exigentes.

Poliuretano:

El poliuretano se ha vuelto cada vez más importante en la industria del cable en los últimos años. Este material muestra a ciertas temperaturas características mecánicas similares al caucho.

El poliuretano presenta una alta resistencia a la tracción, alta resistencia a la rotura, resistencia de muesca, resistencia a la abrasión, resistencia a la flexión alternativa, resistencia al impacto y flexibilidad a bajas temperaturas. 

La resistencia química depende de muchos factores, como el tipo químico, el tiempo de reacción, la temperatura, el volumen, la concentración y, por supuesto, el tipo de poliuretano utilizado. Las principales características químicas que tienen son: muy buena resistencia contra los aceites minerales, buena resistencia contra la bencina sin alcohol, buena resistencia durante el almacenamiento en agua y buena resistencia contra muchos solventes.

Kynar

El Kynar o PVDF (fluoruro de polivinilideno) y copolímeros flexibles presentan un equilibrio entre un fácil procesamiento y una tremenda resistencia y durabilidad.

Presentan una excelente resistencia a la luz solar / exposición a los rayos UV, una gran resistencia química a una amplia gama de productos químicos agresivos, resistencia a la radiación, excelentes características de combustión / propiedades de llama y humo, estabilidad electroquímica extremadamente alta, excelente resistencia a la abrasión y una clasificación para alta temperatura: RTI 150º C

Las resinas Kynar son químicamente resistentes a una amplia gama de productos químicos. La mayoría de los ácidos y mezclas de ácidos, bases débiles, halógenos, solventes halogenados, hidrocarburos, alcoholes, sales y oxidantes representan un pequeño problema para el Kynar. A temperatura ambiente son generalmente resistentes a los productos químicos con un pH de hasta 13.5.

APLICACIONES TÍPICAS

• Agua con presencia de ácidos
• Agua con hidrocarburos
• Ácido sulfúrico al 98%
• Clorito Sódico
• Agua de mar
• Salmuera
• Tanques de combustible
• Tanques de lastre

ADEMÁS…DIFERENCIACIÓN EN LA CONSTRUCCIÓN

• Disponibilidad de protectores contra sobretensiones producidas por aparato eléctrico
• Disponibilidad de certificación ATEX, DNV, Lloyds etc
• Tubo de compensación atmosférica conectado directamente a la parte trasera del elemento de silicio, para evitar que, en caso de entrada de agua, se dañen los circuitos electrónicos
• Mayor diámetro del tubo de referencia, que permita responder rápidamente a cambios repentinos de la presión atmosférica, algo extremadamente importante en sensores con muy bajos rangos
• Cables de alta calidad, apantallados con malla metálica y con refuerzo de fibra LCP para evitar que las sobrecargas mecánicas afecten a los hilos de alimentación y señal
• El silicio (elemento sensor) tiene una excelente sensibilidad (medida desde 0.7 m), histéresis despreciable, muy alta estabilidad a largo plazo y soporta sobrepresiones importantes antes de romperse (4X)

Puede descargarse todo el catálogo de soluciones para la medida de nivel hidrostático de STS Sensors en este enlace.

Si tiene dudas o quiere profundizar en estos temas, llámenos +34 91 805 19 10 o contáctenos por e-mail. ¡Estaremos encantados de ayudarle!