Instrumentación Esencial en Tecnología Industrial: Funcionamiento y Aplicaciones de UTI y Tankscope

UTI (Ullage, Temperatura, Interfase)

El UTI (Ullage, Temperatura, Interfase) es un instrumento de medida intrínsecamente seguro, conforme al Anexo I de MARPOL (instalación detectora eficaz de capa interfase producto-agua). Se utiliza para realizar tres tipos de mediciones clave en tanques de carga:

• Ullage (espacio vacío sobre la carga).
• Temperatura del producto a cualquier nivel.
• Nivel de interfase producto-agua.

Características y Funcionamiento del UTI

• Elemento Sensible: Conectado a una cinta de medición de 30 metros, la señal se transmite mediante un conductor empotrado a lo largo de ambos lados de la cinta.
• Sensores Integrados: En el elemento sensible se encuentra el sensor de medición de vacío y nivel de interfase, situado en el interior del extremo. El sensor de temperatura (T) se ubica en un tubo lateral en la parte inferior del sensor, con un diámetro de 23 mm.
• Compatibilidad: Permite la inserción en válvulas de 1 pulgada.
• Seguridad: Dispone de conexión a tierra.
• Instalación: Se sitúa en el tapón de la toma de vacíos, instalando un acoplamiento con válvula de bola de acero inoxidable, junta de teflón y de una pulgada. En su parte superior, cuenta con una rosca y una tapa para cuando no está en uso.
• Indicadores Acústicos:
  • Produce un pitido cada 2 segundos en vacío.
  • Pitido continuo en presencia de producto.
  • Pitido intermitente al detectar agua en la interfase.

Mantenimiento y Comprobaciones del UTI

• Comprobación manual.
• Evitar rozar la cinta.
• Cada 6 meses, verificar la continuidad eléctrica de los dos cables (resistencia inferior a 15 Ohm).
• Limpiar periódicamente el sensor y el interior del tubo, y comprobar el estado de las delgas limpiadoras.
• Para la medición en el fondo, utilizar una batilla de acero inoxidable o bronce con pasta detectora de agua, colgada mediante un cabo no sintético (cáñamo).

Tankscope: Medición de Gases en Atmósferas Inertes

El Tankscope se emplea para medir concentraciones de gases de hidrocarburos en una atmósfera inerte. La medición se basa en el principio de conductividad térmica.

Principio de Conductividad Térmica

El elemento sensible es un filamento no catalítico (filamento detector) calentado por una corriente eléctrica (suministrada por pilas o batería). Dado que los gases combustibles poseen propiedades térmicas distintas a las del aire o de los gases inertes (principalmente nitrógeno y dióxido de carbono), la presencia de hidrocarburos provoca un régimen de enfriamiento diferente en el filamento (en comparación con un filamento de referencia expuesto al aire). Esta variación en el enfriamiento depende de la concentración del gas, lo que a su vez modifica la temperatura y la resistencia del filamento.

Funcionamiento del Puente de Wheatstone

El filamento detector forma uno de los brazos del puente de Wheatstone. La operación inicial de "puesta a cero" equilibra el puente y establece el voltaje correcto en el filamento, garantizando la temperatura de operación adecuada. Durante el ajuste a cero, la línea de muestreo y la cámara del filamento detector se purgan con aire o gases inertes exentos de hidrocarburos. Al igual que en los explosímetros, existe un segundo filamento que se mantiene permanentemente en contacto con aire libre de hidrocarburos y actúa como filamento compensador (contenido en una cámara estanca).

Dado que el régimen de pérdida de calor del filamento detector no es una función lineal de la concentración de hidrocarburos, la escala del indicador tampoco es lineal, estando normalmente graduada entre el 0% y el 20%.

Medición por Sensor Infrarrojo y Detección Multigas

La medición de hidrocarburos en atmósferas inertes también puede realizarse mediante un sensor infrarrojo. Este sensor opera bajo el principio de que los gases de hidrocarburos absorben determinadas longitudes de onda (como las de los rayos infrarrojos) al ser atravesados por un haz. El nivel de absorción es directamente proporcional a la concentración de gases de hidrocarburos. Se utiliza un rayo infrarrojo de referencia en una atmósfera libre de hidrocarburos; un microprocesador se encarga de comparar ambas señales.

Además, existen versiones de Tankscope como detectores múltiples portátiles, alimentados por baterías y con configuración variable. Estos pueden medir de forma continua y simultánea hasta dos gases tóxicos y oxígeno (mediante tres sensores electroquímicos), con la posibilidad de incorporar un sensor EX catalítico para gases inflamables (actuando como explosímetro).