11 - Medición de Nivel en Grandes Tanques - - Conceptos Generales
Insertubo vs. Placa Orificio

A quién haya tenido que trabajar con todas las tecnologías disponibles para este tipo de medición resulta claro que ninguna de ellas es la óptima para todas las aplicaciones.

No hay ninguna panacea. Si hay puntos a favor y puntos en contra. Los distintos requerimientos que pueden plantearse para un tanque se podrían clasificar mas o menos así:

  • Movimientos y Operaciones
  • Control de Inventario.
  • Custody Transfer y Facturación
Movimientos y Operaciones

Para medir Movimientos y Operaciones se puede utilizar masa o volumen. El volumen puede ser derivado de la medición de nivel, mientras que la masa se puede medir en forma directa - - por medio de transmisores de presión.

Cuando la medición se necesita para la operatoria diaria interna de un parque de tanques, o para programar operaciones de blending, usualmente no necesita ser demasiado exacta.

En estos casos la pérdida ocasionada por el aprovechamiento menos eficiente de la capacidad de almacenamiento se ve, de alguna manera, compensada por la instalación de instrumentos menos costosos - - aunque a veces tampoco es tan así.

En todos los casos la facilidad de mantenimiento juega un rol importante en la selección.

Control de Inventario

En cualquier refinería o industria química o petroquímica la contabilización prolija de su inventario es un requerimiento importante para determinar costos y facturación. Los sistemas modernos de control distribuido con su creciente cantidad de paquetes de aplicación y progresivo mejoramiento en la comunicación de datos desarrollan su funcionalidad más y más hacia la automatización completa del parque de tanques.

Un control de inventario se puede hacer también por masa o volumen. Sin embargo ni el control por volumen solamente, ni el control por masa solamente, constituyen una solución suficiente debido a que no es infrecuente que las entradas y salidas de una misma planta tengan que ser medidas contemporáneamente en unidades distintas - - e incompatibles - -como son volumen y masa!

Lógicamente siempre se han hecho conversiones de volumen a masa y viceversa, utilizando la temperatura y/o la densidad del producto como factores. Desde los albores de la industria del petróleo se han empleado varillas graduadas en litros y anotaciones en cuadernos - - pero los descuidos, y los errores, tanto en las mediciones, como en las conversiones, han provocado pérdidas en muchas operaciones - - y ganancias en otras.

Custody Transfer

En el caso de las grandes terminales y plantas de almacenamiento, que reciben y despachan enormes volúmenes todos los días, pequeños errores en la medición de todos los días, pueden provocar grandes pérdidas, o ganancias, financieras. Y el éxito o la bancarrota de Terminales intermediarias.

En la mayoría de los países la contabilización de entradas y despachos de producto tiene que cumplir con rígidos reglamentos aduaneros e impositivos. Para que la facturación en base a la medición de un instrumento sea aceptable a ambas partes, tanto la compradora como la vendedora, necesita tener certificación para “Custody Transfer”. Todos los medidores de Enraf tienen esta certificación.

Para que un despacho pueda hacerse indistintamente por masa o por volumen generalmente ambas unidades de medición deben estar certificadas para esa planta, y disponibles en el momento del despacho.

Esta necesidad dio origen al desarrollo de sistemas híbridos, o HIMS (Hybrid Inventory Measurement System). Dotados de lo mejor de ambos mundos. medidores servo o radar y transmisores de presión, estos sistemas pueden brindar la máxima exactitud lograble según el estado actual de la ciencia - - pero a un costo algo mayor.

El costo mayor inicial, bien entendido, es un costo que se va a ir amortizando en base a las economías operativas que se puedan realizar, en cada tanque, al: Aprovechar su capacidad hasta el último milímetro Tener un costo exacto para cada m3 Poder facturar sin entregar de mas - - todos los días Saber si tiene pérdidas por filtración - - y cuánto le están costando.

La amortización de este mayor costo depende de cada tanque y solo puede desprenderse de un cálculo individual.

En operaciones de Custody Transfer internacionales casi siempre se requiere que la facturación se haga en metros cúbicos a 15 grados Centígrados. Como consecuencia se necesitan siempre datos confiables para hacer la conversión. Hoy esta confiabilidad se obtiene de las distintas tecnologías en distintos grados - - que pasaremos a examinar.

Para aprovechar la capacidad de almacenamiento de una planta, en su totalidad, la capacidad de cada tanque, hasta el último milímetro, debe ser utilizable comercialmente.

Esto resulta posible con un sistema servo o radar pues pueden activar una alarma, o apagar una bomba, un milímetro antes del desborde.

Destacamos, sin embargo, que el medidor servo-operado no es apto para productos que contaminan el cable de medición, el tambor de medición, o el desplazador. Para medición por servo el producto no debe cristalizar, depositar residuos pegajosos, o ser demasiado viscoso. En cambio se destacan verdaderamente sus ventajas en tanques presurizados, refrigerados o criogénicos. Productos volátiles blancos son más difíciles de medir por un radar debido a que sus vapores distorsionan la propagación de las micro-ondas utilizadas.

En un sistema hidrostático HTG (Hydrostatic Tank Gauge) se generan errores debido a realidades físicas, dificultades con los transmisores de presión, y falencias en el mantenimiento que desfiguran la determinación de la densidad, elemento clave para convertir masa a volumen.

Dependiendo de circunstancias que mas adelante repasaremos, la suma de estos errores puede tener, como consecuencia, una indeterminación en el cálculo del nivel que sobrepase la centena de milímetros, lo cual significa que no siempre resulta factible aprovechar confiablemente los últimos centímetros de cada tanque controlado con un sistema hidrostático.

Además, el hecho de tener que colocar el segundo transmisor de presión a, por ejemplo, 2 m del fondo del tanque hace que por debajo de ese valor no se pueda medir la presión y, por ende el sistema no pueda calcular el nivel. Estas limitaciones físicas impiden el máximo aprovechamiento de la capacidad del tanque.