Instalación de control de caudal de agua tipo LJS Instalación de control de caudal de agua Método gravimétrico estático + Método volumétrico estático + Método del medidor maestro
1. Descripción
La Instalación de Patrón de Caudal de Agua tipo LJS (en adelante, la Instalación) es un instrumento de medición especializado requerido por las regulaciones nacionales de verificación metrológica. Utiliza balanzas electrónicas de alta precisión (patrón primario), medidas metálicas estándar (patrón primario) y caudalímetros estándar (patrón secundario) como instrumentos de referencia. Utilizando agua limpia como medio de calibración, y basándose en las regulaciones nacionales de verificación pertinentes y los requisitos de calibración del medidor bajo prueba (MUT), verifica, calibra y prueba continuamente los caudalímetros MUT en los mismos intervalos de tiempo. Es ampliamente utilizada por los departamentos nacionales de supervisión técnica de metrología para la verificación reglamentaria inicial y periódica de instrumentos, así como para arbitraje judicial y civil. También sirve como patrón de ejecución interno en industrias como la petrolera y química, y se utiliza para pruebas de medición de caudal inteligentes en investigación científica, supervisión técnica de metrología y fabricación de caudalímetros, ofreciendo una amplia estandarización y aplicabilidad. Para garantizar la precisión de la transferencia de valores durante el trabajo de calibración y para mejorar los conocimientos profesionales de verificación metrológica del personal, se ha formulado este programa de capacitación. Se espera que el personal involucrado en el trabajo de calibración de la instalación se lo tome en serio, estudie activamente y domine este curso con competencia.
La instalación combina varios métodos de calibración: método gravimétrico estático, método volumétrico estático y método de medidor maestro. Este enfoque complementario multimétodo mejora la eficiencia y el nivel de inteligencia de la calibración de la instalación, lo que permite la calibración o verificación en línea de caudalímetros estándar, así como la calibración o verificación de diversos caudalímetros de agua.
El método gravimétrico estático utiliza una balanza electrónica de alta precisión como referencia. Determina el caudal pesando la masa total del fluido que fluye hacia el recipiente de pesaje en un intervalo de tiempo preestablecido y comparándola con el caudal másico calculado a partir de la prueba de medición, lo que permite determinar la exactitud y la repetibilidad de dicha prueba. Las balanzas electrónicas ofrecen alta precisión; este método puede alcanzar una exactitud de ±0,05 % y presenta ventajas como una fuente de flujo a presión constante, un flujo estable y una alta precisión de medición.
El método volumétrico estático utiliza un medidor metálico estándar como referencia. En comparación con el método gravimétrico estático, también se caracteriza por una fuente de flujo a presión constante, un flujo estable y una alta precisión de medición. Sin embargo, para la detección de grandes flujos, el método volumétrico estático requiere el uso combinado de varios medidores metálicos estándar. La fabricación de estos medidores es relativamente difícil, el tiempo de calibración es mayor y la precisión máxima alcanzable es de ±0,1 %.
El método del medidor maestro utiliza un caudalímetro de alta precisión como instrumento de referencia para probar el medidor bajo prueba (MUT). Los caudalímetros de alta precisión de uso común alcanzan una exactitud de medición de aproximadamente ±0,2 %. Para la calibración de caudalímetros de uso general, este método de verificación es relativamente sencillo, práctico y económico.
El método de estabilización de presión de la instalación combina un depósito estabilizador y la regulación mediante variador de frecuencia (VFD). Al controlar la velocidad del VFD para regular la velocidad de la bomba, se estabiliza el caudal de salida del medio de calibración. La estabilización adicional que proporciona el depósito estabilizador controla las fluctuaciones de presión del caudal dentro del 0,2 %. La regulación del caudal del sistema combina válvulas reguladoras y el control del motor de la bomba mediante VFD, lo que permite satisfacer las necesidades de regulación del caudal para diferentes diámetros de tubería y, al mismo tiempo, reducir el consumo energético del sistema.
Toda la instalación está controlada por automatización informática complementada con operación manual. Permite el control automático y la adquisición de datos para toda la instalación, tales como lecturas de básculas electrónicas, lecturas de medidas estándar, lecturas de caudalímetros estándar, lecturas de MUT, control de desviadores, transmisores de presión, transmisores de temperatura, válvulas reguladoras de caudal y control y adquisición de datos de VFD. Puede realizar automáticamente calibraciones de uno, tres, cinco y múltiples puntos, con funciones para almacenamiento automático de datos, consulta, impresión de resultados de calibración y certificados de calibración. El método de estabilización de presión utiliza regulación VFD y métodos de estabilización de recipientes basados en el rango de caudal. La regulación de caudal del sistema combina válvulas reguladoras eléctricas y control VFD del motor de la bomba, satisfaciendo las necesidades de regulación de caudal para diversos diámetros y reduciendo el consumo de energía del sistema.
Los usuarios pueden elegir un método de calibración específico en función del tipo de medidor que se va a calibrar, las limitaciones del lugar, las condiciones económicas, etc., o integrar varios métodos para construir la instalación estándar correspondiente.
El diseño de las instalaciones cumple con las normas, reglamentos y especificaciones nacionales de metrología:
● Instalación estándar de flujo de líquidos JJG 164-2000
● JJG 643-2024 Instalación estándar de flujo con método de medidor maestro
● JJG 162-2019 Medidores de agua potable fría
● Caudalímetros de flotador JJG 257-2007
● Caudalímetros de presión diferencial JJG 640-2016
●JJG 667-2010 Caudalímetros de desplazamiento positivo de líquidos
● Caudalímetros de vórtice JJG 1029-2007
● JJG 1030-2007 Caudalímetros ultrasónicos
● JJG 1033-2007 Caudalímetros electromagnéticos
● Caudalímetros de turbina JJG 1037-2008
●JJG 1038-2008 Caudalímetros másicos Coriolis
2. Contenido principal
2.1 Parámetros técnicos principales
2.1.1Métodos de calibración: Método gravimétrico estático + Método volumétrico estático + Método del medidor patrón.
2.1.2Incertidumbre ampliada de la instalación:
* Método gravimétrico estático: 0,05 % (*k*=2) Intervalo de escala de verificación de escala electrónica e=1/6000;
* Método volumétrico estático: 0,2 % (*k*=2) Medida de trabajo estándar error máximo permisible: ≤±0,5×10⁻³; si se utilizan medidas metálicas estándar de Clase II, el método volumétrico estático puede ser del 0,15 % (*k*=2);
* Método del medidor maestro: 0,3 % (*k*=2) Incertidumbre del medidor de flujo estándar 0,2 % (*k*=2).
2.1.3Estabilidad del flujo: ≤0,2%.
2.1.4Rango de caudal: (0,02 ~ 5000) m³/h (o rango de caudal especificado por el usuario).
2.1.5Especificaciones MUT: Diámetro DN4 ~ DN600 (o diámetro especificado por el usuario).
2.1.6Estaciones de prueba de calibración: Se pueden configurar varios grupos con tuberías de prueba de calibración dispuestas en paralelo. Los diámetros estándar de las estaciones de calibración son DN25, DN50, DN80, DN100, DN150, DN200, DN300, DN400, DN500 y DN600. Se pueden calibrar caudalímetros de otras especificaciones cambiando las tuberías.
2.1.7Tipos de MUT: Caudalímetros de turbina, caudalímetros de vórtice, caudalímetros electromagnéticos, caudalímetros ultrasónicos, caudalímetros de velocidad, caudalímetros de presión diferencial, caudalímetros de desplazamiento positivo de líquidos, caudalímetros másicos Coriolis, etc.
2.1.8Señales MUT: señal de pulso (frecuencia), corriente (4~20)mA, comunicación digital RS485, sin señal (lectura directa), etc.
2.1.9Medio de calibración: Agua limpia.
2.1.10Presión de trabajo: (0,2 ~ 1,0) MPa (según los requisitos del usuario).
2.1.11Alimentación eléctrica suministrada: CC (5V, 12V, 24V)/1A, CA 220V/10A.
2.1.12Método de control:
Durante la calibración, la instalación funciona bajo control automático. Tras las operaciones manuales necesarias (montaje del equipo bajo prueba, apertura/cierre de válvulas manuales), las tareas de calibración restantes se completan automáticamente mediante control informático.
2.1.13Materiales de la instalación:
Las piezas en contacto con el medio de ensayo están fabricadas en acero inoxidable 304. Los demás componentes son de acero al carbono con acabado pintado.
2.1.14Espacio de laboratorio en las instalaciones (proporcionado por el usuario):
Las instalaciones están diseñadas de forma razonable para ahorrar espacio y cumplir con los requisitos del laboratorio.
2.1.15Aceptación de las instalaciones:
La aceptación final de la instalación la realiza una institución nacional de metrología autorizada, designada por el usuario. Dicha institución inspeccionará, evaluará y emitirá un informe de verificación/calibración (certificado). Este informe (certificado) constituye el documento de aceptación principal.
Otras unidades de medición dentro de las instalaciones, incluidas las básculas electrónicas, las medidas metálicas estándar, los caudalímetros estándar, los transmisores de presión, los transmisores de temperatura, los temporizadores, etc., contarán con informes de verificación/calibración (certificados) emitidos por las instituciones provinciales de metrología reglamentarias después de la inspección.
2.2 Principio de funcionamiento
Al utilizar el método gravimétrico estático para la calibración, la balanza electrónica sirve como referencia. Dentro del mismo intervalo de tiempo establecido, la masa del medio de calibración que fluye a través del instrumento bajo prueba (MUT) se compara con la masa medida por la balanza electrónica (o con el flujo másico calculado a partir del tiempo establecido), lo que permite determinar la exactitud y la repetibilidad del MUT.
Al utilizar el método volumétrico estático para la calibración de caudalímetros, el medidor bajo prueba (MUT) y el sistema de medición estándar operan de forma síncrona. Dentro del mismo intervalo de tiempo establecido, el caudal volumétrico a través del MUT (o el volumen acumulado calculado a partir de dicho intervalo) se compara con el volumen medido estáticamente en el sistema de medición estándar, lo que permite determinar la precisión metrológica y la repetibilidad del MUT.
Al utilizar el método del medidor patrón para la calibración, el medio de calibración fluye continuamente a través del medidor bajo prueba (MUT) y del medidor patrón. El medidor patrón sirve como referencia, conectado en serie con el MUT para la comparación metrológica, lo que permite determinar la exactitud y la repetibilidad del MUT.
2.3 Flujo del proceso
El fluido de prueba fluye desde el tanque de agua, a través del grupo de bombeo, el depósito estabilizador, el eliminador/filtro de aire, las tuberías del proceso de calibración, el grupo de caudalímetros estándar, el grupo de válvulas reguladoras de caudal y el desviador, hasta el recipiente de pesaje. Tras ser pesado con la balanza electrónica (o con un medidor metálico estándar), regresa al tanque de agua. El caudal del sistema se determina pesando el líquido que fluye hacia el recipiente de pesaje (o midiendo la capacidad del medidor metálico estándar).
Monte el MUT en la tubería de prueba correspondiente. Inicie el sistema de almacenamiento de agua circulante y estabilización de presión. Ajuste la apertura de la válvula reguladora, la velocidad del flujo del medio y la presión de la tubería para alcanzar y estabilizar el caudal de calibración requerido. El medio de prueba fluye a través del MUT y el patrón de trabajo de flujo (balanza electrónica, medidor de metal estándar, caudalímetro estándar). Opere el MUT y el patrón de trabajo de flujo de forma sincronizada, compare sus valores de flujo de salida para determinar la precisión metrológica y la repetibilidad del MUT. Los valores estándar y del MUT recopilados sincronizadamente ingresan al sistema informático para su procesamiento de datos. Según los diferentes métodos de calibración, el proceso de control emite diferentes señales de control según sea necesario para llevar el medio de prueba al caudal de otro punto de prueba. Repita la operación anterior hasta que todos los puntos de flujo estén calibrados. Finalmente, calcule los resultados de la calibración según las normas de verificación, guárdelos e imprima los informes y certificados.
2.4 Composición de las instalaciones
2.4.1Sistema de almacenamiento y estabilización de agua circulante
Compuesto por tanque de agua, bomba(s), sistema VFD, depósito estabilizador, eliminador/filtro de aire, tuberías de conexión, válvulas de compuerta manuales, válvulas de retención y conectores flexibles, etc.
A. Bombas de potencia
Se seleccionan bombas centrífugas de bajo consumo energético, baja vibración y bajo nivel de ruido. Estas bombas cubren completamente el rango de caudal requerido por las tuberías de calibración de la instalación e incorporan los principios de eficiencia energética y economía óptima, cumpliendo con la normativa de caudal. Se pueden utilizar varias bombas en conjunto o bien, una sola bomba puede controlarse de forma independiente mediante un variador de frecuencia (VFD) para adaptarse al rango de caudal de las tuberías de calibración.
La altura de elevación de la bomba se selecciona de forma razonable en función de la fricción calculada en la tubería y las pérdidas locales desde la salida de la bomba hasta la salida de la tubería, además de la altura desde la superficie del tanque hasta la boquilla desviadora y la tubería de retorno, la pérdida por succión de la bomba y los requisitos de presión de trabajo para la calibración. La eficiencia del flujo de la bomba utiliza valores intermedios.
Las bombas están diseñadas y fabricadas con modernos modelos hidráulicos óptimos, con carcasas espirales, aspiración horizontal, descarga vertical y diámetros de entrada y salida idénticos. La conexión directa del motor garantiza ejes concéntricos, un funcionamiento estable y fiable, y una presión de salida constante con mínimas fluctuaciones de presión y caudal, lo que facilita el control y la regulación.
Durante la instalación de la bomba, se aplican medidas de reducción y aislamiento de vibraciones. Se instalan conectores flexibles en la entrada y salida para reducir eficazmente las vibraciones. Se colocan válvulas antirretorno de cierre lento en las tuberías de salida para evitar el reflujo, con medidas de reducción de presión para eliminar el golpe de ariete. Los motores funcionan con eficiencia energética y cuentan con protección contra sobrecorriente y sobrecarga. Se utiliza una altura de aspiración positiva para evitar la entrada de aire y problemas de cebado.
B. Vaso estabilizador
El método de estabilización de presión de la instalación consiste en la estabilización del recipiente y la regulación mediante variador de frecuencia (VFD), que reduce las fluctuaciones de caudal y presión durante la detección. Proporciona una presión estable al sistema, elimina las pulsaciones de alta frecuencia y las ondas de choque de las bombas, y elimina las burbujas presentes en el medio de calibración. El recipiente estabilizador promedia, amortigua y absorbe las pulsaciones de presión del fluido, asegurando que las fluctuaciones de presión del caudal de salida se mantengan estables dentro del 0,2 %, lo que permite que el fluido en la tubería de calibración cumpla plenamente con los requisitos de caudal constante monofásico.
En función del valor de fluctuación de la salida de la bomba, el valor de estabilización del recipiente y los diámetros de entrada y salida del recipiente, calcule el caudal máximo para diseñar de forma razonable la capacidad, la cantidad y la presión nominal máxima del recipiente. El material puede ser acero inoxidable 304 o acero al carbono.
El recipiente cuenta con un deflector vertical y tres deflectores horizontales de gradiente con rejillas perforadas. El deflector vertical divide el recipiente en cámaras de entrada y salida. El fluido ingresa, fluye hacia arriba y hacia abajo debido al deflector y al amortiguador, la turbulencia se reduce aún más mediante los deflectores horizontales y el colchón de aire superior, y luego ingresa a la cámara de salida por rebose hacia la tubería. Esto absorbe y amortigua eficazmente las ondas de choque de pulsación de alta frecuencia, eliminando la pulsación inducida por la bomba y actuando como estabilizador y descargador de presión. Las pequeñas variaciones de presión del sistema se amortiguan mediante la expansión/contracción automática del espacio del colchón de aire sobre el recipiente.
El diseño y la fabricación cumplen con las normas GB150-2011 «Recipientes a presión de acero» y «Reglamento de supervisión de la tecnología de seguridad de recipientes a presión». Las bridas cumplen con las normas GB150-2011 y GB/T 9112~9124-2010 «Brida de tubería de acero». Se proporciona documentación de seguridad completa (licencia de fabricación, certificado de calidad, certificado de supervisión de equipos especiales, archivos de diseño, manuales de instalación y mantenimiento).
Los accesorios del recipiente incluyen manómetro, válvula de drenaje, válvula de seguridad de elevación total con resorte, tuberías y conexiones.
C. Sistema VFD
La instalación está equipada con un sistema VFD uno a uno. Sus funciones son: 1) Evitar el impacto en la red eléctrica durante la conmutación de frecuencia, 2) Garantizar que las bombas operen siempre bajo el control del VFD para una regulación más sencilla del caudal del sistema y un ahorro energético. El sistema consta principalmente de un armario de arranque, un VFD, cables de conexión, etc. Un único VFD controla un único motor de bomba (rango de velocidad óptimo: 35 Hz ~ 50 Hz). Se utiliza control PID para la regulación del caudal y la presión. Los VFD están instalados en armarios con funciones de parada local/de emergencia, control manual y control remoto por ordenador. Para mayor seguridad, se han añadido relés térmicos dentro de los armarios para la protección contra sobrecorriente/sobrecarga.
Durante el funcionamiento, los motores de bomba controlados por VFD complementan rangos de caudal inalcanzables con bombas de velocidad fija. El funcionamiento del VFD debe evitar el rango límite inferior para prevenir zonas muertas y una regulación no lineal. Un caudal estable a través de la unidad bajo prueba (MUT) requiere una diferencia de presión estable a través de ella. Regular la estabilidad de la presión aguas arriba es clave para la estabilidad del caudal. La regulación de presión mediante VFD utiliza algoritmos PID; su eficacia determina directamente el rendimiento del sistema. La implementación puede ser la siguiente:
Utilice un PLC como regulador (principio mostrado a continuación). Ventajas: respuesta rápida, aprovecha los algoritmos de control del fabricante del variador de frecuencia y mejora la fiabilidad de la regulación.
Los relés térmicos en el gabinete del variador de frecuencia brindan protección contra sobrecorriente y sobrecarga. Los variadores de frecuencia también funcionan como arrancadores suaves, protegiendo eficazmente las bombas.
D. Eliminador/Filtro de aire
Dado que el sistema de pesaje es un proceso abierto, el medio de prueba puede generar impurezas y burbujas durante la detección, lo que puede provocar errores de medición y daños potenciales en los caudalímetros estándar y MUT. Se instalan eliminadores/filtros de aire de tamaño adecuado a la salida del recipiente estabilizador para separar y eliminar el gas y las impurezas de la tubería, garantizando así el correcto funcionamiento de la instalación.
Diseñar de forma razonable las especificaciones, la cantidad y la presión nominal máxima. Estructura de carcasa cilíndrica con válvula de ventilación superior, válvula de drenaje inferior, cartucho de filtro interno, zona de captación de aire, placa amortiguadora y malla filtrante perforada. Material en contacto con el fluido: acero inoxidable 304; otras partes: acero al carbono pintado.
24.2Sistema de Patrones Metrológicos
El sistema de estándares metrológicos de la instalación utiliza:
* Balanzas electrónicas de alta precisión como referencia para el método gravimétrico.
* Medidas de trabajo estándar como referencia para el método volumétrico.
* Medidores de flujo estándar como referencia para el método del medidor maestro.
Se compone principalmente de válvulas de cierre, válvulas reguladoras de caudal, desviador, recipiente de pesaje, báscula electrónica de alta precisión (o medidor metálico estándar), tuberías de proceso, etc.
A. Sistema de pesaje gravimétrico (balanzas electrónicas)
El sistema permite la calibración de los MUT en los puntos de caudal máximo y mínimo. Se pueden seleccionar diferentes sistemas de pesaje (balanzas) en función del caudal.
Ejemplo: Cuatro sistemas de pesaje cumplen con los requisitos de calibración:
* Grupo 1: báscula de 12000 kg, contenedor de pesaje de 12000 L, desviador DN300, línea de contrapresión.
* Grupo 2: báscula de 3000 kg, recipiente de pesaje de 3000 L, desviador DN100, línea de contrapresión.
* Grupo 3: báscula de 600 kg, recipiente de pesaje de 600 L, desviador DN50, línea de contrapresión.
* Grupo 4: báscula de 120 kg, recipiente de pesaje de 120 L, desviador DN25, línea de contrapresión.
La plataforma de la báscula consta de un cuerpo y un bastidor de pesaje, con protección contra sobrecarga del sensor, interfaz de comunicación estándar (por ejemplo, RS232/RS485), conectable a un sistema de control o visualización local, con función de tara automática.
B. Contenedor de pesaje
Los recipientes de pesaje contienen el medio de prueba durante la calibración gravimétrica. Estructura: recipiente redondo de acero inoxidable del mismo tamaño que la plataforma de la báscula. El espesor de la pared cumple con los requisitos de pesaje y resistencia, lo que garantiza que no se produzcan deformaciones durante su uso prolongado.
Ejemplo: Cuatro contenedores: 12000L, 3000L, 600L, 120L. Tiempo de vaciado para todos los contenedores ≤40s.
Equipado con sensor de nivel, válvula de drenaje, tubo de drenaje, etc., con funciones como monitoreo del nivel de líquido, alarma de sobrepresión, llenado antisalpicaduras y drenaje rápido. Su diseño prioriza el espacio y la resistencia: acero inoxidable redondo, rejilla guía de flujo superior, tubo/válvula de drenaje inferior; estabilizadores de flujo internos con ranuras en forma de cruz soldados uniformemente para eliminar burbujas y remolinos causados por fluctuaciones de flujo, proporcionando eliminación de aire y estabilización del flujo. Material: acero inoxidable 304.
C. Sistema de medición volumétrica (Medidas de trabajo estándar)
Diseñado, fabricado y seleccionado rigurosamente según la norma JJG259-2005 «Reglamento de verificación de medidas metálicas estándar» para garantizar la precisión, estabilidad y fiabilidad en la calibración de caudalímetros. Admite puntos de caudal máximo, mínimo e intermedio. Se pueden seleccionar diferentes estaciones de medición (medidas) en función del caudal.
Ejemplo: Tres medidas de trabajo estándar:
* GBJ-10000L (tipo de altura única), rango de flujo (300~1150) m³/h.
* GBJ-3000L (tipo combinado: 1000L+2000L), rango de flujo (70~300) m³/h.
* GBJ-700L (tipo combinado: 200L+500L), rango de flujo (0,9~70) m³/h.
El sistema de medición consta de cuello de medición, tubo de nivel, escala del cuello de medición, cono superior, cuerpo cilíndrico, cono inferior, válvula de drenaje, soporte y componentes de nivelación. Material en contacto con el líquido: acero inoxidable 304.
Las válvulas de drenaje son neumáticas y se caracterizan por su funcionamiento flexible, buen sellado y rendimiento estable.
D. Desviador
El desviador es un componente clave en las instalaciones de flujo de líquidos. Cambia rápidamente la dirección del flujo, inyectando con precisión el líquido que pasa por el MUT en el contenedor de pesaje sin derivación y dentro del tiempo requerido. Es un parámetro fundamental en la evaluación de la incertidumbre de la instalación.
Nuestro desviador neumático de tipo abierto, de desarrollo propio, cuenta con una estructura abierta y un funcionamiento estable, cumpliendo con los requisitos de la instalación y garantizando la ausencia de salpicaduras o desvíos de flujo durante su operación. El impacto de la fluctuación de presión en el flujo durante el desvío a caudal máximo es un valor fijo.
El desviador se acopla uno a uno con las estaciones de medición. El diámetro y la cantidad de desviadores están diseñados de forma óptima. Su funcionamiento es ligero, con movimiento axial lineal, baja resistencia, acción rápida y una pequeña diferencia en el tiempo de desvío, cumpliendo con las normativas de verificación pertinentes.
Parámetros técnicos: Tiempo de desviación de carrera única ≤200 ms, diferencia de tiempo de recorrido de desviación ≤20 ms, incertidumbre 0,02 %, presión de la fuente de aire (0,4~0,6) MPa, material en contacto con el medio: acero inoxidable 304.
E. Medidores de flujo estándar (medidores maestros)
Los caudalímetros electromagnéticos se utilizan principalmente como medidores maestros, con una precisión de clase ≤0,2 y una repetibilidad ≤0,06 %. Estos medidores también sirven como indicadores estándar para el monitoreo del caudal instantáneo durante la calibración gravimétrica. Al monitorear el caudal instantáneo del medidor maestro, se ajustan la frecuencia del variador de frecuencia y la apertura de la válvula reguladora para lograr el caudal instantáneo deseado en la tubería. La velocidad de flujo estándar suele ser de (0,5~5) m/s, cumpliendo con los requisitos de caudal máximo y mínimo de la instalación. Los medidores maestros se pueden rastrear en línea mediante el método gravimétrico, lo que garantiza una trazabilidad precisa y confiable, eliminando el complejo trabajo de desmontaje y montaje para la verificación del medidor.
2.4.3Sistema de tuberías para pruebas de calibración
Incluye estaciones de prueba de calibración, colector, caudalímetros estándar, tuberías de proceso, etc., equipadas con transmisores de presión, transmisores de temperatura, válvulas de bola neumáticas, válvulas reguladoras de caudal eléctricas, dispositivos de sujeción de medidores neumáticos, válvulas de drenaje de tuberías, válvulas de ventilación de tuberías, mecanismos de purga de tuberías, banco de trabajo MUT, soportes de tuberías y otros equipos e instrumentos auxiliares.
A. Estaciones de prueba de calibración
En función de las condiciones del emplazamiento del usuario, se diseñan varias estaciones de calibración fijas dispuestas una al lado de la otra. Diámetros estándar de las estaciones: DN25, DN50, DN80, DN100, DN150, DN200, DN300, DN400, DN500, DN600. Se pueden calibrar otros tamaños cambiando las tuberías.
B. Tramos rectos de tubería
Secciones rectas de tubería para calibración diseñadas con una sección de 20D aguas arriba y 5D aguas abajo del MUT. Las secciones aguas arriba/aguas abajo cuentan con puntos de toma de presión/temperatura que cumplen con los requisitos reglamentarios pertinentes y están selladas de forma fiable, lo que facilita la calibración del MUT.
Material: Tubo de acero inoxidable 304. Las desviaciones en el diámetro exterior y el espesor de la pared cumplen con las normas nacionales.
C. Bobinas
La instalación está equipada con bobinas de calibración de diferentes tamaños para satisfacer los distintos requisitos dimensionales de los equipos bajo prueba (MUT). Las dimensiones de las bobinas se fabrican según las necesidades del usuario. Material: acero inoxidable 304.
Dispositivo de sujeción del medidor (junta de expansión)
El dispositivo de sujeción es un equipo auxiliar importante. Esta instalación utiliza dispositivos de sujeción de doble cilindro con accionamiento externo neumático y control manual. Esta estructura supera el inconveniente de las fugas internas de aire/agua indetectables en los cilindros. La longitud de carrera permite el uso de diversos instrumentos, garantizando un rendimiento óptimo. El diámetro y la cantidad están diseñados de forma adecuada por estación para sujetar el equipo bajo prueba (MUT).
Presión nominal: 1,6 MPa, carrera estándar ≥200 mm, presión de aire (0,4~0,6) MPa, material en contacto con el medio: acero inoxidable 304.
E. Transmisores
a. Transmisor de presión: Clase de precisión 0,075, MPE ±0,075 %FS, Rango (0~1,0) MPa, Salida (4~20) mA, Alimentación CC 24 V. Normalmente se instalan 3 unidades en colectores, o el usuario puede especificar la cantidad necesaria por tubería.
b. Transmisor de temperatura: Clase de precisión 0,2, MPE ±0,2 °C, Rango (0~50) °C, Salida (4~20) mA, Alimentación CC 24 V. Normalmente se instalan 3 unidades en colectores, o el usuario puede especificar la cantidad por tubería.
F. Válvulas
a. Válvulas de cierre neumáticas
Las válvulas de cierre de tuberías utilizan válvulas de bola neumáticas de paso total tipo O y válvulas de mariposa neumáticas. Se accionan mediante aire comprimido para una rápida apertura/cierre de la tubería. Presión nominal de la válvula de bola: 1,6 MPa; presión nominal de la válvula de mariposa: 1,0 MPa. Según los requisitos de calibración, se instala una válvula de bola neumática aguas arriba del caudalímetro estándar, aguas arriba del desviador y aguas arriba/aguas abajo del MUT en cada estación de prueba. Se instala una válvula de mariposa neumática en el desagüe de cada recipiente de pesaje. Material del núcleo de la válvula: acero inoxidable 304 o acero inoxidable puro.
b. Válvula de bola reguladora de flujo eléctrica
Monitorea el caudal instantáneo del medidor maestro para ajustar la frecuencia del variador de frecuencia y la apertura de la válvula, logrando así el caudal requerido. Utiliza válvulas de bola reguladoras eléctricas con puerto en V, precisión del 1% y presión nominal de 1,6 MPa. Se instala una válvula aguas abajo de cada tubería del medidor maestro. Material del núcleo de la válvula: acero inoxidable 304 o acero inoxidable puro.
c. Válvulas manuales y válvulas de retención
Válvulas de compuerta manuales instaladas aguas arriba de cada puerto de succión de la bomba para su aislamiento durante el mantenimiento. Válvulas de retención instaladas aguas abajo de cada puerto de descarga de la bomba para protegerlas del golpe de ariete durante el funcionamiento normal. Material del núcleo de la válvula de compuerta: acero inoxidable 304 o acero inoxidable puro. Material de la válvula de retención: acero inoxidable 304 puro.
d. Válvulas manuales
En cada tubería del sistema se encuentran instaladas válvulas de drenaje, válvulas de ventilación y válvulas de control del mecanismo de purga. Control manual. Material: acero inoxidable 304.
e. Carro de prueba de calibración
Carro elevador móvil para el transporte, estabilización, soporte y montaje de medidores bajo prueba (MUT). Especificaciones y cantidad configurables según los requisitos del usuario. El soporte cuenta con un mecanismo de centrado que garantiza la concentricidad de la tubería y facilita la extracción del MUT. Espacio de instalación diseñado para acomodar medidores de diversos tamaños especiales.
f. Soportes para tuberías
Se proporcionan soportes para todas las tuberías de proceso. Se proporcionan soportes específicos para cada desviador. Material: acero al carbono pintado.
2.4.4Sistema de fuente de energía de aire comprimido
Suministra aire comprimido para los componentes neumáticos de la instalación, cumpliendo con los requisitos de uso habituales. Los componentes neumáticos utilizan marcas de primera calidad para garantizar seguridad, fiabilidad y un rendimiento estable.
A. Compresor de aire
Compresor de aire de pistón seleccionado según las necesidades reales. Ventajas: alta fiabilidad, fácil operación y mantenimiento, buen equilibrio dinámico, gran adaptabilidad, apto para diversas condiciones de trabajo.
B. Tanque receptor de aire
Volumen y presión nominal máxima diseñados de forma óptima en función del número de dispositivos neumáticos y su presión de trabajo. Material: acero al carbono pintado. Equipado con manómetro, válvula de seguridad de elevación total con resorte, válvula de ventilación, válvula de drenaje, tuberías y accesorios.
El diseño y la fabricación cumplen con la norma GB150-2011 «Recipientes a presión de acero» y el «Reglamento de supervisión de la tecnología de seguridad de recipientes a presión». Se proporciona documentación de seguridad completa.
2.4.5Piezas estándar
Las piezas estándar (codos, reductores, bridas, elementos de fijación, juntas, etc.) tienen una presión nominal ≥1,0 MPa. Material: acero inoxidable.
2.4.6Secciones de tubería
Los tramos de tubería están fabricados en acero inoxidable (304), con una presión nominal ≥1,0 MPa. Las tuberías cumplen con las normas nacionales pertinentes. La longitud, la cantidad y la forma de instalación se configuran de forma óptima en función de la distribución real de la instalación.
2.5 Procedimiento de trabajo de calibración
2.5.1Encienda el armario de distribución eléctrica, el armario de arranque del variador de frecuencia, el compresor de aire, el armario de control, el ordenador industrial (IPC), etc., en el orden indicado. Confirme el arranque y el funcionamiento normal del equipo.
2.5.2Primero, seleccione el diámetro de la tubería de calibración que corresponda al diámetro del MUT (calibre medidores de diferentes diámetros cambiando las tuberías). Coloque el MUT en la bandeja del banco de trabajo o en el soporte en V de la estación de prueba de calibración. Ajuste el mecanismo de elevación hidráulico del banco de trabajo para alinear la altura central y la concentricidad del MUT con la tubería aguas arriba y el dispositivo de extensión neumática (sujeción) aguas abajo. A continuación, bloquee el mecanismo hidráulico.
2.5.3Tras instalar el MUT, active el dispositivo de sujeción neumático mediante su válvula direccional manual para sujetar el MUT axialmente. Finalmente, fije las conexiones de brida del MUT a las bridas de la tubería con pernos compatibles, asegurando un sellado hermético. Con esto finaliza la instalación del MUT. Para retirarlo, invierta el proceso (Nota: Antes de retirarlo, abra la válvula de drenaje de la tubería para despresurizarla y vaciarla; retire el MUT únicamente después de que se haya drenado el fluido).
2.5.4Ponga en marcha la bomba correspondiente al rango de caudal (controlada por variador de frecuencia; ajuste la frecuencia/velocidad de la bomba durante la circulación para que el caudal de la tubería se encuentre dentro del rango detectable). Abra lentamente las válvulas de la tubería seleccionadas. Regule el caudal mediante la válvula reguladora hasta que se logre un caudal estable en el punto de prueba. En esta etapa, el desviador, la válvula de drenaje del contenedor de pesaje y las válvulas de la línea de retorno deben estar en la posición de drenaje. Simultáneamente, compruebe si el equipo funciona correctamente. Si presenta alguna anomalía, realice la localización de averías y la reparación según los manuales del equipo correspondiente.
2.5.5Antes de la calibración formal, compruebe también que todos los instrumentos y escalas de temperatura y presión funcionen correctamente. Método: Antes de poner en marcha el equipo, verifique que las lecturas de los instrumentos de temperatura sean consistentes o similares; que las lecturas de los instrumentos de presión sean consistentes o similares; y que las escalas estén taradas y puestas a cero.
2.5.6Configure los parámetros de calibración en la interfaz del software (consulte el manual del sistema). Active el desviador para cambiar la dirección del flujo a la posición de prueba. El fluido fluye hacia el recipiente de pesaje. Tras alcanzar el tiempo de calibración establecido, el desviador se activa automáticamente. Una vez que el fluido se estabiliza en el recipiente, recopile los datos de la báscula (medida estándar). El ordenador registra automáticamente los datos y, a continuación, abre la válvula de drenaje para vaciar el recipiente.
2.5.7Tras drenar y gotear durante al menos 30 segundos, la válvula de drenaje se cierra automáticamente y el desviador se activa automáticamente, iniciando la segunda prueba en ese punto. Repita la operación hasta completar el número de pruebas requerido para ese punto. Proceda paso a paso para completar todos los puntos de flujo.
2.5.8Tras la calibración, apague las bombas, las válvulas correspondientes, el armario de arranque del variador de frecuencia, el compresor de aire, el armario de alimentación, el armario de control y el IPC en ese orden.
2.5.9Diagrama de flujo de operación
26. Sistema de medición y control computarizado.
26.1Funciones del sistema
El sistema de medición y control utiliza un ordenador como unidad central de control para el procesamiento de datos. Combinando hardware y software, adquiere y procesa automáticamente los datos de medición (temperatura, transmisores de presión, caudal del caudalímetro estándar, caudal de la unidad bajo prueba, básculas); controla automáticamente las bombas, las válvulas de cierre, las válvulas reguladoras, los variadores de frecuencia y los componentes del sistema de pesaje (desviador, válvula de drenaje); regula la presión, la temperatura y el caudal; conmuta procesos; y muestra, almacena e imprime los resultados de la calibración, completando así el proceso de verificación metrológica.
26.2Composición del hardware del sistema
26.2.1 Controlador lógico programable (PLC) y periféricos
El PLC actúa como controlador de nivel inferior. Sus funciones incluyen:
* Procesar la señal, adquirirla y convertirla en valores de parámetros para IPC (tiempo de muestreo <1 ms).
* Control automático de procesos, control automático de calibración.
* Comunicación en red.
Utiliza PLC Siemens, módulos de E/S y módulos de contador. Se instala en un armario de control específico que cumple con las normas IEC60439, GB4942 y GB50062-92. Incorpora interruptores de enclavamiento e indicadores de alarma.
El armario también alberga periféricos (interruptores, fusibles, relés, contactores) de marcas nacionales de calidad.
26.2.2Temporizador de referencia de calibración
Desarrollado internamente, muestra la temporización/conteo en la interfaz principal del ordenador. Incertidumbre expandida de la medición de frecuencia *U*=3×10⁻⁶ (*k*=2); resolución mínima ≤0,001 s. Interfaz de calibración reservada con dos salidas para la calibración en línea del temporizador mediante frecuencia estándar.
Especificaciones técnicas:
| No. | Artículo | Parámetro | Nota |
| 1 | Oscilador de cristal 8h Estabilidad | ≤1×10⁻⁶ |
|
| 2 | Medida de frecuencia Incertidumbre expandida | U=3×10⁻⁶ (*k*=2) |
|
| 3 | Resolución mínima del temporizador | 0,001 s |
|
26.2.3Variador de frecuencia (VFD) y sistema de control
Utiliza sistemas de variadores de frecuencia (VFD) para controlar la velocidad de la bomba y regular el caudal. Los VFD son componentes clave, instalados en armarios de arranque con carcasa GGD, que cumplen con las normas IEC60439, GB4942 y GB50062-92.
El sistema VFD cuenta con funciones de parada local y de emergencia. El arranque/parada normal puede realizarse manualmente (localmente) o mediante control remoto por ordenador.
26.2.4Unidad de control central
PC industrial (IPC) de la marca Advantech. Configuración principal:
| No. | Configuración del hardware | Parámetro | Nota |
| 1 | Placa madre | Advantech |
|
| 2 | UPC | I5 |
|
| 3 | Memoria | 8G |
|
| 4 | Disco duro | SSD de 1 TB + 120 GB |
|
| 5 | Monitor | Pantalla LCD a color de 24" |
|
El IPC es el componente central. Mediante el software de medición y control de flujo, recibe datos de campo del PLC, controla las salidas del sistema, guía los procesos de calibración, gestiona eventos, procesa y calcula datos de calibración, presenta y almacena registros e informes, y permite la consulta y copia de seguridad de datos históricos.
El monitor, el ratón y el teclado del ordenador integrado (IPC) funcionan como interfaz hombre-máquina (HMI).
26.2.5Dispositivo de salida
Una impresora láser A4.
26.3Sistema de software
Consta de "Software de medición y control de flujo", "Software de procesamiento de datos de calibración", "Programa de procesamiento de datos de comunicación" que se ejecuta en el IPC; y "Programa de control del PLC" que se ejecuta en el PLC.
26.3.1Diagrama de flujo de funciones del software
26.3.2Pantallas principales de operación del software
26.3.3Funciones básicas del software
Visualización y funcionamiento del procesoEl diagrama esquemático del proceso dinámico muestra el estado del flujo de prueba. Muestra los estados de los parámetros de ingeniería en tiempo real. Las operaciones cumplen con las normas, regulaciones y procedimientos nacionales; control preciso y confiable.
Visualización de estado: Muestra los parámetros del campo de flujo de la tubería (temperatura, presión, velocidad, caudal, etc.) y el estado del equipo en vista en planta.
Gestión de informes y datos históricost: Genera informes de turno, diarios, mensuales y anuales sobre parámetros clave y estado de los equipos. Los informes se pueden imprimir automáticamente o manualmente.
Gestión de mensajesMuestra información sobre fallos mediante cambios de color, ventanas emergentes y tablas. Configura alarmas de límite de parámetros y alarmas de fallos de equipos.
Gestión de usuarios/seguridadProporciona múltiples niveles de acceso con diferentes prioridades de operación. Se requieren contraseñas para el arranque/parada del dispositivo de campo y la configuración de parámetros para evitar errores de funcionamiento.
Gestión del sistema: Establece/mantiene la información del usuario. Gestiona usuarios, registra el historial de inicio de sesión/operaciones para consultas y seguridad.
Guardar y hacer copias de seguridad: Capacidad para guardar y realizar copias de seguridad de los datos de prueba y los archivos relacionados.
A. Funciones de control
* Control automático del proceso de calibración.
* Arranque/parada de la bomba y control de frecuencia.
* Control de válvulas.
* Control de conmutación del desviador.
* Protección de límite de contenedores.
* Regulación de caudal: controla automáticamente la apertura de la válvula reguladora en función del caudal en el punto de prueba.
B. Funciones de adquisición de datos
* Señales analógicas adquiridas mediante módulos de alta precisión de 16 bits.
* Las señales de control son gestionadas por módulos de procesador booleano de alta velocidad (CPU independiente, ciclo <1us) para la adquisición síncrona de datos.
* Medición de datos de temperatura y presión.
* Medición de datos de flujo con caudalímetro estándar.
* Medición de datos de flujo MUT (4-20 mA, pulso, etc.).
* Medición de datos de pesaje de la báscula.
* Retroalimentación de la señal de posición de la válvula.
C. Funciones de procesamiento de datos
* Procesa los datos de calibración y evalúa los resultados según las normas y reglamentos nacionales.
* Permite la configuración segmentada de los coeficientes instantáneos del caudalímetro estándar.
* Configuración flexible de puntos de prueba, número de ejecuciones y tiempos de ejecución (automático según estándares o definido por el usuario).
* Almacena registros de prueba en una base de datos para su consulta, impresión, modificación y eliminación según sea necesario.
* Genera automáticamente informes de datos y gestiona los datos.
D. Funciones de visualización
Visualización gráfica de procesos para la monitorización de equipos en tiempo real. Simula el estado de las válvulas de campo, la apertura de las válvulas reguladoras, el estado de la señal MUT, las condiciones de flujo, la temperatura, la dirección del desviador, el estado de la válvula de drenaje, la frecuencia del variador de frecuencia, etc.
E. Funciones de operación
Interfaz intuitiva y fácil de usar con funcionamiento gráfico. Control de actuadores de campo mediante clic del ratón, de forma sencilla y práctica.
F. Función de asistente
La interfaz del asistente guía al usuario durante todo el proceso de calibración. Configure los parámetros/información MUT necesarios según las indicaciones. Las operaciones sencillas completan la calibración tras la configuración. Control fácil y rápido; fácil de aprender.
26.3.4Implementación específica de las funciones clave
A. Manejo de MUT
El sistema puede proporcionar alimentación eléctrica a la unidad bajo prueba (MUT). Las señales de la MUT son leídas por módulos PLC que calculan automáticamente el caudal acumulado. La conversión de masa/volumen, la corrección de flotabilidad de la lectura de la báscula, la corrección de temperatura/presión, el procesamiento de datos necesario y la generación de informes se gestionan automáticamente mediante el software IPC.
Como se muestra a continuación, la interfaz del software requiere la introducción manual de los parámetros del MUT (por ejemplo, tipo de señal mediante menú desplegable: corriente analógica, pulso, sin salida). Tras la selección, el sistema enruta automáticamente la señal al canal correcto.
B. Manejo del medidor principal
El sistema alimenta el medidor maestro. Los datos se adquieren mediante lectura de pulsos. El software identifica la ruta de calibración para seleccionar el medidor maestro correspondiente. Durante la calibración, el PLC acumula automáticamente el total de pulsos para garantizar un error de adquisición ≤ ±1 pulso. Los medidores maestros pueden autocalibrarse periódicamente en línea mediante la báscula electrónica.
C. Adquisición de temperatura y presión
Todos los sensores de temperatura/transmisores se alimentan del sistema. Se requiere alta precisión de conversión para las correcciones. Utiliza módulos A/D de 16 bits con alta precisión, velocidad, filtrado digital y compensación.
D. Control de la válvula de cierre y del desviador
El sistema también suministra energía. Se puede controlar mediante botones o gráficos en pantalla, o automáticamente según el flujo del proceso. El desviador se activa automáticamente durante la calibración; un temporizador dedicado registra el tiempo de conmutación y el tiempo de recorrido.
E. Regulación del control de la válvula
El módulo D/A proporciona la corriente de control. Se utiliza principalmente para la regulación del punto de flujo. Con una presión aguas arriba estable, la apertura de la válvula es lineal con respecto al flujo; su regulación permite alcanzar el caudal de prueba requerido.
F. Adquisición de datos de escala
El sistema suministra alimentación de CA 220 V. Los datos se adquieren mediante comunicación RS485. El software puede seleccionar automáticamente el rango de escala adecuado según el punto de flujo o el tiempo de calibración, o bien el operador puede seleccionarlo manualmente a través de la interfaz.
G. Plantilla de prueba del desviador
Facilita la calibración del tiempo del desviador dentro de esta pantalla, generando automáticamente datos que cumplen con la normativa. Los datos se pueden exportar y almacenar en la base de datos.
H. Plantilla de prueba de estabilidad
Facilita la calibración de la estabilidad del flujo dentro de esta pantalla, generando automáticamente datos conformes a la normativa. Los datos se pueden exportar y almacenar.
26.3.5Software de desarrollo de programas de control
Software de control de nivel superior (IPC) desarrollado mediante software de configuración. Programa de control de nivel inferior (PLC) integrado en el software de configuración. Proporciona interfaz hombre-máquina (HMI), animación gráfica del estado del sistema y control intuitivo. Ofrece buena compatibilidad de hardware y potentes funciones. Desarrollado rápidamente, fácil de usar y con una interfaz amigable.
Programa de procesamiento de datos de calibración desarrollado con código VBA de Microsoft Office Excel. La base de datos Microsoft SQL Server almacena los datos de calibración. Un sistema de informes basado en Excel genera informes automáticamente y gestiona los datos.
Visualización de datos en tiempo real, procesamiento automático, guarda resultados y datos brutos para verificación manual, garantizando la precisión. Almacena registros en la base de datos para consulta, impresión, modificación y eliminación.
Programa de servicio de comunicación de datos desarrollado con VB 6.0 SP6 para la comunicación con básculas y otros instrumentos.
Actualización y mantenimiento del software: Fácil de usar y de fácil mantenimiento. Ofrece actualizaciones de por vida para adaptarse a los cambios en las normas/regulaciones o a las necesidades del usuario.
2.7 Procedimientos de mantenimiento
2.7.1Mantenimiento de la bomba de llave
2.7.1.1Siga estrictamente los procedimientos de operación de la bomba para el arranque, funcionamiento y parada. Mantenga registros de operación.
2.7.1.2Verifique el lubricante en los puntos de lubricación en cada turno según las especificaciones. Implemente estrictamente.
2.7.1.3Compruebe la temperatura de los cojinetes: ≤ temperatura ambiente + 35 °C; temperatura máxima del cojinete de rodillos ≤ 75 °C; temperatura máxima del cojinete de manguito ≤ 70 °C. Compruebe el aumento de temperatura del motor por turno.
2.7.1.4Compruebe periódicamente las fugas del sello del eje: Sello de empaquetadura ~10 gotas/min; Sello mecánico: fugas cero.
2.7.1.5Observe la presión de la bomba y la corriente del motor (normal/estable) durante el funcionamiento. Preste atención a ruidos o anomalías. Solucione los problemas con prontitud.
2.7.2Mantenimiento del sistema de control
2.7.2.1Limpie el polvo del armario de control regularmente SOLO después de que se haya APAGADO la alimentación.
2.7.2.2NO utilice el ordenador de las instalaciones para internet ni para programas ajenos a este fin. Realice análisis antivirus periódicamente y actualice el software antivirus.
2.7.2.3Si va a reinstalar el sistema operativo, primero haga una COPIA DE SEGURIDAD de los datos calibrados para evitar su pérdida.
2.7.2.4Garantizar un suministro eléctrico estable y un cableado claro para el sistema de control.
2.7.3Mantenimiento de dispositivos de sujeción neumática
2.7.3.1Tras un uso prolongado, lubrique el tubo de extensión con aceite de motor.
2.7.3.2Cuando trabaje en una tubería, CIERRE las válvulas de suministro de aire a las demás tuberías para evitar que otras abrazaderas se sometan a carga, lo que afectaría su vida útil.
2.7.3.3Antes de comenzar a trabajar, revise las tuberías de aire para detectar obstrucciones o fugas. Drene regularmente el agua acumulada en las tuberías.
2.7.4Mantenimiento del tanque de agua
Limpie el tanque periódicamente y cambie el agua para evitar que los residuos dañen las bombas. Realice un tratamiento anticorrosión/antioxidante interno anualmente o según la calidad del agua.
27.5Mantenimiento del eliminador/filtro de aire
Importante para la desgasificación y el filtrado. Limpie regularmente el elemento filtrante interno: retire los pernos de conexión superiores, abra la brida superior, retire el filtro, limpie los residuos de la malla, vuelva a colocarlo y vuelva a ensamblar la brida.
2.7.6Mantenimiento de la sala de control y la sala de bombas
2.7.6.1Asegúrese de que la temperatura y la humedad de la habitación cumplan con los requisitos. Manténgala seca y limpia.
2.7.6.2Evite la acumulación de agua en la sala de bombas. Limpie regularmente.
2.7.6.3Apague siempre la alimentación eléctrica principal antes de limpiar, ordenar o inspeccionar para evitar descargas eléctricas y lesiones.
Nota: Mantenga el equipo auxiliar independiente según sus manuales.
2.8 Procedimientos operativos de seguridad
2.8.1Mejorar la concienciación sobre seguridad. Una mayor concienciación reduce los accidentes. Fortalecer la concienciación, identificar los peligros, conocer e implementar los procedimientos de seguridad son las únicas maneras de eliminar los accidentes.
2.8.2No infrinjas las normas. La infracción precede a los accidentes; los accidentes son consecuencia de la infracción. Tomar atajos por comodidad, rapidez o esfuerzo puede provocar un desastre. Las infracciones deben erradicarse.
2.8.3Logre verdaderamente los "Tres Principios de No Hacer Daños": No hacerse daño a sí mismo; No hacer daño a los demás; No ser dañado por los demás. Esto es fundamental para la gestión de la seguridad.
2.8.4Cumpla estrictamente con todas las normas del sitio. Asegúrese de que todos los riesgos de seguridad cuenten con personas responsables designadas.
2.8.5Los operadores DEBEN recibir capacitación antes de comenzar a trabajar. Deben leer y comprender a fondo las normas nacionales de verificación, las especificaciones de calibración y los manuales ANTES de obtener la certificación para operar.
2.8.6El medio de calibración es agua limpia. Reemplace el agua según la turbidez para evitar daños en la bomba y el medidor estándar que puedan causar accidentes.
2.8.7El recipiente estabilizador es un recipiente a presión. NO lo golpee ni lo modifique. Mantenga al personal ALEJADO durante la operación.
2.8.8Al instalar o retirar el MUT, colóquelo de forma estable. NUNCA introduzca los dedos en los conectores ni busque los orificios para los tornillos. Sujete los espaciadores por los lados al colocarlos o retirarlos.
2.8.9Tras la instalación/puesta en marcha, NO desmonte el aparato por su cuenta para evitar dañar los componentes.
28.10NO cambie el equipo anfitrión arbitrariamente. NUNCA lo use para internet ni para programas ajenos a la conexión. Analice periódicamente su sistema antivirus y actualícelo.
28.11NUNCA conecte ni desconecte ningún terminal o enchufe en caliente.
28.12NO elimine los archivos de copia de seguridad del sistema operativo.
28.13Cuando utilice aire comprimido, revise constantemente los sistemas de ventilación y las válvulas de seguridad para evitar que las ventilaciones bloqueadas provoquen sobrepresión en los tanques o tuberías.
28.14Dirija las boquillas de aire hacia zonas despobladas, el suelo o el cielo. NUNCA apunte hacia equipos, personal, caminos o entradas.
28.15Desconecte siempre la alimentación principal antes de limpiar, ordenar o inspeccionar. Esto evita que los componentes se aflojen, provoca descargas eléctricas y lesiones.
28.16Antes de marcharse cada día, los operarios DEBEN comprobar que las puertas/ventanas y la electricidad estén APAGADAS, garantizando así la seguridad de las instalaciones.
2.9 Operación y mantenimiento del gabinete del convertidor de frecuencia
2.9.1Uso: Primero, verifique si el gabinete emite ruidos u olores anormales. Si todo está bien, encienda el interruptor del circuito de control principal (Encendido). La luz verde (Encendido) del gabinete se iluminará, el ventilador arrancará y la luz roja también se encenderá. Ahora, el arranque y la parada de la bomba se pueden controlar mediante la computadora. El voltímetro muestra aproximadamente 380 V y el amperímetro muestra la corriente de funcionamiento.
2.9.2Arranque de la bomba: Debe arrancar en modo VFD. Utilice la interfaz del ordenador para ajustar la salida del VFD y modificar la velocidad del motor.
2.9.3NUNCA ajuste directamente la frecuencia del variador de frecuencia al máximo durante su funcionamiento. La corriente de arranque es demasiado alta y podría dañar el equipo.
2.9.4Apagado: Primero, detenga todos los motores mediante el ordenador. A continuación, pulse el botón rojo (APAGAR) del gabinete hasta que todas las luces rojas se apaguen. Finalmente, apague el interruptor principal de la cuchilla.
29.5No se recomienda el uso del selector manual/automático ni de los botones de arranque/parada del variador de frecuencia/frecuencia de línea en el gabinete para la calibración normal. Su uso está destinado ÚNICAMENTE al mantenimiento del equipo y a la depuración de la bomba.
Si para solucionar problemas es necesario cambiar la configuración del VFD (configurarlo en modo de control de panel), consulte el manual del VFD.
2.9.6El armario eléctrico y los motores de las bombas DEBEN ser inspeccionados periódicamente por profesionales. Siga los procedimientos para las revisiones periódicas de los componentes eléctricos. Reemplace las piezas dañadas de inmediato. Asegure el funcionamiento normal. Los operadores DEBEN seguir los procedimientos. ¡Garantice su seguridad personal!
2.10 Manual de reparación de equipos
Este manual especifica los ciclos de mantenimiento, el contenido, la conservación y la resolución de problemas de la instalación. Sirve como referencia para los operadores y el personal de mantenimiento. Las fuentes incluyen:
(1) Manuales que acompañan al equipo;
(2) Normas y especificaciones pertinentes sobre medición de caudal;
(3) Libros de referencia sobre reparación mecánica y tecnología de procesos.
2.10.1Ciclo de mantenimiento
Se puede ajustar en función del monitoreo de condiciones y el estado del equipo.
Tabla del ciclo de mantenimiento:
| Elemento de mantenimiento | Tipo de mantenimiento | Reparación menor | Reparación importante |
| Bomba centrífuga | Ciclo | 8-12 meses | 12~24 meses |
| Compresor de aire | Ciclo | ||
| Equipos de proceso | Ciclo | ||
| Sistema de control | Ciclo |
2.10.2Contenido sobre mantenimiento y reparación
2.10.2.1Bomba centrífuga
A. Solución de problemas y reparación
| Problema | Posible causa | Recurso |
| La bomba no arranca | Conexión interrumpida | Compruebe el cableado y corríjalo si es necesario. |
| Fusible fundido | Reemplace el fusible | |
| Se activó la protección del motor. | Compruebe la configuración de protección y corríjala si es incorrecta. | |
| La protección del motor no se activa, error de control. | Compruebe el control de protección del motor y corríjalo si está mal. | |
| El motor no arranca/arranca con dificultad | Voltaje/frecuencia significativamente fuera de especificación | Mejorar la fuente de alimentación, comprobar la sección transversal del cable |
| Dirección de rotación incorrecta | Error de conexión del motor | Intercambiar dos fases |
| Pérdida de velocidad severa bajo carga | Sobrecarga | Mida la potencia, utilice un motor más grande o reduzca la carga si es necesario. |
| Caída de tensión | Aumentar la sección transversal del cable | |
| El motor zumba, alta corriente | Defecto de bobinado | Envíe el motor a reparar profesionalmente. |
| Rozamiento del rotor | ||
| El fusible se quema al instante / El protector se dispara | Cortocircuito | Cortocircuito correcto |
| Cortocircuito del motor | Envíe el motor a reparar profesionalmente. | |
| Error de cableado | Circuito correcto | |
| falla a tierra del motor | Envíe el motor a reparar profesionalmente. | |
| Motor sobrecalentado (medido) | Sobrecarga | Mida la potencia, utilice un motor más grande o reduzca la carga si es necesario. |
| Refrigeración deficiente | Mejorar el flujo de aire de refrigeración, limpiar las rejillas de ventilación, añadir un ventilador forzado si es necesario. | |
| Alta temperatura ambiente | Manténgase dentro del rango permitido. | |
| Conexión floja (pérdida de fase) | Corregir el mal contacto | |
| Fusible fundido | Localice/corrija la causa (ver arriba), reemplace el fusible |
B. Mantenimiento de equipos: Igual que en la sección2.7.1
2.10.2.3Equipos de proceso (abrazaderas, desviadores, válvulas)
A. Solución de problemas y reparación
| Problema | Posible causa | Recurso | |
| La abrazadera es dura para arrancar. | Baja presión atmosférica | Compruebe si hay fugas, ajuste el regulador/lubricador. | |
| Fuerza de sujeción insuficiente | |||
| Posición de montaje inestable | La válvula manual no funciona completamente. | ||
| Mala lubricación de los tubos | Añadir aceite a través de la entrada de aire del cilindro | ||
| Cilindro dañado | Comprobar y reemplazar | ||
| Velocidad de sujeción demasiado rápida/lenta | Baja presión atmosférica | Ajustar la válvula de mariposa de admisión | |
| Alta presión atmosférica | Ajustar la válvula de mariposa de admisión | ||
| Cilindro dañado | Comprobar y reemplazar | ||
| El desviador tiene dificultad para arrancar. | Baja presión atmosférica | Compruebe si hay fugas, ajuste el regulador/lubricador. | |
| Velocidad de conmutación lenta | |||
| No se ha alcanzado la posición de cambio. | Comprobar la válvula solenoide, reparar | ||
| Lubricación deficiente de la tubería de entrada. | Añadir aceite a través de la entrada de aire del cilindro | ||
| Cilindro dañado | Comprobar y reemplazar | ||
| Diferencia de tiempo del desviador fuera de especificación | El cambio izquierda/derecha no es síncrono. | Ajuste los puertos de salida de la válvula solenoide. | |
| El escudo fotoeléctrico no está colocado correctamente. | Compruebe y ajuste la posición del escudo. | ||
| La válvula tiene dificultades para arrancar. | Baja presión atmosférica | Compruebe si hay fugas, ajuste el regulador/lubricador. | |
| Velocidad de conmutación lenta | |||
| El cilindro del actuador tiene una fuga de aire. | Reemplazar las juntas | |
| La válvula solenoide no funciona. | Revisión y reparación |
B. Mantenimiento del equipo: Por sección2.7.3 y2.8.13.
2.10.2.4Sistema de control
A. Solución de problemas y reparación
| Problema | Posible causa | Recurso |
| Fallo informático | El ordenador no funciona | Revisión y reparación |
| Cable abierto o mal contacto | Comprobar y sustituir el cable | |
| Terminal abierto o con mal contacto | Reemplazar terminal | |
| Software del sistema dañado | Reinstale el sistema después de notificarnos. | |
| No hay datos del instrumento | Conexión de la cabina de instrumentos abierta/defectuosa | Revisar el cableado y los fusibles. Reemplace el terminal o el fusible. Reemplazar el transmisor |
| Sin indicador de temperatura/presión | Cabina de control de temperatura/presión abierta/defectuosa | |
| Fallo en la alimentación de la señal | Módulo de alimentación o cable defectuoso | Reemplace el módulo o el cable. |
| Cabina de control: No responde | Puerto o cable de la cabina de control dañado | Reemplace el terminal de la cabina o el cable. |
- Mantenimiento del sistema de control:
- Realice siempre una limpieza regular del polvo en el armario de control estrictamente cuando la alimentación eléctrica esté desconectada.
- No utilice este ordenador para acceder a Internet ni instale programas ajenos al trabajo; realice análisis antivirus periódicos y mantenga actualizado el software antivirus.
- Si va a reinstalar el sistema, asegúrese de realizar una copia de seguridad de los datos calibrados para evitar la pérdida de los datos de verificación.
- Garantizar un suministro eléctrico estable y circuitos libres de obstrucciones para el sistema de control.
- Revise periódicamente los cables de señal en el panel de E/S del armario de control. Apriete las conexiones sueltas con un destornillador de cabeza plana.
- Compruebe periódicamente que los interruptores/perillas del panel de control giren con normalidad. Si se produce algún deslizamiento, revise si hay tornillos de fijación flojos y apriételos; reemplácelos si están dañados.
- Elimine mensualmente la electricidad estática del interruptor diferencial (ELCB).
2.10.2.5Prueba y aceptación
A. Preparación previa a la prueba: Confirmar la finalización de la reparación, la calidad y los registros; limpieza del sitio; depuración de instrumentos/controles/enclavamientos; llenado del sistema de aceite; ventilación/vaciado del sistema de aire; reparación/alimentación del sistema eléctrico; herramientas listas.
B. Prueba de funcionamiento: Prueba sin carga; confirmar que los sistemas de aceite/agua/aire/eléctricos/instrumentación funcionan correctamente; funcionar durante 72 horas sin problemas antes de la aceptación; la aceptación debe ser firmada por el personal pertinente.