Per molti anni i misuratori di portata a ultrasuoni sono stati utilizzati con successo in larga scala nelle misure di portata gas, e ora sono diventati componenti importanti nei sistemi di misura della rete di trasporto e di distribuzione del gas naturale. La tecnologia a ultrasuoni offre numerosi vantaggi rispetto alle tecnologie convenzionali: elevata accuratezza di misura, lunga stabilità nel tempo, nessuna usura dei componenti meccanici, nessuna ostruzione che possa implicare fermate indesiderate del flusso gas, elevato campo di misura e richiesta di manutenzione praticamente nulla.
Il gas naturale è una risorsa energetica talmente importante che l’accuratezza di misura delle quantità di gas in transito diventa un aspetto cruciale quando si parla di misura fiscale, anche perché le più piccole incertezze di misura possono implicare perdite economiche considerevoli per le parti coinvolte.
Misura di portata fiscale nel settore della distribuzione del gas naturale
Il compatto misuratore di portata gas a ultrasuoni FLOWSIC500 di SICK è stato specificamente progettato per le applicazioni di misura fiscale tipiche della distribuzione di gas naturale.
Il progetto di realizzazione del FLOWSIC500 ha posto sfide importanti sin dai primi studi preliminari, in particolare per rispondere al requisito che riguardava l’integrazione in sistemi di misura esistenti che non presentano tratti di tubazione rettilinei sufficienti in ingresso e in uscita. Questo perché, in confronto alle grandi stazioni di misura del gas naturale, dove sono presenti lunghi tratti di tubi rettilinei a monte e a valle della misura, capita che nelle cabine Re.Mi. (impianti di regolazione e misura del gas naturale) o nei punti di riconsegna finale (PDR) del gas naturale, gli spazi siano molto più compatti e ridotti, e a volte non ci siano tratti rettilinei sufficientemente lunghi e diritti affinché possano essere installati i misuratori di portata a ultrasuoni.
Nuove idee nello sviluppo dei prodotti
Per mantenere il misuratore di portata gas quanto più compatto possibile sono stati sviluppati sensori a ultrasuoni in titanio miniaturizzati, con funzionamento ad alta frequenza, che assicurano l’immunità contro il rumore di fondo degli impianti, ed è stata sviluppata anche un’innovativa elettronica che ha portato il concetto di bassa dissipazione di potenza e, quindi, di energia. Ciò permette a sua volta il funzionamento della batteria autonoma con un consumo di energia elettrica di soli 0,05 Watt. Grazie alla batteria integrata è possibile utilizzare FLOWSIC500 in stazioni di misura dove non è presente l’alimentazione elettrica.
Il misuratore di portata gas ad ultrasuoni deve essere in grado di effettuare misure con lo stesso grado di accuratezza in qualsiasi condizione di installazione, sia che il dispositivo venga installato in un lungo tratto di tubazione rettilinea sia che il misuratore venga installato vicino a una curva o a un tratto di tubazione con una riduzione o con una espansione. Per ottenere questo è stato brevettato uno speciale raddrizzatore di flusso che assicura una determinata riproducibilità del fluido da misurare nella sezione di misura.
Tecnologia innovativa per applicazioni impegnative
Con FLOWSIC500 è stato introdotto nel mercato il primo concetto di “replacement on site” dei misuratori di portata del gas a ultrasuoni. A differenza dei convenzionali misuratori di portata a ultrasuoni, il cuore del FLOWSIC500 è costituito da componenti rilevanti per i valori di misura, come il raddrizzatore di flusso, i sensori e l’elettronica che, alloggiati insieme in una “cartuccia”, possono essere facilmente sostituiti dall’utilizzatore. L’adattatore del FLOWSIC500 (“cartuccia”) può rimanere nell’impianto del cliente in caso di sostituzione. Questo nuovo concetto di “replacement on site” consente un’interruzione del flusso di gas per un breve periodo di tempo nel caso di ri-taratura o manutenzione.
Il FLOWSIC500 possiede interassi di scartamento flangia-flangia tali per cui possono essere sostituiti semplicemente e velocemente i tradizionali contatori a pistoni rotanti e turbina, senza dover applicare eventuali modifiche di progettazione alla tubazione del cliente. Poiché i campi di misura sono molto alti (≥1:160) e non sono necessari specifici diametri rettilinei per i tratti a monte e a valle, FLOWSIC500 può essere usato per nuove progettazioni di stazioni e impianti di misura, molto più compatti rispetto al passato.
Il misuratore è inoltre dotato di un microprocessore (µprocessor based) che svolge elevate funzioni di autodiagnostica in cui l’elettronica monitora costantemente i valori di misura rispetto a dei valori teorici. Il software applicativo FLOWgate500 è stato sviluppato per analizzare completamente e visualizzare queste capacità diagnostiche. Il software dispone di numerosi strumenti utili per la messa in servizio, la manutenzione e la ri-taratura. L’elettronica del FLOWSIC500 può operare autonomamente per più di 5 anni con la versione a batteria e può sostituire i sistemi per la conversione dei Volumi di gas (Sm3), oltre al volume operativo (unità contatore m3), grazie all’utilizzo di specifici sensori di pressione e di temperatura integrati a bordo, FLOWSIC500 misura la pressione e la temperatura, e consente di calcolare gli standard metri cubi di gas naturale richiesti per la fatturazione all’utente finale.
Equipaggiato per Industry 4.0
Per poter soddisfare le esigenze future di un’industria sempre più intelligente e interconnessa, il FLOWSIC500 possiede configurazioni I/O estese, che offrono numerose possibilità di integrazione di sistema e la comunicazione dei dati. Rispetto alle tecnologie convenzionali, il misuratore di portata gas a ultrasuoni FLOWSIC500 colpisce per i suoi requisiti minimi di manutenzione, la facilità d’uso e le sue ampie capacità diagnostiche, che assicurano una misura stabile nel tempo.
Per maggiori informazioni: www.sick.com
