Quand la mesure compte vraiment :cinq applications qui bénéficient des débitmètres à effet Coriolis

Les nombreux avantages des débitmètres Coriolis les ont amenés à être considérés comme la référence en matière de mesure de débit dans une variété croissante d'applications industrielles. David Bowers, responsable produit pression et flux de processus UK&IE pour ABB Measurement &Analytics, explique les principaux avantages qu'ils offrent par rapport aux autres types de débitmètres et examine les cinq principales applications pour lesquelles les débitmètres Coriolis fournissent les meilleurs résultats.

Depuis leur introduction dans les années 1980, les débitmètres massiques Coriolis sont devenus l'un des moyens les plus polyvalents et les plus fiables de mesurer le débit de liquides ou de gaz. Reconnus pour leur capacité à mesurer plusieurs attributs sur des périodes prolongées avec une répétabilité élevée et très peu d'entretien, ils se sont solidement établis une réputation de précision, de polyvalence et de durabilité qui a conduit à leur utilisation dans un éventail croissant d'industries.

Les débitmètres à effet Coriolis fonctionnent en mesurant le débit massique, la densité et la température d'un fluide lorsqu'il s'écoule à travers un tube vibrant. En mesurant également la densité, les compteurs permettent des calculs supplémentaires sur la concentration de la substance.

En mesurant le débit massique, la densité, la concentration et la température, un seul compteur Coriolis peut effectuer le travail de plusieurs instruments, éliminant le coût d'achat d'appareils séparés et minimisant les besoins en pièces de rechange et en maintenance globale.

Cette combinaison de mesures peut être très utile dans de nombreuses applications. Dans l'extraction de pétrole, par exemple, les mesures combinées disponibles à l'aide d'un compteur Coriolis peuvent aider à déterminer la quantité d'eau qui sort du sol avec le pétrole, fournissant un indicateur utile de l'efficacité globale de la production. »

Les principes de fonctionnement des compteurs Coriolis offrent plusieurs avantages distincts. Sans pièces mobiles en contact direct avec la substance mesurée, qu'elle soit gazeuse ou liquide, ils nécessitent peu d'entretien ou d'entretien. Une fois calibrés en usine, ils ont également tendance à rester calibrés tout au long de leur cycle de vie.

De plus, comme Coriolis est le seul principe capable de mesurer le débit massique de gaz et de liquides sans aucun calcul, les résultats sont indépendants des changements de température ou de pression. L'utilisation de débitmètres à effet Coriolis permet également la mesure de la densité, ce qui en fait une véritable solution de mesure multivariable pour les opérations de remplissage dans les industries chimiques, alimentaires et autres.

Les débitmètres Coriolis d'aujourd'hui sont très précis. Les précisions des nouveaux modèles de débitmètres ABB CoriolisMaster, par exemple, vont de 0,1 à 0,4 % de la valeur mesurée pour les liquides et de 0,5 à 1 % de la lecture pour les gaz. Les hautes précisions font des débitmètres Coriolis des candidats évidents pour un large éventail d'applications - celles-ci sont explorées dans la section suivante.

Cinq applications pour les débitmètres Coriolis

Débitmètres Coriolis chimiques

L'industrie chimique est l'un des principaux utilisateurs de la technologie Coriolis, la sécurité étant la principale raison. Lors du dosage de produits chimiques tels que des acides ou des alcalins pour obtenir une réaction, il peut être dangereux de trop ou de sous-remplir le produit chimique. Dans certains cas, le surdosage peut également avoir un impact sur les bénéfices d'une entreprise.

Outre la précision, la durabilité et la flexibilité des débitmètres Coriolis sont une autre raison pour laquelle cette technologie est populaire dans le secteur. Par exemple, certains produits chimiques agressifs pourraient potentiellement rompre le tube de mesure primaire. Cependant, les débitmètres Coriolis ont un confinement secondaire qui maintiendra un fluide à une pression précise pendant une certaine période.

De plus, si les matériaux mouillés conviennent au produit chimique dosé, un débitmètre à effet Coriolis peut être utilisé pour mesurer plusieurs produits chimiques sans interruption de production causée par le passage d'une configuration à l'autre.

La haute précision des débitmètres à effet Coriolis en fait également une solution idéale pour les applications d'allocation où des quantités de produits chimiques sont vendues à des tiers. En éliminant tout écart de mesure, les débitmètres Coriolis peuvent aider à garantir que les quantités vendues correspondent exactement à ce qui a été commandé.

Débitmètres à effet Coriolis pour pétrole et gaz

Les facteurs de sécurité et financiers sont les principaux moteurs de l'utilisation d'équipements de mesure dans l'industrie pétrolière et gazière. Des résultats précis sont nécessaires pour des raisons de sécurité, et avec les opérateurs qui extraient désormais le pétrole et le gaz à des endroits plus profonds, la pression plus élevée associée a des implications sur les technologies de mesure.

D'un point de vue financier, dans les applications de transfert de propriété où les approvisionnements en pétrole et en gaz doivent changer de mains, les taxes correspondantes doivent être payées aux autorités. Le non-respect de cette obligation peut entraîner des amendes et, dans certains cas, des peines d'emprisonnement. Et dans de nombreux cas, avec plusieurs parties, y compris les gouvernements et les opérateurs en amont possédant un pourcentage d'un champ de pétrole ou de gaz, une mesure précise est nécessaire pour garantir que toutes les parties reçoivent les revenus auxquels elles ont droit.

La précision étant d'une importance primordiale, l'industrie pétrolière et gazière prend la mesure à un niveau différent. Pour cette raison, le coût de l'appareil de mesure est rarement un facteur d'influence, l'industrie choisissant les meilleurs instruments pour le travail. Pour cette raison, les débitmètres à effet Coriolis ont tendance à être largement adoptés dans les applications pétrolières et gazières.

En plus d'utiliser des débitmètres Coriolis pour mesurer les débits de gaz et de liquides, l'industrie croise également les lectures Coriolis avec des appareils de température, de pression et de débitmètre séparés et suit les directives ISO pour garantir que les lectures réelles sont aussi précises que possible. Un calculateur de flux est ensuite utilisé pour vérifier ces mesures et fournir un enregistrement aux entreprises concernées. Les opérateurs ont même une ligne redondante pour que les tests puissent être répliqués si nécessaire.

Le pétrole et le gaz contiendront toujours des milieux mélangés, car les ressources naturelles auront entraîné de l'eau ou des particules lors de leur première extraction. Un débitmètre Coriolis peut lire de nombreuses valeurs différentes et mesurer différents fluides. Cela les rend idéales pour mesurer avec précision les débits où des fractions mélangées de gaz, de liquide et de particules entraînées peuvent être présentes.

Débitmètres à effet Coriolis d'hydrogène

L'hydrogène s'annonce comme l'un des futurs des débitmètres à effet Coriolis. Alors que les pays du monde entier recherchent des méthodes alternatives pour répondre à leurs besoins énergétiques, l'utilisation de l'hydrogène est appelée à croître, et à un rythme significatif.

Selon Grand View Research ³ , la taille du marché mondial de la production d'hydrogène était évaluée à 120,77 milliards USD en 2020 et devrait croître à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 5,7 % de 2021 à 2028. Une augmentation exponentielle de la demande de carburant propre et vert en raison de L'augmentation des niveaux de pollution, associée à des réglementations gouvernementales de plus en plus strictes visant à contrôler et à réduire la teneur en soufre des carburants, devrait stimuler cette croissance.

Une partie du passage à une énergie plus propre verra les réseaux de gaz naturel au Royaume-Uni et en Europe passer du méthane à l'hydrogène, et les débitmètres à effet Coriolis sont bien placés pour soutenir le passage. Les débitmètres à effet Coriolis présentent un avantage majeur par rapport aux autres technologies, car ils peuvent mesurer les gaz aussi précisément que les liquides, avec un rapport de réglage exceptionnel.

Débitmètres Coriolis pour aliments et boissons

Le secteur de l'alimentation et des boissons est le plus grand marché de croissance pour les débitmètres à effet Coriolis. Dans cette industrie, la polyvalence inhérente des débitmètres à effet Coriolis leur permet d'être utilisés pour mesurer une large gamme d'aliments et de boissons, des yaourts et du lait à l'alcool et à l'huile d'olive. Les producteurs d'aliments et de boissons vendant généralement à la fois en volume et en masse, l'industrie comprend parfaitement la précision, la polyvalence et les avantages des débitmètres Coriolis par rapport aux autres technologies de mesure.

À l'instar de l'industrie chimique, les débitmètres à effet Coriolis sont utilisés pour prendre en charge le dosage des ingrédients concentrés nécessaires à la production. Dans l'industrie de l'alcool, la précision et les performances élevées des débitmètres à effet Coriolis signifient qu'ils sont largement utilisés par les sociétés de distillerie à la fois pour assurer la production de whisky de haute qualité pendant le processus de distillation et à des fins de transfert de propriété pour s'assurer que les sociétés paient les taxes correctes à autorités.

Ce même avantage s'étend également à d'autres processus de production d'aliments et de boissons, où des facteurs tels que la force des ingrédients, les coûts et la nécessité d'obtenir systématiquement des mélanges précis nécessitent une mesure et un contrôle minutieux du dosage. Pour des applications telles que le dosage de concentrés, la mesure précise qui peut être obtenue à l'aide de débitmètres à effet Coriolis peut aider à atteindre les bons niveaux de qualité de produit tout en minimisant les coûts de production.

Débitmètres à effet Coriolis de test de moteur

En raison du changement climatique, la nécessité de mesurer avec précision les émissions de gaz d'échappement est une priorité majeure pour les constructeurs automobiles, les centres d'essais d'émissions et les organes directeurs. Chaque fois qu'un constructeur développe un moteur, il doit démontrer comment il respecte les émissions.

Alors que la réduction et la précision des débitmètres à effet Coriolis en font un choix attrayant pour l'industrie, la flexibilité de la technologie offre des avantages majeurs. Par exemple, des gains d'efficacité peuvent être réalisés car le même débitmètre Coriolis et la même configuration peuvent être utilisés pour mesurer les émissions d'une gamme de tailles de moteurs, sans avoir besoin de réétalonnage lorsque différents carburants d'essai sont utilisés. En tant que tels, les débitmètres Coriolis deviennent une technologie de mesure plus attrayante par rapport à des méthodes plus établies - et potentiellement plus coûteuses - telles que les systèmes de mesure gravimétrique.

Débitmètre de coriolis de réunion cibles

Bien que les débitmètres Coriolis ne soient peut-être pas l'option la plus rentable en termes de coût d'achat initial, leur faible coût de possession et l'utilisation d'un logiciel de vérification permettent un délai prolongé entre les interventions et les activités de maintenance. Un logiciel de vérification peut au minimum doubler la période entre un test d'étalonnage humide QA, permettant une productivité accrue grâce à des temps d'arrêt réduits.

Leur capacité à fournir une mesure polyvalente et très précise dans une conception compacte, facile à installer et à utiliser, en fait la meilleure alternative aux autres technologies de débitmètre dans un éventail de situations en expansion.

Des avantages supplémentaires sont également possibles grâce à l'ajout de la technologie Power over Ethernet (PoE), qui est désormais disponible pour le débitmètre CoriolisMaster d'ABB. Le PoE offre plusieurs avantages aux ingénieurs de procédés, car il omet le besoin d'une infrastructure d'alimentation CC distincte, fournissant l'alimentation et les communications via le même câble. Cela apporte une nouvelle agilité car les débitmètres peuvent être installés partout où cela est nécessaire. L'offre d'une conception modulaire permet de combiner les deux mondes et garantit que les appareils sont à l'épreuve du temps, augmentant la longévité des débitmètres.

De plus, les débitmètres avec connectivité Ethernet augmentent la simplicité, la flexibilité et la fiabilité des opérations d'automatisation des processus, tout en améliorant la visibilité en temps réel des données. Les données précédemment cachées dans les appareils de terrain, telles que les valeurs de mesure de la densité, de la conductivité ou de la concentration du milieu, peuvent être déverrouillées, permettant aux clients de tous les secteurs d'identifier les points de mesure redondants dans leurs usines afin de réaliser des économies en cours de route.

Références

1 – Taille et part du marché des débitmètres | Rapport de l'industrie, 2021-2028 (grandviewresearch.com)

2 – Industrie chimique dans le monde – statistiques et faits | Statistique

3 – Rapport sur la taille du marché mondial de la production d'hydrogène, 2021-2028 (grandviewresearch.com)