Introducción a los termopozos
Los termopozos, como su nombre lo indica, son los “pozos” diseñados para la medición térmica.
Para la medición de la temperatura de proceso en diversas aplicaciones industriales, se utilizan dos tipos de sensores de temperatura de contacto, a saber, RTD (detectores de temperatura de resistencia) y TC (termopares). La selección de estos sensores depende de la aplicación particular y el rango de temperatura que se va a medir. Estos se instalan en la tubería / columna / recipientes. Los termopozos proporcionan la protección a RTD / TC contra las condiciones desfavorables del proceso como la corrosión, alta presión y velocidad del medio (aire o líquido), reacción química, falla mecánica, etc., causadas cuando se instalan en el proceso. En general, el elemento de inserción de RTD y TC consiste en PT-100 y dos metales diferentes (Chromel y Alumel en tipo 'K') respectivamente que están aislados de óxido de magnesio (MgO) relleno y cubiertos por una vaina de SS-316 / Inconel-600 / cualquier otro material de vaina según las aplicaciones.
Pozo termoeléctrico Proporcionan protección externa a esta funda. Además, con la instalación de un termopozo, podemos intercambiar la funda o la sonda del elemento de temperatura sin detener el proceso industrial. Por lo tanto, los termopozos son conjuntos de protección para sensores fabricados con una sola barra de acero, tubo sin costura o una combinación de tubo sin costura y varilla de acero soldada. Las tres combinaciones están cerradas por un extremo, que se encuentra dentro del proceso, y el otro, conectado al instrumento.
Clasificación de los termopozos
La clasificación del termopozo se basa en el tipo de conexión a proceso utilizada, la forma de su vástago y el diseño constructivo.
Según el primer criterio de clasificación (conexión al proceso), existen los siguientes 3 tipos de termopozos:
- Termopozo tipo roscado: Un termopozo roscado consiste en una combinación de conexión de barra de acero y tubo sin costura o una varilla rígida de barra de acero. Este tipo de termopozo tiene roscas en un extremo que se conecta al proceso. Estas roscas pueden ser paralelas o cónicas, macho o hembra, según los requisitos del proceso. Estos termopozos pueden conectarse directamente al proceso o, en ocasiones, también pueden emplearse un conector o conexión soldada.
Diag-I: Disposición de un termopozo de tipo roscado
- Termopozo tipo brida: Los termopozos bridados también se fabrican con varilla sólida o combinan conexión de barra y tubería sin costura. La diferencia radica en la conexión al proceso. En esta categoría de termopozos, se utiliza una brida en lugar de roscas. La contrabrida se ubica en el proceso y se conecta a la brida del termopozo mediante un perno-tuerca y una junta. Estos termopozos son preferidos en aplicaciones de alta presión, y la clasificación de la brida también depende de la presión del proceso. Una brida puede ser soldada por penetración total o roscada con el termopozo.
Disposición Diag-II del termopozo lineal tipo brida
- Termopozo de tipo soldado: Este tipo de termopozos se utiliza principalmente en aplicaciones donde el proceso no es corrosivo y no requiere mantenimiento periódico ni desmontaje regular. Este tipo es más fiable en aplicaciones de alta presión, ya que se suelda directamente al proceso.
Disposición Diag-III del termopozo de tipo soldado
Según el segundo (forma de su vástago), existen los siguientes 3 tipos de termopozos:
- Termopozo tipo cónico: Los termopozos de vástago cónico son el diseño más común en las industrias de procesos. En este tipo, el diámetro exterior del termopozo se reduce con la longitud de inmersión. Por lo tanto, existe una diferencia entre el diámetro de la raíz (cerca de la conexión al proceso) y el diámetro de la punta (extremo inferior dentro del proceso) del termopozo.
Diag-IV: Disposición de un termopozo estrecho con brida
- Termopozo de tipo rectoLos termopozos de vástago recto tienen una forma recta desde la conexión al proceso hasta la punta. Por lo tanto, el radio de la raíz y el grosor de la punta de los termopozos lineales son iguales. Este tipo de termopozo ofrece mayor resistencia mecánica, pero su tiempo de respuesta es comparativamente más lento que el de un vástago cónico.
Diag-V: Disposición de un termopozo de tipo recto
- Termopozo tipo escalonado: Los vástagos escalonados también presentan diferentes diámetros de raíz y punta, pero esta reducción se produce en forma de escalón. En el caso de los termopozos cónicos, el diámetro se reduce continuamente con la longitud, mientras que en los escalonados, la reducción se produce solo en un punto. Generalmente, el diámetro menor corresponde a los últimos 50 mm o puede modificarse según las necesidades. La punta más pequeña responde más rápidamente a los cambios de temperatura, pero en cuanto a resistencia mecánica, estos termopozos son menos robustos que los otros dos.
Disposición de Diag-VI termopozo de tipo escalonado
Según el último (diseño constructivo), existen los siguientes 3 tipos de termopozos:
- Termopozo de tipo construido o fabricado: Este tipo de termopozos se compone de dos piezas soldadas en la punta mediante un procedimiento adecuado. La pieza 1 es un tubo sin costura y la pieza 2 es una barra rígida del mismo material. Por lo tanto, el vástago del termopozo será tubular y la punta será una barra estrecha o lineal. Este tipo es el preferido para aplicaciones de baja presión y donde se permite la instalación de termopozos con una longitud de inmersión superior a 500 mm. La conexión del termopozo al recipiente o columna se puede realizar mediante roscas, bridas o conectores soldables adecuados. En ocasiones, los termopozos se fabrican a partir de un solo tubo sin punta de barra soldada.
Diag-VII Disposición del termopozo de tipo armado
- Termopozo tipo barra sólida: Este tipo de termopozo se fabrica únicamente con la segunda parte, que consiste en una barra sólida perforada sin tubo de protección sin costura. Este termopozo no presenta ninguna unión soldada dentro del proceso. Este tipo de termopozo es el más común en las industrias de proceso. Al igual que los termopozos reforzados, se utilizan roscas, bridas o soldaduras soldadas adecuadas como conexión al proceso. La capacidad nominal de una brida se determina según la presión de diseño. En general, cuando la longitud de inmersión del termopozo es inferior a 500 mm, se prefieren los termopozos de barra.
Diag-VIII Disposición de un termopozo cilíndrico rígido
- Termopozo tipo Vanstone: Este tipo de termopozos se fabrican a partir de una sola barra de acero y no existe ninguna unión soldada entre la brida y el termopozo. Por lo tanto, el termopozo, el vástago, la punta y el subcomponente se fabrican a partir de una sola barra de acero. Estos termopozos se utilizan en aplicaciones de alta presión donde no se permiten uniones soldadas. Estos termopozos se conectan mediante una brida de acoplamiento. Además, para garantizar el sellado entre el collar del termopozo y la brida de acoplamiento, se coloca una junta entre ambos. Se utilizan tuercas y pernos para apretar el termopozo Vanstone con la brida de acoplamiento.
Disposición Diag-IX de un termopozo tipo vanstone
Conclusión :
Los termopozos son un requisito esencial en cualquier industria de procesos para brindar la protección necesaria a cualquier RTD o termopar contra el fluido de proceso. Estos termopozos se clasifican según su conexión a proceso, diseño constructivo y longitud. Tempsén ofrece una variedad de termopozos que incluyen barras, reforzados, fabricados, con bridas, vanstone, roscados, soldados, etc. según la aplicación y los requisitos del cliente.
