PROTAN
PROTECCION ANTICORROSIVA
PROTAN S.A.
Sistemas de Monitoreo de la Corrosión
CORMON Ltd.
PROTAN S.A.
Unit 3, Robell Building
Chartwell Road
Lancing Business Park
Lancing
West Sussex, BN15 8TU
United Kingdom
Tel.: +44 (0) 1903-854-800
www.cormon.com
Catamarca 1207 - (2134)
Roldan - Santa Fe
www.protansa.com
[email protected]
Telefax: 0341 4961222 y
4962309
Celular: 0341 153 275485
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Necesidad del Monitoreo de la Corrosión
La tasa de corrosión dicta por cuanto tiempo un equipo puede
ser operado con eficiencia y seguridad.
La medición y mitigación de la corrosión permite alcanzar una
operación con una mejor relación costo-beneficio, reduciendo
su costo de ciclo de vida.
Las técnicas de monitoreo de la corrosión ayudan de las siguientes
maneras:
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Necesidad del Monitoreo de la Corrosión
Provee una alerta temprana de la existencia de condiciones en el
proceso que provocan daños, los cuales pueden resultar en fallas
inducidas por corrosión.
Estudia los cambios en los parámetros del proceso y su efecto en la
corrosividad del sistema.
Diagnostica un problema particular de la corrosión, identificando su
causa y los parámetros que controlan su velocidad (presión,
temperatura, pH, caudal).
Evalúa la efectividad de técnicas de Control/Prevención de la
corrosión (inhibición química y determinación de aplicaciones
óptimas).
Provee información de gestión relacionada a los requerimientos de
mantenimiento y las condiciones en curso de la planta.
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Aplicaciones del Monitoreo de la
Corrosión
Riesgos Altos (alta presión y temperatura, procesos inflamables,
explosivos y tóxicos).
Cambios en las condiciones operativas que varíen la tasa de
corrosión.
Uso de inhibidores de corrosión.
En procesos por lotes donde los componentes corrosivos se
concentran debido a ciclos repetitivos.
La salida de planta o los parámetros operativos varían de las
especificaciones de diseño.
Evaluación del comportamiento frente a la corrosión de materiales
aleados.
Donde la contaminación por corrosión es una preocupación vital.
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Ventajas del Monitoreo de la Corrosión
Usando la información obtenida se identifica la causa de la
corrosión y se cuantifica su efecto.
Posibilita la comparación entre valores de corrosión en el tiempo.
Provee tasas generales de corrosión.
Proporciona productos de corrosión (Depósitos para análisis).
Permite analizar la efectividad del inhibidor utilizado, con el
consiguiente beneficio económico.
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Introducción
Hoy existen dos grupos principales de tecnologías de
medición para determinar la tasa, tipo y mecanismo de
corrosión.
1. Pérdida de Metal (Metal Loss):
La tasa de corrosión proviene de la reducción de espesor del Testigo
1.1. Cupones de Pérdida de peso:
1.2. Probetas de Resistencia Eléctrica (ER)
2. Métodos electroquímicos:
Relacionados con reacciones de los procesos de corrosión.
Revelan corrosión uniforme y localizada junto con sus mecanismos.
2.1. LPR
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Introducción
1.1.Cupones de Pérdida de peso:
Una muestra del material se expone al proceso un tiempo,
luego se retira, limpia y pesa. La pérdida de metal brinda la
tasa de pérdida anualizada (mpy).
1.2.Probetas de Resistencia Eléctrica (ER):
Se mide y compara la resistencia de un elemento con otro de
referencia que está a la misma temperatura.
2.1.Probetas de Polarización Lineal (LPR):
Se aplica un pequeño potencial entre los electrodos de la
probeta y mide la corriente resultante.
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Sistemas de Acceso y Recuperación
En el monitoreo de la corrosión interna, se aplican tres tipos
principales de acceso :
l
Recuperable
(0 - 6.000 PSI)
l
Retráctil
(0 - 1.500 PSI)
l
Fijo
(0 - 6.000 PSI)
Los sistemas recuperables y retráctiles permiten la instalación y
recuperación bajo presión.
Existen herramientas especiales con presión balanceada que
permiten la instalación y recuperación sin cortar la operación de la
línea.
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Sistemas de Acceso
ALTA PRESIÓN (Recuperable)
Características:
Permite extracción / inserción en línea de
probetas (incluyendo CEION®), soportes de
cupón, equipos de muestreo e inyección, etc
Adecuado para Plantas de Producción.
Presión de operación de hasta 6.000 PSI
Según especificaciones NACE
Sistemas intercambiables estandarizados.
Puede ser instalado por Hot-Tap.
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Sistemas de Acceso
BAJA PRESIÓN (Retráctil)
Características:
Método Simple y Versátil.
Adecuado para Refinerías y Plantas de
Proceso.
Presión de operación de hasta 1500 PSI
Temperatura de Operación hasta 450 ºC
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Tapón Sólido
Características:
Utilizados con Cupones, Sistemas de
Muestreo / Inyección (que emplean una T
lateral)
Usados cuando no se necesita una
conexión externa.
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Tapón Hueco
Características:
Utilizados con Probetas (ER, LPR, CEION®,
etc.) y Sistemas de Inyección (sin T).
Usados cuando se necesita conexión
externa.
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Tapas Protectoras
Protegen la rosca exterior y la cara superior del sello
del sistema de acceso de la corrosión y daños por
impacto.
Disponibles en varios diseños con diferentes
características:
-
Con orificio de acceso para examinar la probeta sin
retirar la tapa.
-
Como barrera de seguridad de presión.
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Cupones de Pérdida de Peso
Disco
Desnudo
Incrustación
Forma, Tamaño y Superficie Predeterminadas.
Metal de la misma Composición de la Línea.
Antes de instalarse se registran el Peso y la Superficie Expuesta.
Luego de la exposición se limpia, pesa y analiza visualmente (daño
físico).
El Análisis provee la tasa de corrosión anual (mpy),
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Ventajas de los Cupones
Proveen materiales de corrosión para análisis
Prueba física del programa de monitoreo.
Obtención de tasas generales de corrosión y cavidades.
Indicador de la acción del inhibidor químico.
Método más conocido, simple, bajo costo y gran efectividad.
La simplicidad ofrecida es tal que se usan como método de
referencia en muchos programas de monitoreo.
Aplicables a todos los ambientes (sólidos, líquidos, gases)
Limitaciones
Proveen tendencias, no valores absolutos.
La información se obtiene a intervalos, no en tiempo real.
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Configuraciones de Instalación
DISCO DE
SUPERFICIE
TOPE DE
LINEA
MITAD DE
LA LINEA
STRIP 3” (PAR)
MULTI-DISCO
STRIP 6” (PAR)
ESCALA STRIP (PARES)
FONDO DE
LA LINEA
Soportes de Cupón para Sistemas de Acceso de 2” de Alta Presión
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Probetas de Resistencia Eléctrica
Provee mediciones electrónicas de la corrosión.
A medida que la corrosión actúa, el elemento pierde espesor y la
resistividad varia.
El valor de este cambio en la resistividad se traduce en una tasa de
corrosión.
Utilizables en cualquier ambiente.
Independiente de las propiedades del proceso.
Disponible en una variedad de geometrías,
materiales y sensibilidad de los elementos.
Opciones para baja o alta presión.
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Configuraciones
Lazo de Alambre
Segundo en orden de sensibilidad
Elemento Sólido en una pieza
Tubular
Lazo de Tubular
Alambre
Banda
Elemento construido con mayor rugosidad
El menos susceptible a saturarse con depósitos
Banda
En lugar de las probetas al Ras en servicio con Sulfuros
Al Ras
No es afectado por corrosión en los bordes o alta velocidad
Para áreas que requieren inspección mediante “pigs”
Al Ras
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Probetas Retráctiles
Para baja presión hasta con
opciones de hasta 1500 PSI y 450ºC.
Mismas configuraciones disponibles
que las probetas recuperables.
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Ventajas de las Probetas ER
Obtienen tasas de Corrosión en forma Directa
Proveen información indicativa de la actividad corrosiva a intervalos
cortos.
Lecturas diarias o semanales.
Adecuadas para proporcionar tendencias o información de los
efectos de cambios realizados en el sistema.
Se mantienen instaladas dentro de la línea hasta el final de su vida
operativa.
Responden rápidamente a aumento en la corrosión y se pueden
usar para disparar una alarma.
Limitaciones
Depósitos en la línea pueden afectar las lecturas.
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Probetas de Polarización Lineal (LPR)
Basada en la técnica de Resistencia
de Polarización Lineal.
• Mide la tasa de corrosión
instantánea en forma directa
• Aplica un pequeño potencial entre
los electrodos de la probeta y mide
la corriente resultante (relacionada
directamente con la de corrosión).
• Mayor flujo de corriente = alta tasa de corrosión (baja resistencia)
• Menor flujo corriente = baja tasa de corrosión (alta resistencia)
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Diferentes Diseños de LPR
Las probetas con 3 electrodos se
recomiendan donde se esperan altas
tasas de corrosión en soluciones de baja
conductividad.
Construcción:
Hechas de 316 SS.
Conectores sellados con vidrio.
Pins bañados en oro.
Materiales según Normas NACE MR-01-75 y EN 10204 3.1b
Las probetas con resina Epoxi están limitadas a 150ºC, las variantes
con vidrio son adecuadas para 260 ºC.
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Ventajas de las Probetas LPR
Información instantánea (mediciones) de
cambios en el sistema debido a modificaciones
en el mismo
Pueden proveer información continua
Apropiada para análisis de tendencias
Limitaciones
El fluido requiere tener una fase conductiva
Trabajan mejor inmersas en un medio
electrolítico
puede no trabajar apropiadamente en gas seco o en un sistema con
petróleo pesado.
No detectan pérdida de metal debida a la erosión
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Sistemas de Inyección y Muestreo
El Muestreo Permite:
Detectar y Medir los
reactivos claves o
productos involucrados
en el proceso de
corrosión
(Ej.: iones de metal corroídos,
oxigeno)
Medir el nivel de pH y efectividad del inhibidor de corrosión
químico utilizado.
La Inyección Permite:
Distribuir eficientemente los agentes de inhibición de corrosión.
Inyecciones parciales o continuas
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Sistemas de Inyección y Muestreo
Características:
Baja Presión: Hasta 1.500 PSI
Alta presión: Hasta 6.000 PSI
Servicio en línea.
Sistema Robusto, Seguro y Simple.
Puede ser instalado por Hot Tap.
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Herramientas de Extracción
Características:
Retiro e Instalación de cupones y
de probetas en operación.
Disponibles para presiones de
hasta 1.500, 3.600 y 6.000 PSI
Suministrados con estuches y
herramientas de mano.
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Consideraciones para la ubicación de
puntos de monitoreo
¿Hay pasaje de pigs?
•Lugares comprimidos en el sistema
trampas de agua, líneas de drenaje, separadores, filtros, etc.
Topografía, zonas estancas.
•Optimización de la cobertura del inhibidor de la corrosión.
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Tecnología
La tecnología de pérdida de metal que existe hoy
provee una alta sensibilidad con una corta vida
útil, o viceversa.
Con CEION® se busca:
Vida de servicio mejorada sin comprometer la performance
Medición de pérdida de metal tan rápida como LPR
Sensor de Larga Vida Útil (para cualquier metal que trabaje en
cualquier proceso)
Confiabilidad Total
Posibilidad de Medición de Temperatura incorporada
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Tecnología
La Nueva Tecnología combina:
Muy alta resolución con una larga vida útil de la probeta
Capacidad de operación intrínsecamente segura.
Los ensayos demuestran que la tecnología es:
Robusta y confiable.
Con alta repetitividad, linealidad y confiabilidad.
Las mediciones no son afectadas por variables de proceso
(Temperatura, Presión hidrostática, carga de impacto o regímenes de flujo)
Alta estabilidad, muy baja desviación y excelente linealidad.
Inmune al ruido industrial ajeno (inducción electromagnética)
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Tecnología
La Nueva Tecnología combina:
Por diseño y construcción los sensores alcanzan un rápido equilibrio
térmico e inmunidad a efectos no deseados desde Presión hidrostática
a cambios en la Temperatura.
La combinación de todos estos factores permiten alcanzar una
resolución de ± 5 ppm para un sensor de espesor de 1 mm.
El sistema también mide la Temperatura de la probeta (± 0,5 °C) y
usa este valor para compensar la lectura.
La resolución de medición no es afectada por cambios en la presión (ya
sea por el caudal, pigging, etc.).
Detecta la erosión causada por arena en tuberías (PTEC™).
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Tecnología
Conclusiones
Hasta ahora, el monitoreo exitoso de la
corrosión ha estado limitado en la resolución y
la vida útil del sensor así como las restricciones
en la selección de ubicaciones, con respuestas
muy lentas, o corta vida útil con resultados
potencialmente
poco
confiables
o
no
representativos.
Esta tecnología de alta performance, alta resolución y larga vida útil del
sensor supera estas limitaciones y permite la implementación de una
perspectiva más efectiva y flexible al control y mitigación de la
corrosión.
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Tecnología
La Solución Ideal de Monitoreo
Los beneficios de la tecnología incluyen:
Resolución al menos 100 veces mejor que los
dispositivos existentes.
Opera sin mantenimiento entre paradas programadas.
Disminuye el costo de ciclo de vida útil a la vez que mejora la
confiabilidad de los datos.
Para aplicaciones donde se logran ahorros en costos mediante la
respuesta en tiempo real (ajuste continuo del dosaje de inhibidor
químico).
Acceso seguro a localizaciones problemáticas
Construcción segura y fácil montaje.
Mayor oportunidad de formular una estrategia efectiva de gestión.
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Tecnología
La Solución Ideal de Monitoreo
Los beneficios de la tecnología incluyen:
Velocidad:
Al equiparar en respuesta a las técnicas
electroquímicas en tiempo real brinda un ahorro de
costos.
Vida Útil:
Nuestra Resolución permite elementos suficientemente gruesos
como para una larga vida de servicio.
Localización:
Las opciones de configuración maximizan las localizaciones
disponibles (aplicaciones enterradas, en cubierta o submarinas).
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Tecnología
La Solución Ideal de Monitoreo
Los beneficios de la tecnología incluyen:
Aplicación:
Trabaja con todas las aleaciones
resistentes a la corrosión como aceros
aleados duplex independientemente de la
composición del proceso.
Información:
Brinda pérdida de metal rápida y precisa,
corrosión / erosión y temperatura del
proceso.
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Tecnología
Prueba en Campo:
Se presentan los datos acerca de las últimas 36 horas.
Anteanoche, el centro de recolección se cerró durante cerca de
3 horas y la probeta respondió muy rápidamente en ambas
situaciones (con el pozo en y fuera de servicio).
La última noche el operador cortó el suministro de inhibidor sin
aviso y la probeta respondió en minutos.
Esta mañana se retomó la inyección, y antes que se pudiera
medir la tasa en el medidor de caudal y volver al trailer, la
misma ya figuraba en la pantalla de la computadora.
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Tecnología
Prueba en Campo:
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Tecnología CEION® - RPCM™
Monitor de la Corrosión Mediante Par de Anillos:
Monitor en línea, piggable, para
tuberías dando una medición real
de la tasa de corrosión en todas
las condiciones de servicio debido
a un diámetro interior completo, con
el flujo atravesando la geometría.
La resolución excepcional de la tecnología embutida de medición
de pérdida de metal CEION® hace de RPCM™ una herramienta
efectiva única para aplicaciones de aseguramiento de flujos.
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Tecnología CEION® - RPCM™
Principales Características:
Confirma la performance del inhibidor y permite su optimización
Información completa debido a sus 360° de cobertura y
discriminación por sectores
Información clara: la salida está en unidades de ingeniería
Brinda mediciones de otras variables clave del proceso
Aplicación irrestricta: proceso en planta, enterrado o submarino
Bajo costo de operación: libre de mantenimiento
Estándar Serie 2.500# y 180ºC, con opciones HPHT para aguas
profundas
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Tecnología CEION® - RPCM™
El Concepto de 'Par de Anillos':
El diseño consiste en anillos equidistantes
espaciados incluyendo un anillo sensible a la
corrosión con otro anillo de referencia aislado
eléctricamente cubierto de cerámica.
Los anillos no obstruyen el flujo.
Provee una compensación para temperatura.
Simula fielmente la interfase de corrosión en la
pared interna de la tubería.
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Tecnología CEION® - RPCM™
Una mejor representación proveniente
de un Análisis por Sectores
Como la corrosión es raramente
uniforme es importante detectar la
localización del ataque de la corrosión.
Permite sectorizar
obtenida.
la
información
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Tecnología CEION® - RPCM™
Construcción Segura:
Principio de 'Doble Bloque'
Conjunto Interno: consiste en los pares
de Anillos, espaciadores y sellos en
compresión, soporta la presión y es la
contención primaria.
Conjunto Externo: El conjunto interior está sellado dentro de
un alojamiento exterior capaz de igualar la presión, proveyendo
una contención secundaria.
Las conexiones eléctricas pasan a través de penetradores de
alta integridad de vidrio soldados dentro del alojamiento externo.
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Corte Esquemático de un Conjunto RPCM™
Cada diseño puede certificarse en su totalidad.
El diseño completamente soldado ha sido acreditado por DNV
para servicio submarino.
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Tecnología CEION® - RPCM™
Electrónica de Bajo Consumo
La electrónica está construida
dentro de un instrumento separado
capaz de un servicio de hasta
2.000 m conectado a los
penetradores
por
conectores
submarinos.
Los contenedores submarinos se los puede reparar mediante
buzos o ROVs para una reparación fácil en caso de daños.
El consumo de energía es bajo, aprox. 100mA 24V/par de anillos
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Tecnología CEION® - RPCM™
Comunicaciones Flexibles
Telemetría convencional por cable.
Transmisión acústica.
Transmisión de los datos de la tubería.
Módulos de memoria de hardware.
Soluciones a las Incrustaciones y al Pitting
La plataforma RPCM™ puede ser usada en soluciones
personalizadas según las necesidades del cliente.
Estas opciones son desarrolladas junto con el cliente para
alcanzar los objetivos específicos de cada proyecto.
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Tecnología CEION® - RPCM™:
Detección de Pitting
Bajo un régimen de corrosión
general, ambos sensores registrarán
la misma pérdida de metal.
Si las condiciones del sistema
cambian y el mecanismo de
corrosión se torna más localizado
produciendo pitting, esto se registrará
en el sensor de pitting.
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Tecnología CEION® - RPCM™
Soporte Al Cliente
PROTAN provee un amplio rango de servicios que agregan valor a
productos como RPCM™ incluyendo:
Diseño de Sistemas Integrados.
Gestión Total del Sistema
Interpretación de Datos.
Cuidado de la Salud y Medioambiente.
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Tecnología CEION® - RPCM™
Aplicación en la cubierta de una plataforma:
Unidad RPCM™
de 4” de diámetro interno nominal de 2500#
en una plataforma receptora de gas.
Con opciones desde 4” hasta 40” e instalación tanto en
superficie, enterradas como submarinas, RPCM™ es LA
solución flexible y de alta resolución para gestión de la
corrosión en tuberías.
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Tecnología
Preguntas Mas Frecuentes:
¿Qué es la tecnología CEION®?
Es una tecnología revolucionaria que permite a los ingenieros
administrar, más que sólo monitorear la corrosión y erosión en tuberías
de proceso y recipientes a presión.
¿Qué es lo que realiza?
Mide pérdida de metal más rápido y con más precisión. Entrega
resultados en minutos con lo que se puede tomar una acción correctiva
para minimizar el daño causado por mezclas corrosivas o sólidos.
¿Dónde se puede utilizar?
Puede ser usado en cualquier lugar. Tanto en tuberías ordinarias de
superficie y recipientes como en instalaciones submarinas debido a su
capacidad de larga vida operativa.
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Tecnología
Preguntas Mas Frecuentes:
¿Qué es lo que lo hace tan diferente?
CEION® entrega resultados más rápidos en tiempo real, así la
información puede ser usada más efectivamente. La resolución es al
menos 100 veces más rápida que la tecnología convencional – hasta
debajo de 10-6 mm.
Los sensores de larga vida útil reducen su costo de ciclo de vida de
servicio por debajo de aquellas otras técnicas de monitoreo actuales.
¿ Cómo trabaja?
Se basa en la medición de tasas de cambios también usada en el
método de Resistencia Eléctrica (ER), pero su resolución es 100 veces
mejor y su velocidad no tiene comparación con dicho método.
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Tecnología
Preguntas Mas Frecuentes:
¿Cuán larga es su vida útil?
Al menos tan larga como la vida de diseño de la tubería o de la planta
si es necesario, son posibles de 20-30 años.
¿Qué tan rápida es la respuesta?
Como detecta una cantidad tan pequeña de pérdida de material (aprox.
1 millonésima de mm.) es instantáneo.
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Tecnología
Preguntas Mas Frecuentes:
¿Cómo es que ahorra dinero?
Permite operar un proceso más eficientemente, prolonga la vida
operativa y obtiene un rendimiento óptimo. Ahorra dinero donde se
pueda evaluar la corrosión o pérdida de metal (reducción de fallas y
paradas no programadas), minimizando el desgaste natural, confirmando y
optimizando un programa químico o previniendo la producción de
arenas.
¿En qué consiste el dispositivo?
Está compuesto de un sensor que se inserta dentro del proceso
conectado por un cable a un transmisor de datos hacia un receptor (PC)
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Tecnología
Preguntas Mas Frecuentes:
¿Cómo se introduce el sensor dentro del tubo?
Hay varios métodos usados, algunos permiten cambiar las probetas en
línea mientras otros son fijos. El sistema de acceso más común y
universal es un accesorio de acceso de 2”. CEION® da la flexibilidad en
configuración como para poder enfrentar la mayoría de los desafíos de
acceso.
¿Trabaja en petróleo, agua, vapor, etc.?
Es lo más universal que se pudo conseguir. Qué tan aplicable es la
tecnología depende más en la habilidad de construir sensores que
soporten condiciones extremas a cualquier limitación del método de
medición.
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Tecnología
Preguntas Mas Frecuentes:
¿Es intrínsecamente seguro?
Bajo ninguna condición producirá chispa o efectos térmicos que
enciendan una mezcla específica de gas. Los límites de energía
eléctrica y térmica están a niveles incapaces de causar ignición.
¿Es electroquímico?
Definitivamente NO. Si fuera electroquímico, no sería independiente
del proceso y estaría más limitado en su uso.
¿Por qué es mejor que los métodos electroquímicos?
Al ser independiente del proceso, no requiere una fase acuosa
conductiva. Tampoco existen los problemas interpretativos que hay
relacionados a electroquímica.
PROTAN S.A.
Tecnología
Preguntas Mas Frecuentes:
¿No es sólo ER con otro nombre?
No pensamos que sea razonable decir eso de un dispositivo que es 100
veces más rápido y con un rango mucho más grande y mayor exactitud
que la ER.
Una vara de un metro de largo y un
micrómetro miden la distancia entre dos
puntos usando una escala.
¿Llamaría usted al micrómetro como una
vara de un metro de largo pero con un
nombre de adorno?
PROTAN S.A.
¿Preguntas?
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