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Desmistificando os medidores de vazão tipo ultrassônicos case: medição de vazão de entrada de uma estação de tratamento de esgotos de grande porte (9,5m³/s)

Resumo

Uma das principais variáveis de controle em estações de tratamento de esgotos é a vazão, porém até certo tempo havia uma grande dificuldade para realizar as medições em virtude das características do fluido. Por se tratar de esgoto os elementos primários de medição apresentavam problemas devido à concentração de sólidos, a abrasão e aos contaminantes químicos.
Com o passar do tempo foram desenvolvidos vários tipos de medidores de vazão para esgotos, sendo que para medição de vazão em tubulações pressurizadas os medidores de vazão eletromagnéticos tem sido uma das melhores opções, porém, quando encontramos linhas com diâmetros superiores a cerca 800mm as dificuldades de instalação, retirada para manutenção e calibração, e os altos custos tanto do medidor como da instalação começam a ser preocupantes e objeto de análise.
Outro tipo de medidor que está sendo utilizado na medição de vazão de esgotos é o medidor de vazão ultrassônico por efeito Doppler com instalação tipo “clamp on”, ou seja, externa a tubulação sem necessidade de contato com o esgoto. Porém esse tipo de medidor requer uma série de informações para que seja instalado de forma correta e não gere erros grosseiros de medição.
O foco desse trabalho foi a avaliação de medidores de vazão ultrassônicos por efeito Doppler instalados em linhas verticais pressurizadas de recalque de esgoto com diâmetros de 1600mm e vazão aproximada de 6,0m³/s.

Introdução

O trabalho foi realizado em uma estação de tratamento de esgotos da região metropolitana de São Paulo com capacidade de tratamento de 9,5m³/s. os medidores de vazão estavam instalados em tubulações de ferro fundido com 1.600mm de diâmetro no recalque das bombas principais de esgoto bruto com capacidade nominal de 6,0m³/s cada uma.

Embora, aparentemente a instalação dos medidores de vazão tivesse sido realizada levando em consideração todos os requisitos necessários para instalação de medidores de vazão ultrassônicos, após a instalação os medidores começaram a apresentar falhas constantes de medição com a perda de sinal.

A partir dessa dificuldade foram analisadas varias possibilidades chegando a conclusão que se deveria realizar testes mais minuciosos inclusive com a presença do fabricante do medidor.

Foi realizada então uma avaliação geral do sistema tanto de dados informados na parametrização como verificação de conexões elétricas e análise dos pré-requisitos para instalação de medidores de vazão ultrassônicos nos dois princípios de medição mais utilizados (Tempo de Transito e Doppler).

Para realização da avaliação além dos testes com os medidores por efeito Doppler já instalados, optou-se por também testar a medição de vazão utilizando-se medidores com principio de medição por tempo de trânsito.

Os testes foram realizados com medidores de propriedade da empresa, não sendo necessário o empréstimo de fabricantes ou distribuidores.

Autores: Samuel Francisco de Souza e Anderson Marciel Barreto.