Los capilares son componentes esenciales para las tuberías de instrumentos debido a la precisión y a la confiabilidad que se necesitan para lograr resultados consistentes. Los tubos capilares por lo general tienen 1/16" de OD o menos. Son utilizados por OEM que fabrican dispositivos de instrumentación, como transmisores de presión, nivel, flujo o temperatura. Aunque algunas aplicaciones con capilares tienen hasta 1/8º de OD, la mayoría tiene diámetros más pequeños y están integradas con sistemas y dispositivos. Un transmisor de presión o nivel tendrá tuberías capilares como parte de su circuito de medición.

En aplicaciones de sellado remoto, los capilares de acero inoxidable con o sin blindaje de acero inoxidable ofrecen una conexión entre el instrumento de presión y el sello de diafragma. Protege el instrumento de presión de las altas y bajas temperaturas del proceso y ofrece lecturas distantes o remotas.

Un calibre de tubo de Bourdon es un instrumento que sirve para medir la presión de gases o líquidos y que consta de un tubo semicircular o enrollado de metal flexible que está adherido a un calibre que registra el grado según el cual el tubo se endereza debido a la presión del gas o líquido que hay adentro. Los tubos de Bourdon en forma de "C" y "espiral" son ejemplos típicos.

En otras aplicaciones, es posible aplicar transmisores de presión diferencial con sellos de diafragma en la medición de flujos. Cuando se utiliza en este ejemplo, la tubería capilar transmite la presión desde el diafragma hasta el transmisor utilizando un líquido ubicado dentro del tubo. Los cambios de temperatura provocan la concentración de este líquido, de modo que el proceso de instalación es un factor fundamental. La tubería se debe diseñar para poder mantener la misma temperatura de líquido en ambos capilares.

El tubo capilar se especifica para que tenga la misma longitud y el mismo volumen interno tanto para el lado de alta presión como para el de baja presión del elemento de detección en el transmisor. Un diámetro interno consistente en el tubo capilar es fundamental para la precisión y el rendimiento del instrumento. Si en el sistema no se diseñan estos factores, se puede producir una variación de la expansión que arroje resultados inexactos. Esto también es cierto desde el punto de vista mecánico con respecto a los medidores de flujo, ya que las llaves de los medidores de flujo por lo general se encuentran muy juntas, de modo que la distancia desde el transmisor hasta cada llave debería ser la misma.

Tal como lo establece David W. Spitzer de Spitzer and Boyes LLC; el líquido de la tubería capilar es diferente al del sello del medidor de flujo de vapor, ya que el líquido en la tubería capilar es propio. Por este motivo, la expansión del líquido en un capilar hará que el volumen del líquido cambie y afecte la medición de la presión diferencial. Por naturaleza, el transmisor de presión diferencial cancelará de manera aproximada los efectos de expansión y densidad en los tubos capilares de igual longitud (y volumen de líquido) cuando los capilares estén a la misma temperatura. Sin embargo, longitudes desiguales de tubería capilar (y volumen de líquido desigual) a cada lado del transmisor pueden afectar la medición ya que las longitudes (y volúmenes) diferentes de capilares dan como resultado diferentes cantidades de expansión. Por esta razón, se recomienda que las longitudes del tubo no sólo sean iguales, sino que también estén a la misma temperatura.

Ensamblaje_de_tubo_capilarCuando se requieren rangos de temperaturas muy altas, el diseño debería incorporar un sello de diafragma y un tubo capilar. Un sello de diafragma se utiliza a menudo al medir la presión de materiales de alta temperatura. Este sello aísla los materiales del transmisor y del tubo, que puede ser de varios pies de longitud, y ofrece protección contra temperaturas extremas. A fin de mantener la precisión, los tubos capilares no se deben exponer a temperaturas extremas y no deben superar los 25 pies (7.5 m) de longitud.

sello_de_diafragma_y_tubo_capilarEn aplicaciones de medición de nivel donde hay un recipiente bajo presión, un extremo del circuito se coloca en la parte inferior del recipiente y el otro se coloca en la parte superior. La diferencia en la presión se utiliza para calcular el nivel del líquido. Debido a que el componente más costoso es el módulo de detección, permite el uso de un solo dispositivo que se alimenta a partir de dos mediciones. También es más preciso que al usar dos dispositivos por separado.

Los tubos capilares también se utilizan con transmisores de presión a prueba de explosiones en áreas peligrosas, específicamente diseñados para cumplir con los requisitos de durabilidad y rendimiento de las aplicaciones de monitoreo de presión en petróleo y gas. Estos transmisores de presión son ideales para numerosas aplicaciones relacionadas con la industria del petróleo y el gas. Entre los usos comunes se incluyen entubado de medición y presión de tubería, monitoreo de fuentes, transporte de tuberías y una cantidad de aplicaciones de refinería.

Conclusión:

La tubería es fundamental en esta aplicación y a menudo se suele pasar por alto. Una incorrecta selección de tubería hará que un dispositivo de alta precisión se vuelva impreciso y se devaluará por completo a los ojos del usuario final. Además, debido a que las presiones siguen aumentando cada vez más, el riesgo de falla catastrófica está siempre presente. Una tubería consistente de alta calidad reduce los riesgos a prácticamente cero.

Fuentes:

Control de flujo

WIKA

OMEGA