La guía definitiva para medidores de caudal de productos químicos y ácidos
2025/09/23
Cómo seleccionar el caudalímetro adecuado para productos químicos y ácidos corrosivos
En la industria de procesamiento químico, medir fluidos con precisión y, sobre todo, de forma segura no es solo una cuestión de eficiencia; es un requisito fundamental. La instrumentación de medición de caudal presenta un problema único y complejo con los ácidos y los productos químicos. Elegir el caudalímetro químico adecuado es una de las tareas más importantes que puede realizar un ingeniero. Esto se debe a que algunos ácidos son muy corrosivos y pueden dañar los metales comunes, mientras que otros son solventes valiosos que deben dosificarse con precisión.
Medidor de flujo de ácidos y productos químicos
Una elección incorrecta puede provocar roturas en los instrumentos de flujo, fugas peligrosas, dosificación imprecisa y grandes pérdidas económicas. Esta guía ofrece una visión completa de las herramientas y los materiales necesarios para una medición precisa del flujo de productos químicos y ácidos. Analizaremos los problemas, revisaremos las mejores tecnologías de medición para este trabajo y examinaremos algunos usos específicos, convirtiéndola en una guía completa para quienes necesiten medir fluidos agresivos y difíciles.
¿Por qué resulta tan complicado medir sustancias químicas y ácidos?
La manipulación de productos químicos o fluidos corrosivos requiere algo más que un caudalímetro estándar. Los principales problemas son:
La selección incorrecta del medidor de flujo de ácido puede provocar la corrosión del tubo del sensor de flujo.
Corrosión: Este es el factor más importante a tener en cuenta. Los ácidos fuertes, los líquidos y las bases corrosivos pueden corroer rápidamente metales como el acero al carbono, provocando fallas en los medidores y fugas peligrosas.
Seguridad: Las fugas de productos químicos tóxicos o inflamables pueden ser muy perjudiciales para las personas y el medio ambiente.
La industria química trabaja con fluidos de todo tipo. Esto incluye disolventes ligeros con aspecto de agua, polímeros viscosos, líquidos criogénicos y fluidos de alta temperatura. Además, la manipulación de medios agresivos es habitual, abarcando una amplia gama de ácidos, como el ácido clorhídrico, el ácido nítrico y el ácido sulfúrico, junto con lodos ácidos abrasivos, soluciones alcalinas y agentes oxidantes.
Requisitos de pureza: en campos como la electrónica o la farmacéutica, el fluido no debe estar contaminado por el propio sensor de flujo.
El primer paso: la selección del material lo es todo
La base del éxito de cualquier medidor de caudal resistente a productos químicos reside en el material de construcción del sensor de caudal (o lo que llamamos partes húmedas del sensor de caudal). Estas partes húmedas (cualquier componente que entre en contacto con el líquido corrosivo) deben ser completamente compatibles químicamente.
Acero inoxidable 316L: una opción robusta y de uso general para productos químicos, ácidos, solventes y aceites menos agresivos.
Plásticos (PP, PVDF): opciones rentables para ciertos ácidos y bases, a menudo utilizados en [medidores de flujo de turbina para líquidos corrosivos] . Pero este tipo de medidor de flujo no puede soportar alta presión, la presión normal para el medidor de flujo de plástico para ácido es de alrededor de 1 bar.
Medidor de flujo químico con revestimiento de PTFE/PFA
Revestimientos de PTFE/PFA: Estos fluoropolímeros se aplican como revestimiento dentro del cuerpo metálico de un medidor. Ofrecen una resistencia química prácticamente universal y son el estándar para medidores de flujo magnéticos o rotámetros de tubo metálico en aplicaciones ácidas.
Medidor de caudal másico Coriolis de material Hastelloy para ácido
Aleaciones Exóticas (Hastelloy, Tántalo, Titanio) : Para los productos químicos más agresivos donde el acero inoxidable es insuficiente, estas aleaciones ofrecen una resistencia superior a la corrosión. El Tántalo, por ejemplo, es excelente para la medición de caudal de ácido sulfúrico o HCl; el platino es ideal para todos los líquidos corrosivos; y el titanio puede utilizarse para medir agua de mar, hidróxido de potasio, hidróxido de sodio, ácido fosfórico y otros medios.
Guía detallada sobre las tecnologías de medición de caudal de productos químicos y ácidos
Ninguna tecnología es perfecta para todas las sustancias químicas. La elección depende de las propiedades del fluido (conductividad, viscosidad, temperatura, presión, presencia de sólidos) y del objetivo de la medición, así como del presupuesto del usuario.
Medidores de flujo magnéticos: el estándar para productos químicos conductores
Los medidores de flujo magnéticos son una excelente opción para cualquier sustancia química conductora, ácidos o sosa, incluyendo la mayoría de los ácidos y bases a base de agua. Su diseño sin obstrucciones y sin piezas móviles (medidor de flujo de paso completo) los hace altamente confiables. Para aplicaciones de medición de flujo corrosivo, están equipados con electrodos no reactivos y un revestimiento duradero de PTFE o PFA, como se detalla en nuestra guía de medidores de flujo electromagnéticos para líquidos corrosivos . Además, su bajo costo los convierte en la mejor opción para aplicaciones de dosificación de productos químicos .
Para garantizar la precisión y la durabilidad de su medidor de caudal electromagnético, es fundamental seleccionar el material correcto para el revestimiento y el electrodo. Hemos creado una guía de selección completa que abarca los materiales de las piezas húmedas, adecuados para una amplia gama de ácidos, álcalis y medios químicos. Este documento le ofrece la orientación experta que necesita para elegir los materiales más adecuados para su aplicación específica.
Aquí hay un vídeo para mostrar más información sobre el medidor de flujo de ácido tipo magnético.
Medidores de caudal másico Coriolis: para máxima precisión y versatilidad
Cuando la precisión es crucial, se requiere medir el caudal másico o se trata de ácidos en lodos, el medidor Coriolis es la mejor opción. Su capacidad para medir la masa directamente lo hace inmune a los cambios de densidad o viscosidad. Con piezas en contacto con el fluido fabricadas en acero inoxidable 316L, Hastelloy o incluso tántalo, puede configurarse para manejar una amplia gama de productos químicos agresivos. Nuestra guía de medidores de caudal másico anticorrosivos explora estas opciones de materiales en profundidad.
Medidores de caudal másico térmico: la mejor opción para gases corrosivos
Para medir el caudal másico de gases, los medidores de caudal másico térmico son el estándar de la industria. Para aplicaciones con gases corrosivos, estos sensores de caudal másico se fabrican con materiales especializados. Nuestro medidor de caudal másico térmico para gases corrosivos está diseñado para manejar medios gaseosos complejos de forma segura y precisa, como el caudalímetro de biogás, el aire ácido o el gas Cl₂ seco (cloro). Esta es la tecnología preferida para medir gases como el cloro y los gases ácidos que contienen H₂S.
Medidores de flujo de plástico (medidores de flujo de turbina y de engranajes ovalados)
Para productos químicos menos agresivos, líquidos corrosivos a baja presión de operación o cuando se requiere una solución más económica, los medidores de flujo fabricados con plásticos de ingeniería como PP o PVDF son una opción viable. Los medidores de flujo de turbina de plástico para líquidos corrosivos pueden proporcionar mediciones precisas para productos químicos de baja viscosidad, mientras que los pequeños medidores de engranajes ovalados de plástico son excelentes para la dosificación de productos químicos. Sin embargo, tenga cuidado: ambos tipos de medidores de flujo de plástico para cáusticos o ácidos deben estar libres de sólidos o partículas; de lo contrario, las piezas móviles de los medidores de flujo de plástico podrían dañarse por los sólidos.
Rotámetros de tubo metálico
Para una indicación de caudal local sencilla, donde no se requiere una salida electrónica de alta tecnología, un rotámetro de tubo metálico ofrece una solución robusta y fiable. Al seleccionar un modelo de acero inoxidable 316L o uno con revestimiento de PTFE, estos dispositivos de medición pueden utilizarse para una amplia gama de caudales químicos e incluso fluidos agresivos. Sin embargo, silverinstruments.com también ofrece rotámetros con salida de 4-20 mA. No solo puede indicar el caudal, sino también el caudal total de líquidos corrosivos. Nuestra guía sobre el [rotámetro de tubo metálico para la medición de líquidos corrosivos] ofrece más detalles.
Medidor de caudal de tubo metálico con revestimiento de teflón y flotador de teflón
Comparación de caudalímetros para productos químicos corrosivos
Flow Meter Type
Best For
Key Advantages
Material Options
Limitations
Magmeter
Conductive liquids, acids, bases
• No moving parts
• Full bore design
• Low cost
• High reliability
• PTFE/PFA liner
• Non-reactive electrodes
Only for conductive fluids
Coriolis Mass
High accuracy applications, slurry acids
• Direct mass measurement
• Immune to density/viscosity changes
• Ultimate accuracy
• 316L stainless steel
• Hastelloy
• Tantalum
Higher cost
Thermal Mass
Low corrosive gases
• Industry standard for gases
• Handles challenging media
• Safe and accurate
• Specialized corrosion-resistant materials
Gas applications only
Plastic Turbine/Oval Gear
Low-pressure and corrosive liquids
• Lower cost solution
• Good for chemical dosing
• Positive displacement flowmeter
• PP (Polypropylene)
• PVDF
• Must be particle-free
• Lower pressure rating
• Moving parts can be damaged
Metal Tube Rotameter
Simple local indication or transmitter
• Robust and reliable
• Available with 4-20mA output
• Cost-effective
• 316L stainless steel
• PTFE liner
Not good for high temperature
Solución de desafíos de medición específicos
Medición de caudales bajos y dosificación de productos químicos
Medición de productos químicos de bajo caudal mediante caudalímetro de plástico
La dosificación precisa de productos químicos requiere un sensor de flujo capaz de medir con precisión volúmenes muy pequeños. Los micromedidores Coriolis y los medidores de desplazamiento positivo pequeños están diseñados específicamente para esto. La selección de un medidor de flujo químico de bajo caudal es crucial para aplicaciones de medición de productos químicos de bajo caudal en laboratorios, plantas piloto y sistemas de inyección de aditivos. Estos medidores de flujo pequeños para líquidos corrosivos garantizan la medición precisa incluso de cantidades mínimas. Este micromedidor de flujo químico puede medirse en unidades de bajo caudal (ml/min o ccm), kg/h o g/h (gramos por hora). El siguiente video muestra un micromedidor de flujo másico para la medición de productos químicos.
Manejo de altas temperaturas y presiones
Los medidores de flujo de plástico están limitados por su material y no pueden soportar altas temperaturas.
Los procesos químicos suelen implicar altas temperaturas y presiones, lo que exige un medidor robusto. La elección del tipo de medidor de caudal, los materiales del sensor, la capacidad nominal de las bridas y el diseño del sensor son fundamentales. En estas condiciones, también es esencial medir la presión con precisión con un transmisor de presión específico para gases o líquidos corrosivos . Nuestro medidor de caudal Coriolis SH-CMF admite medios corrosivos a temperaturas de hasta 350 °C. Por el contrario, la mayoría de los medidores de caudal de plástico están limitados por las propiedades de sus materiales, con una temperatura máxima de funcionamiento de entre 60 °C y 100 °C, y una presión nominal de 145 psi.
Aplicaciones: Medidores de caudal para productos químicos específicos
La verdadera prueba de un caudalímetro de ácido químico es su rendimiento con fluidos específicos y exigentes. Silver Automation Instruments ofrece soluciones probadas para una amplia gama de medios.
Medidor de caudal de acero inoxidable para ácido HCL
Los medidores de flujo magnéticos con revestimiento de PTFE y electrodos de tantalio son una excelente opción para medir el flujo de HCl . Sin embargo, para HCl a temperaturas elevadas o altas concentraciones, recomendamos actualizar a una configuración con electrodos de platino y un revestimiento de PFA para una mayor resistencia. Nota: En condiciones estándar, una carcasa de acero al carbono para el medidor de flujo electromagnético es suficiente. Sin embargo, si el entorno externo es corrosivo, podemos actualizar la carcasa a acero inoxidable 304 o 316.
• Ácido sulfúrico (H₂SO₄):
Para el ácido sulfúrico concentrado, a menudo se requiere un caudalímetro másico Coriolis con sensor Hastelloy C. Ofrecemos soluciones específicas como nuestro caudalímetro másico de ácido sulfónico . Para aplicaciones generales: En muchos casos donde la precisión máxima no es crucial, se puede lograr una medición estable y fiable con opciones más económicas. Estas incluyen un caudalímetro de área variable (rotámetro) revestido de PTFE o un caudalímetro magnético con revestimiento de PTFE y electrodos de tantalio.
• Ácido nítrico (HNO₃):
El acero inoxidable 316L suele ser suficiente para el ácido nítrico, lo que permite su uso en diversas tecnologías. Conozca más sobre nuestras opciones de [Medidor de flujo de HNO₃] .
Nuestra experiencia se extiende a algunos de los fluidos más difíciles de la industria.
• Gas cloro:
Medición del caudal de gas cloro mediante caudalímetro másico térmico
Este gas altamente tóxico y corrosivo requiere un medidor de flujo de cloro gaseoso especializado, generalmente de tipo termomasa con materiales resistentes a la corrosión. La mejor opción es un medidor de flujo de cloro Coriolis. También ofrecemos manómetros de cloro .
La medición de fluidos como [litio y sodio líquidos] requiere medidores Coriolis altamente especializados, diseñados para temperaturas extremas.
Conclusión: Su socio para la medición del flujo químico
Solución de medición de flujo químico
No existe una respuesta única a la pregunta de qué es un caudalímetro para líquidos corrosivos . La elección óptima es una decisión compleja que se basa en la compatibilidad química, las condiciones del proceso, el coste del caudalímetro y los requisitos de rendimiento. Desde un caudalímetro químico estándar de 1 pulgada hasta un sensor de gran diámetro con cuerpo de aleación, el instrumento adecuado es aquel diseñado específicamente para su aplicación. En Silver Automation Instruments, somos expertos en medidores de flujo para medición química . Nuestros ingenieros expertos pueden analizar su proceso y recomendar un medidor de flujo químico digital robusto, confiable y preciso que satisfaga los desafíos únicos de la industria química y petroquímica . Contáctenos hoy mismo para una consulta.
Preguntas frecuentes sobre medidores de caudal de productos químicos y ácidos
1. ¿Cuál es el factor más importante a la hora de elegir un medidor de caudal para productos químicos? El factor más crítico es la compatibilidad de los materiales. Las partes húmedas del caudalímetro (cualquier componente en contacto con el fluido) deben ser completamente resistentes a las propiedades corrosivas de la sustancia química específica. Una elección incorrecta del material puede provocar fallos rápidos del sensor y fugas peligrosas.
2. ¿Qué medidor de flujo es mejor para ácidos y bases conductores de uso general? Para la mayoría de los productos químicos conductores, como ácidos y álcalis a base de agua, el medidor de flujo magnético es el estándar de la industria. Su diseño sin obstrucciones (también conocido como sensor de flujo de paso completo) no tiene piezas móviles, lo que lo hace altamente confiable. Al seleccionar los electrodos no reactivos adecuados y un revestimiento duradero de PTFE o PFA, puede manejar una amplia gama de fluidos corrosivos a un costo relativamente bajo.
3. ¿Cuándo debo utilizar un medidor de caudal másico Coriolis para productos químicos? El medidor de caudal másico Coriolis es la mejor opción para aplicaciones que requieren la máxima precisión, cuando se necesita medir la masa directa del fluido o al manipular lodos. Gracias a su inmunidad a los cambios en la densidad y la viscosidad del fluido, es ideal para el control de procesos críticos y puede fabricarse con aleaciones especiales como Hastelloy o Tántalo para los productos químicos más agresivos.
4. ¿Cómo mido el flujo de gases corrosivos como el cloro? Para gases corrosivos, el medidor de caudal másico térmico es la tecnología estándar. Estos medidores están fabricados con materiales especiales resistentes a la corrosión para medir de forma segura y precisa el caudal másico de gases complejos como el cloro (Cl₂ seco), el biogás o los gases ácidos que contienen H₂S.
5. ¿Cuál es la mejor solución para la dosificación de productos químicos de bajo caudal? Para la medición precisa de caudales muy bajos (a menudo en ml/min), como en la dosificación de productos químicos o en aplicaciones de laboratorio, se requiere un microcaudalímetro. Tanto los microcaudalímetros Coriolis como los pequeños caudalímetros de engranajes ovalados de plástico están diseñados específicamente para estas tareas, garantizando una alta precisión incluso en los volúmenes más pequeños.
6. ¿Se puede utilizar un medidor de caudal de plástico para ácidos? Sí, para ciertas aplicaciones. Los caudalímetros fabricados con plásticos de ingeniería como PP o PVDF pueden ser una opción rentable para productos químicos menos agresivos a bajas presiones de operación (normalmente inferiores a 10 bar). Sin embargo, no son adecuados para fluidos que contengan sólidos, ya que las piezas móviles pueden dañarse.
7. ¿Cómo se mide un ácido fuerte como el ácido sulfúrico concentrado (H₂SO₄)? Para ácidos altamente agresivos y concentrados como el H₂SO₄, un medidor estándar de acero inoxidable es insuficiente. La solución recomendada suele ser un medidor de caudal másico Coriolis con un sensor Hastelloy C. Para aplicaciones menos críticas, un medidor de caudal magnético con revestimiento de PTFE y electrodos de tantalio también puede ser una opción estable.
8. ¿Puede un medidor de flujo magnético medir todos los ácidos? No. Un medidor de flujo magnético solo mide líquidos eléctricamente conductores. Si bien la mayoría de los ácidos a base de agua son conductores, no funciona con solventes químicos o hidrocarburos no conductores.
9. ¿Qué son los revestimientos y por qué son importantes para los medidores de flujo de ácido? Los revestimientos, generalmente de PTFE o PFA, son manguitos no reactivos que se insertan dentro del cuerpo metálico de un caudalímetro magnético o un rotámetro de tubo metálico. El revestimiento protege el cuerpo metálico del medidor contra la corrosión, lo que permite utilizar un medidor estándar para fluidos altamente agresivos.
10. ¿Cómo afectan las altas temperaturas y presiones a la elección de un medidor de flujo químico? Las altas temperaturas y presiones exigen una construcción robusta del medidor. Los medidores de caudal de plástico suelen estar limitados a temperaturas más bajas (60-100 °C) y presiones inferiores a 145 psi. Para condiciones más extremas, se requieren instrumentos con cuerpo metálico, como medidores de caudal Coriolis o magnéticos, con bridas de alta presión adecuadas.