Pressione e freddo gelido: Cosa c'è da sapere

Ogni anno, i giornalisti delle agenzie di stampa nazionali e delle emittenti televisive sono sempre più fantasiosi nel nominare i fenomeni invernali estremi. Quest’anno il nome è quello dei venti siberiani che gelano le steppe russe, il Burian irrompe in Italia, arrivando fino alla capitale! .
Anche se i soprannomi a volte apocalittici delle ondate di freddo cambiano di volta in volta, su una cosa posso sempre contare: la mia auto mi avverte che la pressione dell'aria nei miei pneumatici è bassa. Nonostante la spia persistente che brilla sul  cruscotto e il fastidioso ding-ding-ding ogni volta che avvio il mio veicolo, non ho mai ascoltato questo segnalazione. Non sono mai entrato da un gommista per farmi riparare lo pneumatico, perché so che la misurazione della pressione della mia ruota è solo una questione di correlazione matematica tra temperatura e pressione.

La temperatura cambia le cose

Pressione, densità, temperatura, volume e livello sono tutti correlati sia nella misura di  pressione dei prodotti chimici liquidi che in quella dell'aria nei miei pneumatici.
Quindi, nel serbatoio così come nello pneumatico, le cose cambiano con la variazione della temperatura. Quando la temperatura scende, le molecole d'aria in una gomma si avvicinano per rimanere calde. Sì, le gomme si appiattiscono in inverno poiché la pressione e la densità sono inversamente proporzionali, quando l'una sale l'altra scende per mantenere l'equilibrio. La stessa quantità di aria è presente ma la densità aumenta perché le molecole d'aria sono più strette insieme e la pressione diminuisce, accendendo quella ”stupida” spia  sul mio cruscotto.

La relazione tra pressione, densità, temperatura, volume e livello è ben noto dagli operatori  nell'industria di processo. Se il liquido o il gas in un impianto chimico, ad esempio, viene stoccato in un serbatoio  all'esterno e il suo livello viene monitorato con uno strumento a pressione idrostatica, la misura potrebbe essere inaccurata quando arriva un freddo gelido e la  temperatura  si fa più fredda proprio come oggi.

Controllo della densità

Per calcolare una misura di livello con un sensore di pressione idrostatica, la densità deve essere inserita nell'equazione. La densità viene solitamente fornita come valore fisso ma quando cambia a causa delle variazioni della temperatura, il livello indicato non è più corretto. Con il Burian in Italia, la densità del fluido aumenta e il livello effettivo nel serbatoio diminuisce, ma non il livello indicato da un trasduttore di pressione! Lo scenario peggiore in condizioni di freddo gelido  è che gli utenti esauriscono il materiale perché non si rendono conto che la densità variabile significa più spazio disponibile in un serbatoio. E’ chiaro che in questo caso il sistema di misura non è efficiente ed efficace. Per mantenere una misurazione accurata del livello a temperature estreme, gli utenti dovrebbero regolare manualmente il valore di densità nei dispositivi a pressione idrostatica installati sui serbatoi esterni.

Oggi restate al caldo e rimanete sintonizzati per il prossimo post che parla di come utilizzare la pressione differenziale per monitorare la densità!