Método de integração do sensor de DQO NSDD-Lite3 em tubulações pressurizadas

1. Avaliação prévia para a integração do sensor de DQO: limites de pressão e regime de escoamento

O NSDD-Lite3 é um sensor compacto de qualidade da água multiespectral que integra medições de COT, DQO, UV254 e temperatura em um único invólucro de aço inoxidável 316L. Seu design óptico sem contato dispensa reagentes químicos, sendo adequado para monitoramento de tendências online em sistemas comerciais de tratamento de água e de água de alta pureza. No entanto, qualquer sensor de DQO online deve ser utilizado dentro de limites de engenharia bem definidos: a pressão de trabalho contínua deste sensor é de 1,5 MPa, a conexão de processo é G1/2 e a comunicação pode ser UART ou RS485.

Ao integrar um sensor de DQO em uma tubulação pressurizada, a primeira etapa é confirmar que a pressão máxima de trabalho do sistema (incluindo golpe de aríete) não exceda 1,5 MPa. Para tubulações sujeitas a picos de pressão, deve-se instalar uma válvula redutora de pressão ou um pequeno acumulador a montante do sensor. O sensor não deve ser instalado na zona de forte pulsação na saída da bomba nem no lado de sucção, onde pode ocorrer pressão negativa; a pressão negativa provoca a liberação de gases dissolvidos, formando bolhas diretamente na janela óptica e causando flutuações anormais nas leituras de COT/DQO/UV254.

O valor do monitoramento online da qualidade da água está nas tendências e nos alarmes, mas ele não substitui a análise laboratorial. Em cenários que exigem relatórios de conformidade, devem-se coletar amostras periodicamente para análise em laboratório, utilizando os dados do sensor como base para triagem e controle de processo.

2. Conexão de processo G1/2 e vedação

O NSDD-Lite3 utiliza rosca cilíndrica G1/2, que por si só não oferece função de vedação, sendo obrigatório o uso de uma junta de vedação de face ou anel O-ring. Um erro comum é tratar a G1/2 como rosca cônica e enrolar fita veda-rosca, o que faz com que fragmentos do material de vedação entrem no canal de fluxo e pode danificar a rosca do sensor ou a janela óptica.

Solução recomendada:

• Utilizar junta plana/anel O-ring de 316L ou PTFE, garantindo compatibilidade com a água e a temperatura.
• Usinar rosca interna G1/2 em um T soldado ou suporte de montagem dedicado, com fundo plano e compressão suficiente da junta de vedação.
• Limpar a rosca e a superfície de vedação na instalação, rosquear manualmente e apertar com o torque recomendado pelo fabricante; é proibido usar chave de tubo para forçar o aperto.
• A janela óptica do sensor deve estar alinhada com a direção do fluxo, evitando que a janela fique de frente para o impacto da corrente, reduzindo a aderência de partículas.

3. Controle do regime de escoamento e de bolhas

Sensores de DQO por espectroscopia são muito sensíveis a bolhas, que espalham e absorvem a luz, causando ruído de medição ou até erros. Em tubulações pressurizadas, as bolhas podem ter origem em: vazamento no lado de sucção da bomba, desgaseificação por queda brusca de pressão, cavitação em pontos altos da tubulação ou turbulência intensa no local de instalação.

Medidas de controle de engenharia:

• Instalar o sensor em um trecho de tubulação com seção cheia e fluxo contínuo, evitando pontos altos da tubulação ou locais onde possa haver acúmulo de gás.
• Dar preferência à instalação em fluxo ascendente ou na parte inferior de trechos horizontais, de modo que as bolhas se afastem naturalmente da janela óptica.
• Manter trechos retos de 5 a 10 vezes o diâmetro da tubulação antes e depois do sensor, reduzindo vórtices e acúmulo de bolhas.
• Se o próprio meio tende a liberar gases, pode-se instalar uma válvula de purga ou um separador de bolhas a montante.
• Evitar instalar o sensor após válvulas de estrangulamento ou em zonas de forte turbulência na saída da bomba.

4. Isolamento para manutenção e limpeza

Sensores de qualidade da água online exigem limpeza e calibração periódicas, portanto, na integração, deve-se prever uma válvula de isolamento ou uma linha de bypass para que o sensor possa ser removido sem parar a operação.

• Instalar válvulas de esfera a montante e a jusante do sensor, formando um ramal de medição isolável.
• O diâmetro da linha de bypass não deve ser excessivamente grande, mantendo velocidade de fluxo suficiente no sensor para evitar deposição.
• Prever uma válvula de amostragem, posicionada o mais próximo possível do sensor, para coleta de amostras de comparação em campo.
• Para limpar a janela óptica, usar pano não tecido macio e detergente neutro; é terminantemente proibido usar escovas rígidas, lâminas metálicas ou ácidos e bases fortes.
• Em sistemas de água de alta pureza, todas as peças em contato devem permanecer limpas, evitando contaminação por óleo ou graxa.

5. Verificação de comissionamento e comparação de dados

Após a instalação, realizar o comissionamento conforme os passos abaixo:

1. Abrir a válvula de isolamento, encher lentamente com água e purgar o ar, confirmando que não há vazamentos.
2. Conectar UART ou RS485, confirmar a comunicação normal e verificar se a leitura de temperatura está coerente com o ambiente.
3. Deixar o sistema operar por pelo menos 30 minutos e observar a estabilidade das leituras de COT, DQO e UV254.
4. Coletar amostras de água em paralelo e enviar para análise laboratorial, registrando o desvio entre o valor do laboratório e o valor do sensor.
5. Definir fator de correção ou offset com base no desvio; observar que essa relação de correção sofre deriva com as mudanças na qualidade da água e precisa ser revisada periodicamente.
6. Configurar limites de alarme; recomenda-se determinar as linhas de alerta e de alarme com base em dados laboratoriais, em vez de usar diretamente os valores padrão.

6. Perguntas frequentes (FAQ)

Pergunta: Qual é o princípio de funcionamento do sensor de DQO NSDD-Lite3? Resposta: O NSDD-Lite3 utiliza medição espectroscópica sem contato, estimando COT, DQO e UV254 a partir da absorção da amostra de água em comprimentos de onda específicos de luz ultravioleta-visível. Esse método dispensa reagentes químicos e tem resposta rápida, sendo adequado para monitoramento de tendências online, mas seus resultados têm diferenças de princípio em relação à análise laboratorial de demanda química de oxigênio e não podem ser diretamente equiparados.

Pergunta: O NSDD-Lite3 pode substituir a análise laboratorial de DQO? Resposta: Não. O sensor é destinado a tendências de processo, alarmes e triagem, e não é um método de análise de conformidade. Qualquer decisão sobre descarte ou água potável deve basear-se em métodos laboratoriais.

Pergunta: Pode-se usar fita veda-rosca na conexão G1/2? Resposta: Não é recomendado. A G1/2 é uma rosca cilíndrica e deve-se usar junta de vedação ou anel O-ring. Fragmentos de fita veda-rosca podem entrar na janela óptica e afetar a medição.