جهاز تحليل الزيت في الماء البصري — سلسلة WACYS

جهاز WACYS هو محلل ضوئي مدمج في خط الأنابيب ومزود بحواف تثبيت، ويقوم بقياس تركيز الزيت في المياه الخارجة من خزان تخزين النفط الخام أو المنتجات النفطية. يتم تثبيته مباشرةً في خط التصريف، ويقوم بالقياس بشكل مستمر بسرعة استجابة تبلغ 0.1 ثانية، ولا يحتاج إلى نظام أخذ عينات أو مبرد للعينات أو حلقة تجاوز أو غطاء حماية للمحلل. يعمل خرج التيار 4–20 مللي أمبير على تشغيل وحدة التحكم في جهاز إزالة الرطوبة، وبالتالي يتوقف السحب عند ظهور الزيت فعليًّا بدلاً من التوقف وفقًا لمؤقت.

لماذا يتم قياس نسبة الزيت في الماء بطريقة القياس المستمر؟

يتراكم الماء في قاع كل خزان لتخزين النفط الخام والمنتجات، ويجب تصريفه قبل أن يصل إلى مخرج المنتج. فالتصريف المبكر يؤدي إلى إهدار المنتج واختلال توازن الخزان؛ بينما يؤدي التصريف المتأخر إلى دخول الماء إلى خط النقل. يعتمد القرار على قيمة واحدة — وهي تركيز النفط في الماء الخارج من الصرف — ويجب أن تكون هذه القيمة متاحة أثناء فتح الصمام، وليس بعد ساعات في المختبر.

يعتمد السحب القائم على المؤقت أو على الحجم على افتراض أن السطح الفاصل بين الماء والزيت يتصرف بنفس الطريقة في كل مرة. لكن في الواقع، الأمر ليس كذلك: فخطوط المستحلب تتغير تبعًا لمعدل التدفق ودرجة الحرارة ودفعة المنتج وحالة قاع الخزان. ويقوم جهاز التحليل المثبت في خط التصريف بإغلاق هذه الحلقة من خلال القياس بدلاً من الاعتماد على الافتراض.

• فقدان المنتج — إيقاف السحب عند نقطة الاختراق الحقيقية بدلاً من ترك هامش أمان في كل عملية سحب.
• تسرب المياه — لم يتبقَ أي ماء خالٍ من الزيت في الخزان، ولم يتم ضخ أي ماء مع المنتج إلى المراحل التالية.
• الامتثال لمعايير مياه الصرف — دليل على أن المياه المُرسلة إلى نظام معالجة المياه الملوثة بالزيت لا تتجاوز الحد المسموح به لتركيز الزيت.

مبدأ القياس

يمر شعاع متوازي من مصدر الأشعة تحت الحمراء عبر عدسة، ويقطع خلية القياس ذات التدفق المباشر بزاوية قائمة على اتجاه التدفق، ثم يصل إلى صمام ضوئي عبر عدسة ثانية ومرشح بصري. وتمتص الوسط جزءًا من شدة الضوء على طول مسار الضوء. ووفقًا لقانون لامبرت-بير، فإن لوغاريتم فقدان النفاذية يتناسب مع تركيز الوسط الممتص، وبالتالي فإن التيار الضوئي الناتج عن الكاشف يمثل قياسًا مباشرًا لتركيز الزيت في الماء.

يوجد المصدر والكاشف في وحدتين منفصلتين مقاومتين للهب على محور بصري أفقي مشترك. وتُعزل الأجزاء البصرية عن العملية بواسطة نافذتين في هيكل الخلية: فلا يتعرض للوسط سوى هاتين النافذتين، ويمكن صيانة الوحدتين دون مقاطعة خط العملية. لا يتأثر القياس باللون أو الكثافة أو الموصلية أو الثابت العازل أو اللزوجة، ولهذا السبب يمكن لجهاز واحد قياس البنزين، والريفورمات، والألكيلات، والديزل، والنفط الخام، ومعظم المنتجات الأخرى التي يتم التعامل معها في مجمع الخزانات.

الميزات الرئيسية

• استجابة سريعة — 0.1 ثانية. لا يوجد تأخير في أخذ العينات، ولا توجد نافذة حساب متوسط طويلة بما يكفي لتأخير اتخاذ القرار، وهذا ما يجعل التحكم في الصمامات ذات الحلقة المغلقة أمرًا ممكنًا.
• يتم تركيبه مباشرة في خط الأنابيب. لا يوجد مبرد للعينات، ولا حلقة تجاوز، ولا مضخة، ولا غطاء للمحلل. ما عليك سوى تثبيت البكرة بالبراغي، وتوصيل الوحدتين بصندوق التحكم، وستبدأ في القياس.
• تشغيل عبر الإنترنت بالكامل، ولا يحتاج إلى صيانة. قياس مستمر مع عرض في الوقت الفعلي؛ وبفضل التحكم في وضع السكون، لا يتم تزويد مصدر الضوء بالطاقة إلا عند الحاجة إلى إجراء القياس.
• مناسب للاستخدام في المناطق الخطرة. علبة مقاومة للاشتعال مصنفة وفقًا لمعيار Ex db IIC T6 Gb، ومناسبة للمناطق التي تُصنف عادةً حول خزانات التخزين وأنابيب التصريف الرئيسية.
• مصمم لتحمل ضغط خط الصرف. يصل الضغط التصميمي إلى 6 ميجا باسكال — وهو أعلى بكثير من الضغط التصميمي للخزان نفسه، لذا لا يشكل جهاز التحليل أبدًا عائقًا يحد من ضغط نظام السحب.
• يناسب جميع المنتجات المخزنة تقريبًا. البنزين، والمادة المُعاد تشكيلها، والمواد المُألكلة، والديزل، ووقود الطائرات، والنفط الخام، ومعظم الهيدروكربونات الأخرى.
• عمر خدمة طويل. أكثر من ثلاث سنوات من التشغيل المتواصل، أو أكثر من عشر سنوات مع التحكم في وضع السكون.
• واجهة قياسية 4–20 مللي أمبير. يقوم صندوق التحكم المرافق بتحويل التيار الضوئي إلى إشارة تتراوح بين 4 و20 مللي أمبير لتزويد وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) أو نظام التحكم الموزع (DCS) الخاص بوحدة التجفيف.

البيانات الفنية

تنطبق القيم المذكورة على المجموعة القياسية. ويتم إصدار شهادات المواد الملامسة للسوائل، والرسومات الأبعاد، وأي بيانات خاصة بالمشروع مع إقرار الطلب.

رمز الطراز ومعلومات الطلب

يحدد رمز الطراز مبدأ القياس ونوع الحافة والحجم الاسمي وفئة الضغط:

WACYS – [المبدأ] – [الحافة][الحجم] – [الضغط]

مثال: WACYS-HZ-A50-16 — محلل بصري للزيت في الماء، يعمل بتقنية امتصاص الأشعة تحت الحمراء، شفة وفقًا لمعيار HG/T 20615، DN50، ضغط التصميم 1.6 ميجا باسكال.

المعلومات المطلوبة عند تقديم الاستفسار:

• أقصى ضغط تشغيل للخط الأنابيب (ميغا باسكال).
• معيار الحافة والحجم الاسمي للحافات المقابلة.
• المساحة المتاحة للتركيب، أو الأبعاد الإجمالية المطلوبة.
• معدل تدفق متوسط (م³/ساعة).
• درجة الحرارة التشغيلية المتوسطة والمتوقعة، بحيث يتم الالتزام بالنطاق الموصى به.

التطبيقات

• التجفيف التلقائي للخزان — تغذية مرتدة عن وجود الزيت في الماء إلى نظام التحكم في جهاز إزالة الماء على خط سحب النفط الخام والبنزين والمواد المُعاد تشكيلها والمواد المُألكلة وما شابهها من عمليات.
• مراقبة الواجهة — الإشارة المستمرة إلى اختراق طبقة المياه في أنابيب تصريف الخزانات وأنظمة التصريف المغلقة.
• مراقبة جودة المياه المسحوبة — التحقق من أن المياه المُرسلة إلى نظام معالجة المياه الملوثة بالزيت لا تتجاوز الحد المسموح به لتركيز الزيت.
• تركيز الشوائب الإجمالي — أي تطبيق تكون فيه الطور المتناثر والوسط الحامل يمتصان الأشعة تحت الحمراء بدرجات متفاوتة.

يتم توفير جهاز التحليل عادةً كجزء من مجموعة معدات تجفيف الخزان، إلى جانب وحدات الشفط العائمة والصمامات المرتبطة بخط التصريف وصندوق التحكم.

التركيب والتشغيل

التركيب الميكانيكي

• تأكد من أن معيار الشفة وحجم جهاز التحليل يتطابقان مع الشفاه الموجودة على الخط قبل التركيب.
• قم بتثبيت جهاز التحليل بين فلنجات الأنابيب بالطريقة المعتادة، مع وضع حشية على كل جانب.
• قم بتثبيت الأنابيب من كلا الجانبين. يجب ألا يتحمل جهاز التحليل أبدًا وزن الخط أو تمدده.
• يجب أن تكون الشفتان المتلاصقتان متوازيتين — لا تقم بسحب الأنابيب لتصحيح محاذاة الشفتين، لأن عزم الانحناء وعزم الدوران يؤديان إلى تشويه الهيكل وإلى خلل في محاذاة الأجزاء البصرية.
• احرص على إبقاء وحدة المصدر ووحدة الكاشف في نفس المستوى الأفقي، حتى لا تترسب المواد الصلبة على النوافذ البصرية.

التوصيل الكهربائي

• قم بتوصيل كابلات وحدة المصدر ووحدة الكاشف بالأطراف المقابلة في صندوق التحكم — تجنب تقاطع التوصيلات أو عكسها.
• قم بتزويد صندوق التحكم بتيار مستمر 24 فولت، وقم بتوصيل خرج التيار 4–20 مللي أمبير الخاص به بوحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) الخاصة بوحدة التجفيف.
• قم بتوصيل مسمار التأريض الخارجي بنقطة التأريض الخاصة بالمعدات، ومسمار التأريض الداخلي بدبوس التأريض في الموصل باستخدام سلك نحاسي مرن.

التشغيل

بعد ضغط الخط، تأكد من أن كلا الوحدتين تعملان بالتيار الكهربائي وأن القراءة المستقرة يتم الحصول عليها باستخدام ماء نظيف في الخلية. اضبط نقطة الصفر باستخدام عينة من الماء النظيف — لا تستخدم الهواء أبدًا — وتأكد من خرج 4–20 مللي أمبير في نظام التحكم. سجل القراءة عند نقطة الصفر وعند حالة القياس الكامل المتوقعة كمرجع لعمليات الفحص اللاحقة.

التشغيل والصيانة

يعمل جهاز التحليل بشكل مستمر ودون الحاجة إلى مراقبة. وعندما تستخدم وحدة التجفيف نظام التحكم في وضع السكون، لا يتم تشغيل مصدر الضوء إلا خلال فترة القياس — وهو الإعداد الذي يطيل العمر التشغيلي المتوقع إلى ما يزيد عن عشر سنوات. وتقتصر الأعمال الروتينية على:

• إجراء فحص بصري دوري للنوافذ البصرية من خلال الخلية؛ وتنظيفها عندما يحدث انحراف في القراءة أو تظهر عليها رواسب.
• التحقق من نقطة الصفر أثناء الصيانة الدورية للخزان.
• استبدال وحدة مصدر الضوء عند انتهاء عمرها التشغيلي، دون الحاجة إلى إزالة الهيكل من خط الإنتاج.

الأسئلة الشائعة

ما الذي يقيسه جهاز التحليل فعليًّا؟

تركيز الزيت في المياه الخارجة من مصرف الخزان، معبَّرًا عنه كنسبة مئوية للزيت في الماء في نطاق يصل إلى 5 %. وهو قياس مباشر للامتصاص الضوئي في خط الأنابيب، وليس تحليلًا مختبريًّا ولا قيمة مستنتجة من التدفق أو الزمن.

لماذا يتم استخدام امتصاص الأشعة تحت الحمراء بدلاً من مبدأ قياس آخر؟

يمكن أن يستند القياس الإلكتروني لنسبة الزيت في الماء إلى اللون، أو الكثافة، أو الموصلية، أو الثابت العازل الكهربائي، أو الموصلية الحرارية، أو الحرارة النوعية، أو اللزوجة، أو امتصاص الموجات الدقيقة، أو الاستجابة بالموجات فوق الصوتية. في خط تصريف الخزان، يتأثر كل عنصر من هذه العناصر بالاستحلاب، وتقلبات الملوحة، والغازات المحبوسة، أو تغير المنتج المخزن؛ أما امتصاص الأشعة تحت الحمراء فهو أقل حساسية بكثير تجاه هذه التأثيرات. ويتمثل القيد العملي الوحيد لهذه التقنية في تلوث النافذة، وهو ما يتم معالجته من خلال درجة جودة الزجاج البصري والمعالجة السطحية المضادة للالتصاق المستخدمة في نوافذ WACYS.

هل يلزم وجود نظام أخذ عينات منفصل أو غرفة تحليل؟

لا. جهاز التحليل عبارة عن قطعة توصيل ذات حواف يتم تركيبها مباشرة في خط التصريف. ولا يتم تركيب أي جزء آخر بشكل منفصل سوى صندوق التحكم، الذي يحول التيار الضوئي إلى 4–20 مللي أمبير — وعادةً ما يتم تركيبه داخل الغلاف المقاوم للاشتعال الخاص بوحدة إزالة الرطوبة.

ما هي معايير وأحجام الفلنجات المتوفرة؟

فلنجات HG/T 20615 (نمط ASME) أو HG/T 20592 (نمط EN)، من DN06 إلى DN300، مع ضغط تصميمي قابل للتحديد من 1.6 إلى 6.0 ميجا باسكال. ويمكن تقديم عروض أسعار لمعايير أخرى بناءً على الطلب.

كم مرة تحتاج الآلة إلى صيانة؟

يقتصر الصيانة الروتينية على الفحص البصري الدوري للنوافذ والتحقق من نقطة الصفر أثناء صيانة الخزان. وفي حالة التشغيل المستمر، تبلغ العمر التشغيلي المتوقع أكثر من ثلاث سنوات؛ أما مع استخدام وضع السكون، فيتجاوز العشر سنوات.

هل يمكن استخدامه في خزان موجود بالفعل، وليس فقط في الخزانات الجديدة؟

نعم. يتم تركيب جهاز التحليل في خط التصريف وليس داخل الخزان، لذا يمكن إضافته إلى نظام التجفيف الحالي أثناء فترة التوقف عن التشغيل دون الحاجة إلى القيام بأي أعمال داخل الخزان.

اطلب عرض أسعار

يرجى إرسال حجم الخط، ومعيار الحافة، وضغط التصميم، ومعدل التدفق، والمنتج الذي سيتم معالجته، وسنقوم بالرد عليكم برمز الطراز، والرسم التفصيلي للأبعاد، والسعر. وتتوفر أوراق بيانات المنتج وشهادات الحماية من الانفجار عند الطلب.

البريد الإلكتروني: info@wanantec.com · هاتف: +86-27-8194-8788 · اتصل بفريقنا الهندسي