Analisador óptico de óleo em água — Série WACYS

O WACYS é um analisador óptico em linha com flanges que mede a concentração de óleo na água que sai de um tanque de armazenamento de petróleo bruto ou de derivados. Ele é aparafusado diretamente na linha de drenagem, realiza medições contínuas com um tempo de resposta de 0,1 s e não requer sistema de amostragem, resfriador de amostra, circuito de desvio nem abrigo para o analisador. A saída de 4–20 mA aciona o controlador do desumidificador, de modo que a retirada de amostra é interrompida no momento em que o óleo realmente aparece, em vez de ser interrompida por um temporizador.

Por que medir o óleo na água em tempo real?

A água se acumula no fundo de todos os tanques de armazenamento de petróleo bruto e derivados e precisa ser drenada antes de chegar à saída do produto. Drenar muito cedo desperdiça produto e desequilibra o tanque; drenar muito tarde leva água para a linha de transferência. A decisão depende de um único valor — a concentração de óleo na água que sai pelo dreno — e esse valor precisa estar disponível enquanto a válvula estiver aberta, não horas depois, em um laboratório.

A retirada baseada em temporizador ou em volume pressupõe que a interface água/óleo se comporte da mesma maneira todas as vezes. Na prática, isso não ocorre: as faixas da emulsão variam de acordo com a vazão, a temperatura, o lote do produto e as condições do fundo do tanque. Um analisador na linha de drenagem fecha esse ciclo com uma medição, em vez de uma suposição.

• Perda de produto — interromper o desenho no ponto exato da ruptura, em vez de deixar uma margem de segurança em cada desenho.
• Arrasto de água — não resta água sem óleo no tanque, e nenhuma água é enviada a jusante junto com o produto.
• Conformidade com as normas de efluentes — comprovação de que a água enviada ao sistema de água oleosa está dentro do limite permitido de concentração de óleo.

Princípio de medição

Um feixe colimado proveniente de uma fonte infravermelha passa por uma lente, atravessa a célula de medição de fluxo em ângulo reto em relação ao fluxo e atinge um fotodiodo por meio de uma segunda lente e um filtro óptico. O meio absorve parte da intensidade ao longo do comprimento do caminho óptico. De acordo com a lei de Lambert-Beer, o logaritmo da perda de transmitância é proporcional à concentração do meio absorvente; portanto, a fotocorrente gerada pelo detector é uma medida direta da concentração de óleo na água.

A fonte e o detector estão localizados em módulos à prova de chamas separados, alinhados em um eixo óptico horizontal comum. O sistema óptico é isolado do processo por meio das duas janelas no corpo da célula: nada além das janelas fica exposto ao meio, e os módulos podem ser submetidos a manutenção sem interromper a linha de processo. A medição é independente de cor, densidade, condutividade, constante dielétrica ou viscosidade; por isso, um único instrumento abrange gasolina, reformado, alquilado, diesel, petróleo bruto e a maioria dos outros produtos manuseados em um parque de tanques.

Principais recursos

• Resposta rápida — 0,1 s. Não há atraso na amostragem nem janela de média longa o suficiente para atrasar uma decisão, e é isso que torna possível o controle de válvulas em circuito fechado.
• Instalado diretamente na linha. Sem resfriador de amostra, circuito de desvio, bomba ou gabinete para o analisador. Basta aparafusar o cartucho, conectar os dois módulos à caixa de controle e o aparelho já começa a medir.
• Operação totalmente online e sem necessidade de manutenção. Medição contínua com exibição em tempo real; graças ao controle do modo de suspensão, a fonte de luz é acionada apenas quando é necessária uma medição.
• Adequado para áreas perigosas. Caixa à prova de chamas com classificação Ex db IIC T6 Gb, adequada para as zonas normalmente classificadas ao redor de tanques de armazenamento e coletores de drenagem.
• Projetado para suportar a pressão da tubulação de drenagem. Pressão de projeto de até 6 MPa — bem acima da pressão de projeto do próprio tanque, de modo que o analisador nunca se torna o elemento limitante da pressão no sistema de retirada.
• É adequado para praticamente todos os produtos armazenados. Gasolina, reformado, alquilado, diesel, combustível de aviação, petróleo bruto e a maioria dos outros hidrocarbonetos.
• Longa vida útil. Mais de três anos em operação contínua ou mais de dez anos com controle do modo de suspensão.
• Interface padrão de 4–20 mA. A caixa de controle auxiliar converte a fotocorrente em um sinal de 4–20 mA para o PLC ou o DCS do sistema de desidratação.

Dados técnicos

Os valores indicados se aplicam à linha padrão. Os certificados dos materiais em contato com o fluido, os desenhos dimensionais e quaisquer dados específicos do projeto são fornecidos junto com a confirmação do pedido.

Código do modelo e informações para encomenda

O código do modelo identifica o princípio de medição, o tipo de flange, o diâmetro nominal e a classe de pressão:

WACYS – [princípio] – [flange][tamanho] – [pressão]

Exemplo: WACYS-HZ-A50-16 — analisador óptico de óleo em água, absorção infravermelha, flange HG/T 20615, DN50, pressão nominal de 1,6 MPa.

Informações necessárias ao enviar uma consulta:

• Pressão máxima de operação da tubulação (MPa).
• Padrão da flange e tamanho nominal das flanges de acoplamento.
• Espaço disponível para instalação ou as dimensões totais necessárias.
• Vazão média (m³/h).
• Temperatura de operação média e prevista, de modo que o intervalo recomendado seja respeitado.

Aplicações

• Deshidratação automática do tanque — feedback de óleo em água para o sistema de controle do desidratador na linha de drenagem de petróleo bruto, gasolina, reformado, alquilado e serviços similares.
• Monitoramento de interface — indicação contínua de penetração da camada de água nos coletores de drenagem dos tanques e nos sistemas de drenagem fechada.
• Controle de qualidade da retirada de água — verificação de que a água encaminhada para o sistema de tratamento de água oleosa esteja dentro do limite permitido de concentração de óleo.
• Concentração geral de impurezas — qualquer aplicação em que a fase dispersa e o meio de transporte absorvam radiação infravermelha em graus diferentes.

O analisador é normalmente fornecido como parte de um pacote de desumidificação de tanques, juntamente com unidades de sucção flutuantes e as válvulas da linha de drenagem e a caixa de controle correspondentes.

Instalação e colocação em operação

Instalação mecânica

• Verifique se a norma e o tamanho da flange do analisador correspondem às flanges da linha antes da instalação.
• Aperte o analisador entre as flanges do tubo da maneira habitual, com uma junta de vedação de cada lado.
• Prenda a tubulação em ambos os lados. O analisador nunca deve suportar o peso ou a expansão da tubulação.
• Os dois flanges de acoplamento devem estar paralelos — não puxe a tubulação para alinhá-la, pois o momento fletor e o torque deformam o corpo e desalinham os componentes ópticos.
• Mantenha o módulo de fonte e o módulo detector no mesmo plano horizontal, para que os sólidos não se depositem nas janelas ópticas.

Conexão elétrica

• Conecte os cabos do módulo de fonte e do módulo detector aos terminais correspondentes da caixa de controle — não cruze nem inverta as conexões.
• Alimente a caixa de controle com 24 V CC e conecte sua saída de 4–20 mA ao PLC do sistema de desidratação.
• Conecte o pino de aterramento externo ao ponto de aterramento do equipamento e o pino de aterramento interno ao pino de aterramento do conector por meio de um fio de cobre flexível.

Colocação em operação

Após a linha ser pressurizada, verifique se ambos os módulos estão alimentados e se é obtida uma leitura estável com água limpa na célula. Defina o ponto zero com uma amostra de água limpa — nunca com ar — e confirme a saída de 4–20 mA no sistema de controle. Registre a leitura no zero e na condição de escala total esperada como referência para verificações posteriores.

Operação e manutenção

O analisador funciona de forma contínua e sem supervisão. Nos casos em que o conjunto de desidratação utiliza o controle em modo de suspensão, a fonte de luz é acesa apenas durante o intervalo de medição — configuração essa que prolonga a vida útil prevista para mais de dez anos. O trabalho de rotina se limita a:

• Faça uma verificação visual periódica das janelas ópticas através da célula; limpe-as quando houver desvio na leitura ou quando for visível algum depósito.
• Verificação do ponto zero durante a manutenção programada do tanque.
• Substituição do módulo da fonte de luz ao final de sua vida útil, sem retirar o corpo da linha.

Perguntas frequentes

O que o analisador realmente mede?

A concentração de óleo na água que sai pelo dreno do tanque, expressa como porcentagem de óleo na água em uma faixa de até 5 %. Trata-se de uma medição direta de absorção óptica na linha, e não de uma análise laboratorial nem de um valor inferido a partir do vazão ou do tempo.

Por que a absorção infravermelha, em vez de outro princípio de medição?

A medição online de óleo em água pode se basear na cor, densidade, condutividade, constante dielétrica, condutividade térmica, calor específico, viscosidade, absorção de micro-ondas ou resposta ultrassônica. Em uma linha de drenagem de tanque, cada um desses parâmetros é afetado pela emulsificação, variações de salinidade, gás arrastado ou mudança no produto armazenado; a absorção infravermelha é consideravelmente menos sensível a essas influências. Sua única limitação prática é o acúmulo de resíduos na janela, o que é resolvido pelo tipo de vidro óptico e pelo tratamento de superfície antiaderente utilizado nas janelas do WACYS.

É necessário um sistema de amostragem separado ou uma sala de análise?

Não. O analisador é um elemento de conexão com flange instalado diretamente na linha de drenagem. Apenas a caixa de controle, que converte a fotocorrente em 4–20 mA, é montada separadamente — normalmente dentro do invólucro à prova de chamas do conjunto de desidratação.

Quais normas e tamanhos de flanges estão disponíveis?

Flanges HG/T 20615 (padrão ASME) ou HG/T 20592 (padrão EN), de DN06 a DN300, com pressão de projeto selecionável entre 1,6 e 6,0 MPa. Outras normas podem ser cotadas mediante solicitação.

Com que frequência o instrumento precisa de manutenção?

A manutenção de rotina limita-se a uma inspeção visual periódica das janelas e a uma verificação do ponto zero durante a manutenção do tanque. Em operação contínua, a vida útil prevista é superior a três anos; com o controle do modo de suspensão, ela ultrapassa dez anos.

É possível utilizá-lo em um tanque já existente, e não apenas em construções novas?

Sim. O analisador é instalado na linha de drenagem, e não dentro do tanque; assim, ele pode ser incorporado a um sistema de desidratação já existente durante uma parada, sem a necessidade de trabalhos dentro do tanque.

Solicite um orçamento

Envie-nos o tamanho da tubulação, a norma da flange, a pressão de projeto, a vazão e o produto a ser transportado, e nós lhe enviaremos o código do modelo, o desenho dimensional e o preço. As fichas técnicas do produto e os certificados de proteção contra explosão estão disponíveis mediante solicitação.

E-mail: info@wanantec.com · Tel.: +86-27-8194-8788 · Entre em contato com nossa equipe de engenharia