Оптический анализатор «масло в воде» — серия WACYS

WACYS — это фланцевый линейный оптический анализатор, измеряющий концентрацию нефти в воде, вытекающей из резервуара для хранения сырой нефти или нефтепродуктов. Он устанавливается непосредственно на сливную линию с помощью болтов, осуществляет непрерывное измерение с временем отклика 0,1 с и не требует системы отбора проб, охладителя проб, байпасного контура или защитного кожуха для анализатора. Выходной сигнал 4–20 мА управляет контроллером осушителя, благодаря чему отбор жидкости прекращается при фактическом появлении нефти, а не по таймеру.

Зачем проводить онлайн-измерение содержания нефти в воде?

На дне каждого резервуара для хранения сырой нефти и нефтепродуктов скапливается вода, которую необходимо слить до того, как она достигнет выпускного отверстия. Слив слишком рано приводит к потере продукта и нарушению баланса в резервуаре; слив слишком поздно приводит к попаданию воды в перекачивающий трубопровод. Решение зависит от одного показателя — концентрации нефти в воде, вытекающей из сливного отверстия, — и этот показатель должен быть известен в момент открытия клапана, а не через несколько часов в лаборатории.

Слив по таймеру или по объему предполагает, что граница раздела «вода–масло» ведет себя одинаково в каждом случае. На практике это не так: полосы эмульсии смещаются в зависимости от пропускной способности, температуры, партии продукта и состояния дна резервуара. Анализатор, установленный в сливной линии, позволяет заменить допущение на фактические измерения.

• Потери продукции — останавливать вытягивание в момент фактического прорыва, а не оставлять запас прочности при каждом вытягивании.
• Перенос воды — в резервуаре не осталось воды без масла, вода не поступает в последующие секции вместе с продуктом.
• Соответствие нормам по сбросу сточных вод — подтверждение того, что вода, поступающая в систему разделения нефти и воды, соответствует допустимой концентрации нефти.

Принцип измерения

Коллимированный пучок из инфракрасного источника проходит через линзу, пересекает проточную измерительную ячейку под прямым углом к потоку и попадает на фотодиод через вторую линзу и оптический фильтр. Раствор поглощает часть интенсивности света на протяжении длины оптического пути. Согласно закону Ламберта–Бера, логарифм потери коэффициента пропускания пропорционален концентрации поглощающей среды, поэтому фототок, генерируемый детектором, является прямым показателем концентрации нефти в воде.

Источник и детектор расположены в отдельных взрывозащищенных модулях на общей горизонтальной оптической оси. Оптические элементы изолированы от технологического процесса двумя окнами в корпусе ячейки: только эти окна соприкасаются со средой, а техническое обслуживание модулей можно проводить без остановки технологической линии. Измерение не зависит от цвета, плотности, проводимости, диэлектрической проницаемости или вязкости, поэтому один прибор позволяет измерять бензин, реформат, алкилат, дизельное топливо, сырую нефть и большинство других продуктов, хранящихся на нефтебазе.

Основные особенности

• Быстрое время отклика — 0,1 с. Отсутствие задержки дискретизации и отсутствие окна усреднения, достаточно длинного, чтобы задержать принятие решения, — именно это и делает возможным управление клапаном в режиме замкнутого контура.
• Устанавливается непосредственно в линию. Без охладителя проб, байпасного контура, насоса и кожуха анализатора. Просто закрепите соединительную втулку болтами, подключите оба модуля к блоку управления — и устройство готово к измерениям.
• Полностью онлайн, не требующая технического обслуживания эксплуатация. Непрерывное измерение с отображением результатов в режиме реального времени; благодаря функции управления режимом сна источник света включается только тогда, когда требуется провести измерение.
• Пригодно для использования во взрывоопасных зонах. Взрывозащищенный корпус с классом защиты Ex db IIC T6 Gb, подходящий для зон, обычно относящихся к категории, прилегающих к резервуарам для хранения и сливным коллекторам.
• Рассчитано на давление в сливной линии. Расчетное давление до 6 МПа — это значительно превышает расчетное давление самого резервуара, поэтому анализатор никогда не становится фактором, ограничивающим давление в системе отбора проб.
• Подходит практически для всех видов хранящихся продуктов. Бензин, реформат, алкилат, дизельное топливо, авиационное топливо, сырая нефть и большинство других углеводородов.
• Длительный срок службы. Более трёх лет непрерывной работы или более десяти лет с управлением в режиме сна.
• Стандартный интерфейс 4–20 мА. Вспомогательный блок управления преобразует фототок в сигнал 4–20 мА для ПЛК или СКП системы обезвоживания.

Технические характеристики

Указанные значения относятся к стандартному ассортименту. Сертификаты на материалы, контактирующие с рабочей средой, чертежи с размерами и любые данные, относящиеся к конкретному проекту, предоставляются вместе с подтверждением заказа.

Код модели и информация о заказе

В коде модели указаны принцип измерения, тип фланца, номинальный размер и класс давления:

WACYS – [принцип] – [фланец][размер] – [давление]

Пример: WACYS-HZ-A50-16 — оптический анализатор масла в воде, инфракрасное поглощение, фланец HG/T 20615, DN50, расчетное давление 1,6 МПа.

Информация, необходимая при отправке запроса:

• Максимальное рабочее давление в трубопроводе (МПа).
• Стандарт фланца и номинальный размер сопрягаемых фланцев.
• Доступное место для установки или требуемые габаритные размеры.
• Средний расход (м³/ч).
• Средняя и ожидаемая рабочая температура, с учётом соблюдения рекомендуемого диапазона.

Приложения

• Автоматическая осушка резервуара — обратная связь по показателям содержания масла в воде с системой управления дегидратором на линии отбора сырой нефти, бензина, реформата, алкилата и аналогичных продуктов.
• Мониторинг интерфейса — непрерывная индикация прорыва водного слоя на сливных коллекторах резервуаров и в системах с закрытым сливом.
• Контроль качества отводимой воды — проверка того, что вода, поступающая в систему очистки нефтесодержащей воды, соответствует допустимой концентрации нефти.
• Общая концентрация примесей — любые области применения, в которых дисперсная фаза и носительная среда по-разному поглощают инфракрасное излучение.

Анализатор обычно поставляется в составе комплекта для осушения резервуара вместе с плавучие всасывающие установки а также соответствующие клапаны сливной линии и блок управления.

Монтаж и ввод в эксплуатацию

Механический монтаж

• Перед монтажом убедитесь, что стандарт и размер фланца анализатора соответствуют фланцам на трубопроводе.
• Закрепите анализатор между фланцами трубы обычным способом, установив прокладку с каждой стороны.
• Обеспечьте опору трубопровода с обеих сторон. Анализатор ни в коем случае не должен воспринимать на себя вес или удлинение трубопровода.
• Два соединительных фланца должны быть расположены параллельно — не выравнивайте трубопровод силой, так как изгибающий момент и крутящий момент приводят к деформации корпуса и смещению оптики.
• Установите модуль источника и модуль детектора в одной горизонтальной плоскости, чтобы на оптических окнах не оседали твердые частицы.

Электрическое подключение

• Подключите кабели модуля-источника и модуля-детектора к соответствующим клеммам блока управления — не перекрещивайте и не меняйте местами провода.
• Подключите блок управления к источнику питания постоянного тока 24 В и подведите его выходной сигнал 4–20 мА к ПЛК установки обезвоживания.
• Подключите внешний заземляющий штырь к точке заземления оборудования, а внутренний заземляющий штырь — к заземляющему контакту разъема с помощью гибкого медного провода.

Ввод в эксплуатацию

После создания давления в линии убедитесь, что оба модуля находятся под питанием и что при наличии чистой воды в ячейке получается стабильное показание. Установите нулевую точку с помощью пробы чистой воды — ни в коем случае не с помощью воздуха — и проверьте наличие выходного сигнала 4–20 мА в системе управления. Запишите показания при нулевом значении и при ожидаемом полном ходу шкалы в качестве эталона для последующих проверок.

Эксплуатация и техническое обслуживание

Анализатор работает в непрерывном режиме без участия оператора. Если в системе осушения используется управление в режиме ожидания, источник света включается только на время проведения измерений — такая конфигурация обеспечивает ожидаемый срок службы более десяти лет. Рутинные работы сводятся к следующему:

• Периодически визуально проверяйте состояние оптических окон через камеру; очищайте их, если показания считывателя отклоняются от нормы или на них виден налет.
• Проверка нулевой отметки в ходе планового технического обслуживания резервуара.
• Замена модуля источника света по истечении срока его службы без снятия корпуса с линии.

Часто задаваемые вопросы

Что на самом деле измеряет этот анализатор?

Концентрация нефти в воде, вытекающей из сливного отверстия резервуара, выраженная в процентах содержания нефти в воде в диапазоне до 5 %. Это прямое измерение оптического поглощения в трубопроводе, а не лабораторный анализ и не значение, рассчитанное на основе данных о расходе или времени.

Почему именно инфракрасное поглощение, а не какой-либо другой принцип измерения?

Онлайн-измерение содержания масла в воде может основываться на анализе цвета, плотности, проводимости, диэлектрической проницаемости, теплопроводности, удельной теплоемкости, вязкости, поглощения микроволн или ультразвукового отклика. В сливной линии резервуара каждый из этих параметров подвержен влиянию эмульгирования, колебаний солености, увлечённого газа или смены хранящегося продукта; инфракрасное поглощение значительно менее чувствительно к этим факторам. Единственным практическим ограничением является загрязнение окна, которое устраняется за счёт использования оптического стекла и антиадгезионной обработки поверхности, применяемой на окнах WACYS.

Требуется ли отдельная система отбора проб или помещение для анализатора?

Нет. Анализатор представляет собой фланцевую вставку, устанавливаемую непосредственно в сливной трубопровод. Отдельно монтируется только блок управления, преобразующий фототок в сигнал 4–20 мА — как правило, внутри взрывозащищенного корпуса установки осушения.

Какие стандарты и размеры фланцев доступны?

Фланцы HG/T 20615 (тип ASME) или HG/T 20592 (тип EN) диаметром от DN06 до DN300 с расчетным давлением в диапазоне от 1,6 до 6,0 МПа. По запросу могут быть предложены изделия, соответствующие другим стандартам.

Как часто прибор требует обслуживания?

Профилактическое обслуживание сводится к периодическому визуальному осмотру окон и проверке нулевой отметки во время технического обслуживания резервуара. При непрерывной эксплуатации ожидаемый срок службы составляет более трёх лет; при использовании режима ожидания он превышает десять лет.

Можно ли его использовать на уже существующем резервуаре, а не только на новых?

Да. Анализатор устанавливается в сливной трубопровод, а не внутри резервуара, поэтому его можно подключить к существующей системе осушения во время остановки оборудования без проведения работ внутри резервуара.

Запросить расценки

Сообщите нам размер трубопровода, стандарт фланца, расчетное давление, расход и перекачиваемый продукт, и мы предоставим вам код модели, чертеж с размерами и цену. Технические паспорта продукции и сертификаты взрывозащиты предоставляются по запросу.

Электронная почта: info@wanantec.com · Тел.: +86-27-8194-8788 · Свяжитесь с нашей инженерной командой