انتقل إلى المحتوى
استخدام قياسات اللزوجة في الوقت الفعلي في عمليات التكرير لزيادة الكفاءة والمرونة والربحية

العمليات في المصافي التي تلعب فيها قياسات اللزوجة والكثافة وإدارتها دورًا محوريًا في عمليات التكرير هي كالتالي:

  • عمليات مزج دقيقة
  • نقل النفط في المصافي: ضمان الجودة والكمية المناسبتين أثناء عمليات النقل
  • تحسين عمليات التكرير: موازنات كتلة وحدات المعالجة والتحكم في الفاقد
  • فهم كيمياء مزج النفط الخام لتحقيق التحسينات

لمحة عامة عن عملية التكرير | المرجع: المعهد الأمريكي للبترول (https://www.api.org/)

المقدمة

يتغير توافر النفط الخام وأسعاره باستمرار. وفي ظل هذه الظروف المتغيرة، يصبح الحفاظ على الطاقة الإنتاجية أو زيادتها مع خفض التكاليف أكثر تعقيدًا بالنسبة للمصافي. وبينما يسعى المشغلون إلى تحقيق كفاءة وربحية أكبر، فإنهم يعتمدون على الحصول على بيانات قياس دقيقة باستمرار في جميع التطبيقات.

لا يزال البترول أحد أهم الهيدروكربونات في السوق العالمية، فهو المصدر الرئيسي للوقود السائل ووقود النقل، ومادة خام أساسية لصناعة البوليمرات. تُعدّ اللزوجة خاصية مهمة للسوائل لأسباب عديدة، فهي قد تكون خاصية وظيفية، أو مرتبطة بصفة مميزة، أو مرتبطة بكفاءة الاستخدام. والأهم من ذلك، أن اللزوجة مؤشر على كيفية التعامل مع السائل - ضخه، وترشيحه، وتحريكه.

المصفاة - اللزوجة والكثافة

عمليات التكرير والمنتجات | المصدر: فاليرو للطاقة (https://www.valero.com/)

المنتجات البترولية المكررة واستخداماتها

لكل منتج بترولي مكرر يتم الحصول عليه من النفط الخام استخدام محدد:

  • يُستخدم غاز البترول المسال (LPG)، المعروف أيضًا باسم البيوتان والبروبان، كوقود للسيارات أو يُعبأ في زجاجات ويستخدم للأغراض المنزلية.
  • يُستخدم البنزين والديزل كوقود للمركبات.
  • يُستخدم الكيروسين كوقود للطائرات.
  • النفتا مادة خام رئيسية في صناعة البتروكيماويات.
  • يُستخدم زيت التدفئة للتدفئة
  • تُستخدم الزيوت الأساسية في صناعة مواد التشحيم.
  • يُستخدم الأسفلت، الذي يُطلق عليه أحيانًا اسم البيتومين، في رصف الطرق.

تطبيق

يُصنف النفط الخام إلى نفط خفيف ونفط ثقيل بناءً على خصائصه الفيزيائية المختلفة، مثل الوزن الجزيئي واللزوجة والكثافة ودرجة API. وتلعب اللزوجة والكثافة دورًا بالغ الأهمية في إنتاج النفط ونقله عبر خطوط الأنابيب وعمليات استخراجه.

تُعدّ اللزوجة من أهم القياسات التي تُجرى في المصافي. يشتري جميع العملاء منتجات المصافي المصنفة حسب درجات لزوجتها، وفقًا للمعايير الدولية المعتمدة مثل معايير الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM). تُعتبر اللزوجة أساسية لتحديد جودة المنتج، كما أنها بالغة الأهمية لحماية آلات المعالجة مثل المضخات والضواغط.

تُعرَّف المنتجات المكررة بلزوجتها. وقد طُوِّرت على مرّ الزمن أساليب وتقنيات تُتيح للمشغلين مزيدًا من التحكم في عملياتهم. واليوم، تُسهم التحسينات في قياس اللزوجة والتحكم بها في زيادة ربحية مصافي التكرير بشكل كبير. وتُعدّ صعوبة قياس اللزوجة والكثافة في ظروف المكامن وارتفاع تكلفتها السبب الرئيسي لنقص هذه البيانات عند درجات حرارة أخرى. إضافةً إلى ذلك، تُشكّل اللزوجة والكثافة مؤشرات مهمة للمحاكاة العددية لتحديد الجدوى الاقتصادية ونجاح مشروع استخلاص النفط المُعزَّز.

مراحل المعالجة في المصفاة

تقوم مصافي البترول بتحويل النفط الخام إلى منتجات بترولية لاستخدامها كوقود للنقل والتدفئة ورصف الطرق وتوليد الكهرباء وكمواد خام لصنع المواد الكيميائية.

تُفكك عملية التكرير النفط الخام إلى مكوناته المختلفة، والتي يُعاد تشكيلها بشكل انتقائي لتكوين منتجات جديدة. تُعد مصافي النفط منشآت صناعية معقدة ومكلفة. وتتكون جميع المصافي من ثلاث مراحل أساسية:

  • الانفصال
  • تحويل
  • علاج

الانفصال

تتبخر أخف المكونات، بما في ذلك البنزين وغازات التكرير المسالة، وتصعد إلى أعلى برج التقطير، حيث تتكثف مرة أخرى إلى سوائل.

تبقى السوائل متوسطة الوزن، بما في ذلك الكيروسين والمقطرات، في منتصف برج التقطير.

تنفصل السوائل الأثقل، والتي تسمى زيوت الغاز، في الجزء السفلي من برج التقطير، بينما تستقر الأجزاء الأثقل ذات أعلى نقاط الغليان في قاع البرج.

تحويل

بعد التقطير، يمكن معالجة الكسور الثقيلة ذات القيمة المنخفضة لإنتاج منتجات أخف ذات قيمة أعلى، مثل البنزين. تُحوّل الكسور الناتجة عن وحدات التقطير إلى مكونات وسيطة تُصبح في النهاية منتجات نهائية.

علاج

لإنتاج البنزين، يقوم فنيو المصافي بمزج مجموعة متنوعة من المواد من وحدات المعالجة بعناية. ويُحدد مستوى الأوكتان ومعدلات ضغط البخار واعتبارات خاصة أخرى تركيبة مزيج البنزين.

التخزين: يتم تخزين كل من النفط الخام الوارد والمنتجات النهائية الصادرة مؤقتًا في خزانات كبيرة في مجمع خزانات بالقرب من المصفاة. وتنقل خطوط الأنابيب والقطارات والشاحنات المنتجات النهائية من خزانات التخزين إلى مواقع أخرى في جميع أنحاء البلاد.

أين تضيف قياسات اللزوجة قيمة في سلسلة التوريد؟

بشكل عام، تتمثل العمليات في مصافي النفط التي تلعب فيها قياسات اللزوجة وإدارتها دورًا محوريًا في عمليات التكرير فيما يلي:

  • مزج
  • خدمات النقل والتحويل
  • كشف
  • القياس
  • البحث والتطوير، كيمياء المزج

عمليات مزج دقيقة

المزج هو عملية خلط النفط الخام والمكثفات والبيتومين - وكلها ذات خصائص وقيم متفاوتة - في تيار واحد لإنتاج نوع جديد من النفط الخام أكثر ملاءمة للنقل والتكرير. وتخضع عملية المزج في المصافي للعديد من الاعتبارات، وهي مدفوعة بـ:

  • أحجام وكميات الإنتاج من رأس البئر؛
  • الخدمات اللوجستية، أي نقل الكميات إلى السوق باستخدام الأنابيب والسكك الحديدية والبارجات؛
  • متطلبات مواد التغذية للمصافي وتكوينات وحدات المعالجة.

يُعدّ ضمان دقة نسب كل منتج في أي وصفة أمرًا بالغ الأهمية. وتعتمد دقة هذا المزيج على العديد من المتغيرات داخل النظام. ويُحدد جهاز القياس الرئيسي دقة النظام ككل؛ لذا، يُعدّ اختيار جهاز القياس أمرًا بالغ الأهمية.

قد يؤدي مزج نوعين أو أكثر من النفط الخام لتحقيق التوازن الأمثل في خصائص المواد الخام إلى ظهور مشكلات غير معروفة تتعلق بعدم توافق أنواع النفط الخام. وهذا بدوره قد يؤدي إلى تسريع الترسيب، وبالتالي زيادة تكاليف الطاقة لسخان وحدة النفط الخام، واحتمالية إيقاف التشغيل المبكر لتنظيف المبادل الحراري.

 

في أغلب الأحيان، يصعب التمييز بين التسرب والانحرافات المقبولة عن النموذج بسبب تغير الظروف في خط الأنابيب، وأخطاء القياس، وتغيرات درجات الحرارة والضغط. لذا، يلزم وجود أجهزة قياس موثوقة لرصد أي تغيير في تدفق العملية، وتمكين المشغل من الاستجابة بفعالية لأي تغيير من هذا القبيل. تتعدد فوائد استخدام أجهزة القياس لمراقبة خصائص المزيج في الوقت الفعلي، واختيار التدخلات التصحيحية المناسبة عند الضرورة.

  • تحسين إنتاجية المنتجات الخاصة بالمصفاة عند معالجة الزيوت الصخرية والبيتومين
  • الكشف المناسب عن نقطة النهاية لعمليات الخلط/المزج للحفاظ على الطاقة وضمان الجودة
  • جودة ثابتة لتيار التغذية للمصافي التي تعالج النفط الخام الثقيل غير التقليدي والنفط الصخري المحلي.
  • مزيد من المرونة في التعامل مع المتغيرات: استخدام تقلبات أسعار النفط الخام والبيتومين في السوق لتحقيق ميزة.
  • انخفاض في التلوث والتآكل المصاحبين مع تحسين الكشف عن مستوى المستحلب.
  • إن دمج مراقبة الجودة مع أدوات أتمتة العمليات في الوقت الفعلي يمكن أن يقلل من احتياجات تحديث المصافي.

تستخدم المصافي قياسات اللزوجة المباشرة لتعزيز اتساق الإنتاج. يقع مقياس اللزوجة في خط جانبي من الخط الرئيسي، ويُستخدم للحفاظ على إضافة المُخفف لتحقيق المواصفات المثالية للعميل من المرة الأولى. تتمتع المصافي التي تستخدم نظام المزج المُعتمد على التحليل بقدرات لتحديد الخصائص المهمة لكل نوع من أنواع النفط الخام. وهذا يُتيح إجراء تعديلات على المزج تُؤثر على جودة المنتج وكمياته المطلوبة. كما يُحسّن الجدولة من خلال الاطلاع على خصائص النفط الخام الوارد وإجراء تحليلات إضافية في الموقع قبل شحنه إلى وحدة معالجة النفط الخام.

نقل النفط في المصافي: ضمان الجودة والكمية المناسبتين أثناء عمليات النقل

يشير نقل الحفظ إلى المعاملات التي تتضمن نقل مواد مادية من جهة تشغيل إلى أخرى. وتُعدّ مراقبة الجودة خلال هذه العمليات مفيدة لضمان حقوق الأطراف المعنية بالمعاملة.

يجب أن تستوفي عمليات إنتاج النفط الخام مواصفات محددة للكثافة واللزوجة ونسبة الماء، وذلك لأغراض نقل الملكية، وفقًا لما تحدده شركات خطوط الأنابيب. قد يؤدي عدم استيفاء هذه الشروط قبل الشحن إلى تكاليف إعادة معالجة باهظة وتوقف العمليات. يبحث المهندسون عن حل متكامل يُمكّن من قياس الامتثال بدقة. فهم بحاجة إلى ضمان أن جودة النفط الخام تفي بجميع شروط المعالجة المطلوبة أو تتجاوزها قبل مغادرة الشحنة للمنشأة أو نقطة نقل الملكية.

يُعدّ قياس كميات النفط الخام على اليابسة أحد أنشطة المحطات التي تُعدّ فيها معايير الجودة المتعلقة بقياس اللزوجة والكثافة ذات أهمية بالغة. فعند وصول النفط الخام إلى اليابسة، يتم قياس كميته، مما يؤثر على الضرائب أو مدفوعات نقل الملكية. وتُستخدم أنظمة مماثلة بين البائع والمشتري، ويتم مقارنة البيانات. وتُتيح عمليات النقل بين المنصة وخط الأنابيب ومرافق التخزين والتوزيع البرية فرصًا للقياس، إذ يرغب كل مشترٍ في التأكد من الكمية المُورّدة. وتُعدّ قياسات الكثافة مفيدة في هذه التقديرات والحسابات.

يُعدّ نوع العداد المُناسب للتطبيق العاملَ الرئيسي في أنظمة القياس، حيث يُشكّل عامل اللزوجة وحساسية الهواء العاملَ الأساسي في اختيار العداد. يجب مراعاة عوامل أخرى مثل الأنابيب، والاهتزازات، والتركيبات الكهربائية، وتكييف التدفق، والتوافق الكيميائي، وديناميكيات النظام، والخبرة السابقة. تشمل قائمة خيارات المعدات الكاملة العداد، والمصفاة، وصمام التحكم، ونظام إزالة الهواء، الذي يتطلب دراسة متأنية لأنه يجب أن يمنع دخول أي هواء إلى نظام القياس.

تحسين عمليات التكرير: موازنات كتلة وحدات المعالجة والتحكم في الفاقد

قد تُمثل موازنات كتلة وحدات المعالجة تحديًا نظرًا لأخطاء القياس. فبدون قياس دقيق، يتعذر تحديد الخسائر الحقيقية، وتصبح نماذج التحسين غير موثوقة. يعتمد العديد من مصافي التكرير على قياسات الكثافة الحجمية والمخبرية في حساباتهم، على الرغم من تأثر كلا القياسين بتغير ظروف العملية. يُحسّن مقياس الكثافة المدمج في خط الإنتاج الموازنات بشكل ملحوظ من خلال قياس الكثافة أثناء العملية، مما يُمكن أن يحل محل قياسات الكثافة المخبرية للحصول على حسابات أكثر دقة.

فهم كيمياء مزج النفط الخام لتحقيق التحسينات

 إلى جانب توفير البنية التحتية المناسبة لعمليات المزج في المحطة، يُعدّ فهم كيمياء مزج النفط الخام أمرًا بالغ الأهمية. يُتداول ما يزيد عن 150 نوعًا من النفط الخام دوليًا، وتختلف هذه الأنواع في خصائصها وجودتها ومكوناتها. وتعتمد عمليات مزج النفط الخام والبيتومين والمكثفات على خصائصها الفيزيائية والكيميائية لتلبية مواصفات المصفاة.

تُعدّ اللزوجة والكثافة من الخصائص الفيزيائية المهمة للنفط الخام. ومع ذلك، يوجد نقص في النماذج العملية لحساب هذه الخصائص للنفط الثقيل عند درجات حرارة مرتفعة. تُمكّن أجهزة قياس اللزوجة والكثافة المهندسين من الحصول على نماذج دقيقة قادرة على التنبؤ بهاتين الخاصيتين المهمتين للسوائل، وتحسين عمليات المزج لمختلف السوائل عبر نطاق واسع من درجات الحرارة.

يُتيح التحليل الإلكتروني لخصائص النفط الخام أداة فعّالة لاستغلال النفط الخام على النحو الأمثل لتحقيق أعلى هامش ربح في التكرير بأقل تكلفة. وهذا يُلزم المصافي ومحطات المزج بتغيير خصائص النفط الخام بشكل متكرر، وفقًا لمعدات التكرير وأسعار السوق العالمية لأنواع النفط الخام المختلفة.

الكشف عن التسرب وتحسين استهلاك الطاقة من خلال قياسات اللزوجة المستمرة عبر الإنترنت

استخدام قياسات اللزوجة لتحسين استهلاك الطاقة والكشف عن التسربات في خطوط أنابيب النفط الخام

يُعدّ الكشف السريع عن تسربات خطوط الأنابيب أمرًا بالغ الأهمية لمنع الكوارث البيئية وحماية المشغلين والمستثمرين من التداعيات المالية والتنظيمية المترتبة عليها. إنها مسؤولية جسيمة، وإدارة التسربات في خطوط أنابيب النفط الخام الكبيرة ليست بالمهمة السهلة. فهي تتطلب مهندسين ذوي كفاءة عالية، وأجهزة قياس موثوقة، والأهم من ذلك كله، قدرة كليهما على الاستجابة السريعة. وتزيد من تعقيد مهمة الكشف عن التسربات عوامل عديدة، بدءًا من طول شبكات خطوط الأنابيب، التي قد تمتد لمئات أو آلاف الأميال، وصولًا إلى تنوع المنتجات المنقولة ذات اللزوجة المتفاوتة، ووجود أنابيب داخلية بأقطار مختلفة. ويُعدّ التمييز بين التسرب والتغير الطبيعي في ظروف التشغيل أمرًا صعبًا، ولكنه ضروري. ويعتمد النجاح على السرعة والدقة.

يستخدم مشغلو خطوط الأنابيب وفرق الكشف عن التسرب نظام موازنة المواد (MBS)، حيث تُراقَب العديد من الظروف والمعايير لضمان تطابق الظروف الداخلة إلى النظام مع تلك الخارجة منه. ويُقارَن هذا النظام بنموذج معروف لخط الأنابيب. في كثير من الأحيان، يصعب التمييز بين التسرب والانحرافات المقبولة عن النموذج نظرًا لتغير الظروف داخل خط الأنابيب، وأخطاء القياس، وتغيرات درجات الحرارة والضغط. لذا، يُعد جمع البيانات وتحليلها في الوقت الفعلي، واستخدام نماذج موثوقة لتصميم تسلسل الإجراءات التصحيحية، أمرًا بالغ الأهمية.

تستفيد أنظمة كشف التسرب (القائمة على نماذج التغيرات الآنية) بشكل كبير من أجهزة مراقبة اللزوجة عبر الإنترنت لتوفير تنبيهات التسرب ومعدلاته ومواقعه. تُمكّن بيانات اللزوجة من حساب أكثر دقة لملامح الضغط وتتبع خصائص السوائل. وينطبق هذا بشكل خاص على النفط الخام، حيث تختلف خصائص السوائل اختلافًا كبيرًا من حقل لآخر. كما يُساعد تتبع بيانات اللزوجة المستمر في تحسين اختيار المضخات لتحقيق الأداء الأمثل وإدارة استهلاك الطاقة.

أهمية مقاييس اللزوجة المدمجة في تكرير المنتجات البترولية - حالة الأسفلت وزيوت التشحيم ومنتجات الاحتراق

أسفلت

تختلف مواصفات العملاء باختلاف المناطق، نظرًا لاختلاف الظروف البيئية للطرق اختلافًا جذريًا. المادة الخام المستخدمة في صناعة الأسفلت هي في الأساس المادة المتبقية في برميل النفط الخام بعد استخراج أو تكرير المنتجات عالية القيمة. قد تكون هذه المادة غير متجانسة، وقد تختلف تركيبتها اختلافًا كبيرًا من برميل لآخر تبعًا لمصدر النفط الخام. تعتمد مواصفات العملاء على طرق اختبار معيارية دولية تُجرى دوريًا طوال فترة الإنتاج، ويتم تعديل العملية بناءً على نتائج الاختبار. بعد ذلك، تُختبر المادة في خزان التخزين، ويُعاد مزجها لتلبية مواصفات العميل بدقة.

لسوء الحظ، قد تختلف خصائص الأسفلت اختلافًا كبيرًا بين الاختبارات المعملية، ولا توفر القياسات المعملية سوى معلومات عن سائل المعالجة في لحظة زمنية محددة. وهذا قد يتطلب خلطًا مكثفًا بعد المعالجة لتلبية مواصفات العميل. في المقابل، يمكن للمصافي استخدام القياسات المباشرة أثناء الإنتاج لتعزيز اتساق الإنتاج.

مصافي زيوت التشحيم

تُصنّف جميع زيوت التشحيم وتُباع بناءً على خصائص لزوجتها. اللزوجة هي مقياس مقاومة السائل للتدفق، لذا فإنّ المُشحّم المثالي غالبًا ما يكون هو الذي يُبقي الأجزاء المتحركة منفصلة بأقل لزوجة ممكنة. يستخدم القطاع الصناعي عادةً مؤشر اللزوجة (VI). مؤشر اللزوجةتُستخدم قياسات اللزوجة الدقيقة للغاية في عملية إنتاج مواد التشحيم، وذلك لتوصيفها. ومن المزايا الواضحة من حيث التكلفة إنتاج مواد التشحيم بالخصائص المطلوبة من البداية بدلاً من محاولة مزجها لاحقاً. ويتطلب تحقيق نتائج المختبر أثناء عملية الإنتاج عادةً تركيب أجهزة قياس في خط جانبي مُهيأ لضمان ثبات درجة الحرارة والتدفق، بالإضافة إلى ترشيح الجسيمات. وتوفر مقاييس اللزوجة المستخدمة أثناء عملية الإنتاج دقة عالية وتتوافق مع نتائج المختبر لمعظم زيوت التشحيم هذه.

لتحقيق دقة أعلى، تُعدّ معلومات الكثافة المُعدّلة حرارياً بديلاً أكثر أهمية وملاءمة لاستخدام "مقياس اللزوجة المزدوج". ويتطلب الوصول إلى هذه النتائج استخدام مقاييس لزوجة فائقة الدقة والموثوقية في ظلّ الظروف البيئية المتنوعة التي تتعرض لها المصافي.

تُعدّ ربحية التحكم المباشر في خط إنتاج مواد التشحيم كبيرة. ففي بعض المصافي، يستغرق اكتشاف وتصحيح الإنتاج غير المطابق للمواصفات من 4 إلى 12 ساعة. وقد يُكلّف هذا المصفي 150,000 دولار أمريكي لكل حالة إنتاج غير مطابقة للمواصفات لمواد منخفضة القيمة (مثل الأسفلت)، وما يصل إلى 500,000 دولار أمريكي لمواد عالية القيمة (مثل زيوت التشحيم). في المقابل، يُعدّ تركيب مقياس لزوجة مباشر في خط الإنتاج استثمارًا لمرة واحدة بتكلفة أقل بكثير. إضافةً إلى هذه الوفورات، يُسهم التحكم الدقيق في لزوجة زيت التشحيم في تحسين الإنتاج وزيادة الإيرادات لكل خط إنتاج سنويًا.

نواتج الاحتراق

يُعدّ التحكم الدقيق في لزوجة الوقود أمرًا بالغ الأهمية. فاللزوجة تتحكم في حجم قطرات الوقود أثناء عملية التذرية، وهو أمر ضروري لاحتراق فعّال. ويشمل ذلك أنواع الوقود المختلفة، بدءًا من زيت الوقود الثقيل وصولًا إلى الديزل والبنزين ووقود الطائرات. تُمكّن المراقبة الآنية من الالتزام بالمعايير التنظيمية الصارمة، وتُوفّر سجلًا تدقيقيًا يُؤكّد جودة المنتج.

مشاكل النهج التقليدي

في قياسات اللزوجة في المصافي، يُعدّ القياس خارج خط الإنتاج باستخدام طريقة ASTM-D445 هو الأسلوب التقليدي. وبغض النظر عن المهام اليدوية والصيانة المكثفة المطلوبة، فإن استخدام الأنابيب الشعرية في المختبر ينطوي على عيب رئيسي، إذ لا يُعطي سوى صورة لحظية محددة للغاية، وهي لحظة سحب العينة. ولا تُجسّد القياسات المختبرية بدقة سلوكيات سوائل الإنتاج في الوقت الفعلي. وعندما تُجرى القياسات كل 8-12 ساعة فقط، يبقى احتمال إغفال بعض التفاصيل قائمًا. وقد يستغرق استعادة الأداء الأمثل في عمليات التكرير 10 ساعات أو أكثر، ما قد يُكبّد المصافي خسائر تتراوح بين 100,000 و500,000 دولار أمريكي لكل عملية قياس.

عيوب استخدام أجهزة منفصلة لقياس الكثافة واللزوجة

يستخدم المشغلون عادةً أجهزة منفصلة لقياس الكثافة واللزوجة. وتوجد مشاكل كبيرة في استخدام جهازين مختلفين:

  • تتطلب معظم الأجهزة التقليدية المستخدمة لقياس الكثافة واللزوجة عينات سائلة منفصلة للتحليل، مما يؤدي إلى استهلاك كميات كبيرة من عينة سائلة قيّمة للغاية لا يمكن إعادة استخدامها.
  • يصعب تحقيق ظروف متساوية من درجة الحرارة والضغط في جهازين منفصلين، مما يؤدي إلى أخطاء في القياس.
  • يصعب وضع أجهزة قياس الكثافة الكبيرة والضخمة وجهاز قياس اللزوجة في مكان واحد بسبب قيود المساحة والتركيب
  • يتطلب ذلك عملاً تكاملياً كبيراً في الأجهزة والبرامج لمزامنة بيانات القياس وضمان الامتثال

في تطبيقات المصافي، حيث قد تصل تكلفة إنتاج مواد غير مطابقة للمواصفات إلى مئات الآلاف من الدولارات يوميًا، يعتمد أصحاب المصافي بشكل متزايد على القياسات المستمرة في الوقت الفعلي أثناء الإنتاج، وذلك لتوسيع نطاق الاختبارات المعملية التقليدية لضمان جودة المنتج. تشمل التقنيات الشائعة الاستخدام لقياس اللزوجة أثناء الإنتاج: القياس الشعري، والقياس الاهتزازي، وقياس المكبس المتذبذب. تتطلب جميع هذه التقنيات تهيئة السائل المراد اختباره ليكون متجانسًا تمامًا مع عينات المختبر من حيث درجة الحرارة والتدفق والجسيمات. يُقاس العائد على الاستثمار في التحكم في اللزوجة أثناء الإنتاج بالأيام بالنسبة للإسفلت وزيوت التشحيم. Rheonicsيُعد مبدأ الرنين الالتوائي التقنية المفضلة لمقاييس اللزوجة المدمجة نظرًا لدقتها وموثوقيتها العالية مقارنةً بالتقنيات الأخرى. وهذا الفرق بالغ الأهمية بالنسبة لعمليات التكرير التي تواجه صعوبة في تلبية الطلب المتزايد.

Rheonicsحلول لمراقبة الجودة وضمانها في عمليات التكرير

يُعدّ الرصد والتحكم الآلي في اللزوجة أثناء التشغيل أمرًا بالغ الأهمية لـ التحكم في اللزوجة أثناء الخلط وضمان امتثال الخصائص الأساسية بشكل كامل للمتطلبات عبر دفعات متعددة، دون الحاجة إلى الاعتماد على أساليب القياس غير المتصلة بالإنترنت وتقنيات أخذ العينات. Rheonics يقدم الحلول التالية للتحكم في العمليات وتحسينها في الصياغة والمعالجة والتوسع والاختبار.

أجهزة قياس اللزوجة والكثافة

  1. في النسق لزوجة قياسات: Rheonics' SRV هو جهاز قياس لزوجة واسع النطاق ومدمج في خط الإنتاج، قادر على اكتشاف تغيرات اللزوجة داخل أي تيار عملية في الوقت الفعلي.
  2. في النسق اللزوجة والكثافة قياسات: Rheonics' SRD هو جهاز قياس متزامن للكثافة واللزوجة. إذا كان قياس الكثافة مهمًا لعملياتك، فإن جهاز SRD هو أفضل مستشعر يلبي احتياجاتك، إذ يتمتع بقدرات تشغيلية مماثلة لجهاز SRV بالإضافة إلى دقة قياسات الكثافة.

متكامل وجاهز للتنفيذ جودة إدارة لعمليات التكرير

Rheonics يقدم حلاً متكاملاً جاهزاً للاستخدام لإدارة الجودة يتكون من:

  1. في النسق لزوجة قياسات: RheonicsSRV – جهاز قياس لزوجة واسع النطاق ومدمج لقياس درجة حرارة السائل
  2. Rheonics مراقبة عملية: متقدم وحدة تحكم التتبع التنبؤية لمراقبة والتحكم في تغيرات ظروف العملية في الوقت الفعلي
  3. Rheonics ريوبولس مع أوتوماتيكي dالجرذنظام مستقل من المستوى الرابع يضمن عدم التنازل عن حدود اللزوجة المحددة، ويقوم تلقائيًا بتفعيل صمامات أو مضخات جانبية لضبط جرعات مكونات الخليط بشكل تكيفي.

يقع مستشعر SRV في خط الإنتاج بحيث يقيس اللزوجة باستمرار (والكثافة في حالة SRD). يمكن ضبط التنبيهات لإخطار المشغل بالإجراء اللازم، أو يمكن أتمتة عملية الإدارة بالكامل باستخدام RPTC.Rheonics (وحدة التحكم التنبؤية للتتبع). يؤدي استخدام جهاز SRV في خط عملية المزج إلى تحسين الإنتاجية وهوامش الربح وتحقيق الامتثال التنظيمي. Rheonics تتميز هذه الحساسات بحجمها الصغير الذي يسهل تركيبها من قِبل الشركات المصنعة الأصلية أو عند تحديث الأنظمة القائمة. وهي لا تتطلب أي صيانة أو إعادة تهيئة. توفر هذه الحساسات نتائج دقيقة وقابلة للتكرار بغض النظر عن طريقة أو مكان تركيبها، دون الحاجة إلى حجرات خاصة أو أختام مطاطية أو حماية ميكانيكية. وبفضل عدم استخدامها لأي مواد استهلاكية وعدم حاجتها إلى إعادة معايرة، فإن حساسات SRV وSRD سهلة التشغيل للغاية، مما يؤدي إلى انخفاض تكاليف التشغيل على المدى الطويل بشكل كبير.

بمجرد تهيئة بيئة العملية، لا يتطلب الأمر عادةً سوى القليل من الجهد للحفاظ على سلامة الأنظمة وتناسقها - إذ يمكن للمشغلين الاعتماد على التحكم الدقيق مع Rheonics حلول إدارة الجودة في المصافي.

يمكن للمصافي الاستفادة القصوى من التطورات في تكنولوجيا الأتمتة من خلال Rheonics

Rheonics تتضمن أنظمة الأتمتة ميزات تتجاوز الأنظمة التقليدية، مثل خوارزميات التحكم المتقدمة المدمجة في العمليات، والمراقبة الإحصائية، ومراقبة الأجهزة الذكية، ومراقبة حالة الأصول. فهي توفر بيانات حالة العمليات والأصول لكل من عمليات التشغيل والصيانة، مما يتيح طرقًا جديدة وفعالة لدمج عمليات العمل وتحسين دقة وسرعة اتخاذ القرارات.

Rheonics' ميزة

تصميم صغير الحجم، بدون أجزاء متحركة، ولا يتطلب صيانة

Rheonicsتتميز وحدات SRV وSRD بحجمها الصغير جدًا، مما يسهل تركيبها في أنظمة التصنيع الأصلية وأنظمة التحديث. كما أنها تتيح دمجها بسهولة في أي خط إنتاج. تتميز بسهولة تنظيفها ولا تتطلب صيانة أو إعادة تهيئة. وبفضل حجمها الصغير، يمكن تركيبها مباشرةً في أي خط إنتاج، مما يغني عن الحاجة إلى مساحة إضافية أو محولات.

ثبات عالٍ وعدم تأثر بظروف التركيب: أي تكوين ممكن

Rheonics يستخدم كل من SRV وSRD رنانًا محوريًا فريدًا حاصلًا على براءة اختراع، حيث يلتف طرفا المستشعرين في اتجاهين متعاكسين، مما يلغي عزم الدوران الناتج عن تركيبهما، وبالتالي يجعلهما غير حساسين تمامًا لظروف التركيب ومعدلات التدفق. يوضع عنصر المستشعر مباشرة في السائل، دون الحاجة إلى غلاف خاص أو قفص واقٍ.

قراءات فورية ودقيقة لجودة الإنتاج – نظرة عامة كاملة على النظام وتحكم تنبؤي

Rheonics' ريوبولس البرنامج قوي وسهل الاستخدام وبديهي. يمكن مراقبة سائل العملية في الوقت الفعلي على وحدة التحكم الصناعية المدمجة أو على جهاز كمبيوتر خارجي. تتم إدارة العديد من أجهزة الاستشعار المنتشرة في جميع أنحاء المصنع من لوحة تحكم واحدة. لا يؤثر نبض الضغط الناتج عن الضخ على عمل أجهزة الاستشعار أو دقة القياس. كما لا يؤثر الاهتزاز.

القياسات مباشرة، لا حاجة لخط جانبي

قم بتثبيت المستشعر مباشرةً في مجرى العملية لإجراء قياسات اللزوجة (والكثافة) في الوقت الفعلي. لا حاجة لخط جانبي: يمكن غمر المستشعر في الخط؛ ولا يؤثر معدل التدفق والاهتزازات على استقرار القياس ودقته.

سهولة التركيب وعدم الحاجة إلى إعادة التكوين/إعادة المعايرة – لا صيانة/أوقات توقف

في حال حدوث تلف غير متوقع في المستشعر، يمكن استبداله دون الحاجة إلى استبدال أو إعادة برمجة الدوائر الإلكترونية. تتوفر بدائل مباشرة للمستشعر والدوائر الإلكترونية دون الحاجة إلى تحديثات للبرامج الثابتة أو تغييرات في المعايرة. سهولة التركيب. متوفر بوصلات قياسية ومخصصة مثل NPT. Tri-Clampوصلات صحية وطبية أخرى، متوافقة مع معيار DIN 11851، ذات حواف، من نوع Varinline. لا تحتوي على حجرات خاصة. سهلة الفك للتنظيف أو الفحص. يتوفر صمام SRV أيضًا بمعيار DIN 11851 و tri-clamp وصلة لسهولة التركيب والفك. مجسات SRV محكمة الإغلاق للتنظيف في المكان (CIP) وتدعم الغسيل عالي الضغط مع موصلات IP69K M12.

Rheonics تحتوي الأجهزة على مجسات من الفولاذ المقاوم للصدأ، وتوفر اختيارياً طبقات واقية للحالات الخاصة.

انخفاض استهلاك الطاقة

مصدر طاقة تيار مستمر 24 فولت بسحب تيار أقل من 0.1 أمبير أثناء التشغيل العادي.

زمن استجابة سريع ولزوجة مُعوضة لدرجة الحرارة

تُساهم الإلكترونيات فائقة السرعة والمتانة، بالإضافة إلى النماذج الحسابية الشاملة، في جعل Rheonics تُعدّ هذه الأجهزة من أسرع الأجهزة وأكثرها تنوعًا ودقة في هذا المجال. توفر تقنيتا SRV وSRD قياسات دقيقة للزوجة (والكثافة في حالة SRD) في الوقت الفعلي كل ثانية، ولا تتأثر بتغيرات معدل التدفق!

قدرات تشغيلية واسعة

Rheonicsتم تصميم هذه الأجهزة لإجراء القياسات في أصعب الظروف.

SRV متاح مع أوسع نطاق تشغيلي في السوق لأجهزة قياس اللزوجة المدمجة في العمليات:

  • نطاق الضغط يصل إلى 5000 رطل لكل بوصة مربعة
  • نطاق درجة الحرارة من -40 إلى 200 درجة مئوية
  • نطاق اللزوجة: من 0.5 سنتي بواز إلى 50,000 سنتي بواز (وأعلى)

SRD: جهاز واحد، ثلاث وظائف - اللزوجة، ودرجة الحرارة، والكثافة

Rheonicsيُعدّ جهاز SRD منتجًا فريدًا يغني عن ثلاثة أجهزة مختلفة لقياس اللزوجة والكثافة ودرجة الحرارة. فهو يُزيل صعوبة وجود ثلاثة أجهزة مختلفة في نفس المكان، ويُقدّم قياسات دقيقة للغاية وقابلة للتكرار حتى في أقسى الظروف.

إدارة مزج بشكل أكثر كفاءة، وخفض التكاليف وتعزيز الإنتاجية

قم بدمج صمام إعادة تدوير اللزوجة (SRV) في خط الإنتاج لضمان اتساق الأداء على مر السنين. يراقب صمام إعادة تدوير اللزوجة (SRV) اللزوجة (والكثافة في حالة صمام إعادة تدوير اللزوجة SRD) ويتحكم بها باستمرار، كما يقوم بتفعيل الصمامات بشكل تكيفي لمعايرة مكونات الخليط. حسّن عملية الإنتاج باستخدام صمام إعادة تدوير اللزوجة (SRV) واستمتع بتقليل حالات التوقف، وخفض استهلاك الطاقة، وتقليل حالات عدم الامتثال، وتوفير تكاليف المواد. وفي النهاية، يُسهم ذلك في تحسين الأرباح النهائية والحفاظ على بيئة أفضل!

تصميم وتقنية استشعار فائقة

تُعدّ الإلكترونيات المتطورة الحاصلة على براءة اختراع بمثابة عقل هذه المستشعرات. يتوفر كل من SRV وSRD بوصلات عملية قياسية في الصناعة مثل ¾ بوصة NPT وDIN 11851 والشفة. Tri-clamp يسمح للمشغلين باستبدال مستشعر درجة الحرارة الحالي في خط المعالجة الخاص بهم بـ SRV/SRD مما يوفر معلومات قيمة وقابلة للتنفيذ للغاية عن سائل المعالجة مثل اللزوجة بالإضافة إلى قياس دقيق لدرجة الحرارة باستخدام Pt1000 المدمج (DIN EN 60751 الفئة AA، A، B متوفرة).

أجهزة إلكترونية مصممة لتناسب احتياجاتك

تتوفر إلكترونيات المستشعر في كل من غلاف جهاز الإرسال وحامل سكة DIN صغير الحجم، مما يتيح سهولة دمجها في خطوط الإنتاج وداخل خزائن معدات الآلات.

استكشف خيارات الإلكترونيات والاتصالات

من السهل دمج

إن استخدام طرق اتصال تناظرية ورقمية متعددة في إلكترونيات المستشعرات يجعل الاتصال بأنظمة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة الصناعية وأنظمة التحكم أمرًا بسيطًا وسهلاً.

خيارات الاتصال التناظري والرقمي

خيارات الاتصال الرقمي الاختيارية

الامتثال لمعايير ATEX و IECEx

Rheonics تُقدّم الشركة أجهزة استشعار آمنة بطبيعتها، حاصلة على شهادات ATEX وIECEx، للاستخدام في البيئات الخطرة. وتتوافق هذه الأجهزة مع متطلبات الصحة والسلامة الأساسية المتعلقة بتصميم وبناء المعدات وأنظمة الحماية المُخصصة للاستخدام في الأجواء القابلة للانفجار.

الشهادات التي تحملها جهاتٌ تتمتع بالأمان الجوهري ومقاومة الانفجار Rheonics كما يتيح ذلك تخصيص المستشعرات الموجودة، مما يوفر على عملائنا الوقت والتكاليف المرتبطة بتحديد واختبار بديل. ويمكن توفير مستشعرات مخصصة للتطبيقات التي تتطلب وحدة واحدة أو آلاف الوحدات، مع فترات تسليم تتراوح بين أسابيع وأشهر.

Rheonics SRV & SRD كلاهما حاصل على شهادة ATEX و IECEx.

معتمد من ATEX (2014/34/EU)

Rheonicsتتوافق أجهزة الاستشعار الآمنة جوهريًا والحاصلة على شهادة ATEX مع توجيه ATEX 2014/34/EU، وهي معتمدة للسلامة الجوهرية وفقًا لمعيار Ex ia. يحدد توجيه ATEX الحد الأدنى من المتطلبات الأساسية المتعلقة بالصحة والسلامة لحماية العمال العاملين في الأجواء الخطرة.

Rheonicsتُعتبر أجهزة الاستشعار الحاصلة على شهادة ATEX معترفًا بها للاستخدام في أوروبا وعلى الصعيد الدولي. جميع الأجزاء الحاصلة على شهادة ATEX تحمل علامة "CE" للدلالة على المطابقة.

مقياس لزوجة وكثافة معتمد من ATEX - مقاوم للانفجار وآمن جوهرياً rheonics اللزوجة والكثافة

معتمد من IECEx

Rheonicsيتم اعتماد أجهزة الاستشعار الآمنة جوهريًا من قبل اللجنة الكهروتقنية الدولية (IECEx) للحصول على شهادات وفقًا للمعايير المتعلقة بالمعدات المستخدمة في الأجواء المتفجرة.

هذه شهادة دولية تضمن الامتثال لمعايير السلامة للاستخدام في المناطق الخطرة. Rheonics أجهزة الاستشعار معتمدة من حيث السلامة الجوهرية وفقًا لمعيار Ex i.

مقياس لزوجة وكثافة معتمد من قبل اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEEC) وهيئة المواصفات والمقاييس الدولية (IECEX) - مقاوم للانفجار وآمن جوهرياً rheonics اللزوجة والكثافة

تطبيق

قم بتثبيت المستشعر مباشرةً في مسار العملية لإجراء قياسات فورية للزوجة والكثافة. لا حاجة لخط جانبي: يمكن غمر المستشعر مباشرةً في المسار؛ ولا يؤثر معدل التدفق أو الاهتزازات على استقرار القياس ودقته. حسّن أداء الخلط من خلال إجراء اختبارات متكررة ومتتالية ومتسقة على السائل.

مواقع مراقبة الجودة المباشرة

  • في الخزانات
  • في الأنابيب الموصلة بين حاويات المعالجة المختلفة

الأجهزة/المستشعرات

SRV مقياس اللزوجة أو SRD لزيادة الكثافة

Rheonics اختيار الصك

Rheonics تصمم وتصنع وتسوق أنظمة استشعار ومراقبة السوائل المبتكرة. مصنعة بدقة في سويسرا. Rheonicsتتميز مقاييس اللزوجة ومقاييس الكثافة المدمجة بالحساسية المطلوبة للتطبيق والموثوقية اللازمة للعمل في بيئات قاسية. نتائج ثابتة حتى في ظل ظروف التدفق المعاكسة، دون أي تأثير لانخفاض الضغط أو معدل التدفق. وهي مناسبة تمامًا لقياسات مراقبة الجودة في المختبر، دون الحاجة إلى تغيير أي مكون أو معيار للقياس عبر النطاق الكامل.

المنتج (المنتجات) المقترحة للتطبيق

SRV

مقياس لزوجة واسع النطاق مدمج في عملية التصنيع

  • نطاق لزوجة واسع – مراقبة العملية بأكملها
  • قياسات قابلة للتكرار في كل من السوائل النيوتونية وغير النيوتونية، والسوائل أحادية الطور ومتعددة الأطوار.
  • جميع الأجزاء الملامسة للسائل مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L ومحكمة الإغلاق.
  • قياس درجة حرارة السائل المدمج
  • تصميم صغير الحجم لسهولة التركيب في خطوط الإنتاج الحالية
  • سهل التنظيف، لا يحتاج إلى صيانة أو إعادة تهيئة
مقياس الكثافة SRD بخيط NPT مقاس 3/4 بوصة
SRD

مقياس كثافة ولزوجة واسع النطاق مدمج في خط الإنتاج

  • جهاز واحد لقياس كثافة العمليات ولزوجتها ودرجة حرارتها
  • قياسات قابلة للتكرار في كل من السوائل النيوتونية وغير النيوتونية، والسوائل أحادية الطور ومتعددة الأطوار.
  • هيكل معدني بالكامل (فولاذ مقاوم للصدأ 316L)
  • قياس درجة حرارة السائل المدمج
  • تصميم صغير الحجم لسهولة التركيب في الأنابيب الموجودة
  • سهل التنظيف، لا يحتاج إلى صيانة أو إعادة تهيئة
البحث