Praćenje težine i viskoznosti isplake za bušenje radi optimizacije performansi bušotine
Gustoća i viskoznost isplake za bušenje ključni su parametri koji izravno utječu na performanse bušenja, stabilnost bušotine,…
Procesi u rafinerijama u kojima mjerenje viskoznosti i gustoće i upravljanje igraju središnju ulogu u rafinerijskim operacijama su sljedeći:
Pregled postupka rafiniranja | Referenca: Američki naftni institut (https://www.api.org/)
Dostupnost i cijene sirove nafte neprestano se mijenjaju. Pod ovim dinamičnim okolnostima, održavanje ili povećanje kapaciteta uz smanjenje troškova postaje sve složenije za rafinerije. Dok operateri koračaju putem prema većoj učinkovitosti i profitabilnosti, oni ovise o primanju dosljedno točnih podataka mjerenja procesa u svim aplikacijama.
Nafta ostaje jedan od najvažnijih ugljikovodika na globalnom tržištu. Ostaje primarni izvor tekućih i transportnih goriva te ključna sirovina za industriju polimera. Viskoznost je važna karakteristika tekućine iz mnogo razloga. To može biti funkcionalno svojstvo ili se može povezati s isključivim atributom. Može se povezati s učinkovitošću korištenja. Što je još važnije, viskoznost je pokazatelj kako se tekućinom rukuje - pumpa, filtrira i miješa.

Pročišćavanje procesa i proizvoda | Izvor: Valero Energy (https://www.valero.com/)
Svaki rafinirani naftni proizvod dobiven iz sirove nafte ima određenu namjenu:
Sirova nafta klasificira se kao lagana ili teška nafta na temelju različitih fizikalnih svojstava, poput molekularne težine, viskoznosti, gustoće i API gravitacije. Viskoznost i gustoća igraju vrlo važnu ulogu u proizvodnji nafte, transportu cjevovodima i procesima obnavljanja nafte.
Viskoznost je jedno od najkritičnijih mjerenja koja se provode u rafineriji. Svi kupci kupuju rafinerijske proizvode koji se razlikuju po stupnju viskoznosti, na temelju međunarodno prihvaćenih normi kao što je ASTM. Viskoznost je ključna za određivanje kvalitete proizvoda. Također je presudno za zaštitu procesnih strojeva kao što su pumpe i kompresori.
Rafinirani proizvodi definirani su viskoznošću. S vremenom su razvijene metode i tehnologije koje pružaju operaterima veću kontrolu nad njihovim radom. Danas poboljšanja u mjerenju i kontroli viskoznosti dovode do masovnog povećanja profitabilnosti za rafinerije. Poteškoće i visoki troškovi mjerenja viskoznosti i gustoće u uvjetima ležišta glavni su razlozi nedostatka takvih podataka na drugim temperaturama. Uz to, viskoznost i gustoća važne su smjernice za numeričke simulacije kako bi se utvrdila ekonomičnost i uspjeh projekta Enhanced Oil Recovery (EOR).
Procesi u rafinerijama u kojima mjerenje viskoznosti i upravljanje njima igraju središnju ulogu u rafinerijskim operacijama su sljedeći:
Točne operacije miješanja
Miješanje je miješanje sirove nafte, kondenzata ili bitumena - svih različitih svojstava i vrijednosti - u jedan tok kako bi nova vrsta sirove nafte bila pogodnija za transport i rafinerijsku preradu. Operacija miješanja u rafineriji ima mnogo razmatranja. Pokreće ga -
Primarna briga je točan omjer svakog proizvoda uklopljenog u bilo koji dati recept. Točnost mješavine ovisi o mnogim varijablama unutar sustava. Primarni mjerni uređaj određuje ukupnu točnost sustava; stoga je odabir brojila od velike važnosti.
Miješanje dva ili više sirovih ulja radi postizanja prave ravnoteže kakvoće hrane može dovesti do nepoznatih problema s nekompatibilnostima sirove nafte. To zauzvrat može dovesti do ubrzanih obraštaja, a time i dodatnih troškova energije s grijačem na sirovu jedinicu i potencijalnog ranijeg isključivanja za čišćenje izmjenjivača.

Češće nego ne može biti vrlo teško razlikovati curenje od prihvatljivih odstupanja od modela zbog promjenjivih uvjeta u cjevovodu, pogrešaka u mjerenju i promjena s temperaturama i tlakovima. Pouzdani instrumenti potrebni su za otkrivanje svake promjene u toku procesa i omogućavanje operateru da učinkovito reagira na bilo koju takvu promjenu. Nekoliko je blagodati korištenja instrumentacija za praćenje svojstava smjese u stvarnom vremenu i prikladnog odabira korektivnih intervencija kada je to potrebno:
Rafinerije koriste linijska mjerenja viskoznosti kako bi poboljšale konzistentnost proizvodnje. Viskozimetar se nalazi u zaobilaznoj liniji glavne linije i koristi se za održavanje dodavanja razrjeđivača kako bi se prvi put postigla idealna specifikacija kupca. Rafinerije koje koriste sustav miješanja upravljan analizatorom imaju mogućnosti utvrđivanja važnih svojstava svake sirove nafte. To omogućuje prilagodbe miješanja koje mogu utjecati na željenu kvalitetu i količine proizvoda. Zakazivanje se također poboljšava pružanjem uvida u ulazne karakteristike sirove nafte i dodatnom analizom na licu mjesta prije nego što se napuni sirovoj jedinici.
Pokret rafinerijskog ulja: Osiguravanje prave kvalitete i količine tijekom transfera
Prijenos skrbništva odnosi se na transakcije koje uključuju prijevoz fizičke tvari od jednog operatora do drugog. Kontrola kvalitete tijekom takvih operacija korisna je za osiguranje strana uključenih u transakciju.

Proizvodnja sirove nafte mora zadovoljiti specifične specifikacije gustoće, viskoznosti i količine vode za skrbnički prijenos definirane od strane naftovodnih tvrtki. Neispunjavanje ovih uvjeta prije otpreme može dovesti do značajnih naknada za ponovnu obradu i prekida rada. Inženjeri traže cjelovito rješenje koje omogućuje precizno mjerenje sukladnosti. Moraju osigurati da kvaliteta sirove nafte zadovoljava ili premašuje sve potrebne procesne uvjete prije nego što pošiljka napusti postrojenje ili točku prijenosa.
Mjerenje na kopnu jedna je od terminalnih aktivnosti gdje je korisna usklađenost kvalitete s mjerenjima viskoznosti i gustoće. Kada sirova nafta dođe na obalu, mjeri se. To utječe na oporezivanje ili plaćanja prijenosa skrbništva. Koriste se usporedivi sustavi između kupca i prodavatelja i podaci se uspoređuju. Prijenosi između platforme, cjevovoda i kopnenog skladišta i distribucije su mogućnosti mjerenja, budući da svaki kupac želi biti siguran što je isporučeno. Mjerenja gustoće korisna su za te procjene i izračune.

Glavno razmatranje za mjerne sustave je vrsta brojila za primjenu, a primarni faktor za odabir brojila je viskoznost i osjetljivost na zrak. Treba uzeti u obzir i druge utjecaje poput cjevovoda, vibracija, električne instalacije, kondicioniranja protoka, kemijske kompatibilnosti, hidraulike sustava i prošlih iskustava. Cjelovit popis izbora opreme uključuje brojilo, cjedilo, upravljački ventil i sustav za uklanjanje zraka, što zahtijeva značajnu pažnju, jer mora spriječiti ulazak zraka u mjerni sustav.
Poboljšanje rafinerijskih operacija: Bilansi mase procesne jedinice i kontrola gubitaka
Bilansi mase procesne jedinice mogu biti izazov zbog pogrešaka u mjerenju. Bez preciznog mjerenja ne mogu se utvrditi stvarni gubici, a modeli optimizacije postaju nepouzdani. Mnogi se rafineriji oslanjaju na volumetrijska i laboratorijska mjerenja gustoće za svoje bilance, iako na oba mjerenja utječu promjenjivi uvjeti procesa. Inline mjerač gustoće značajno poboljšava ravnoteže mjerenjem internetske gustoće, koja može zamijeniti laboratorijska mjerenja gustoće kako bi se dobio precizniji izračun.
Razumijevanje kemije miješanja sirove nafte radi optimizacija
Uz odgovarajuću infrastrukturu za miješanje na terminalu, razumijevanje kemije miješanja sirove nafte je presudno. Međunarodno se trguje s oko 150+ sirovih ulja i ta se sirova ulja razlikuju po karakteristikama, kvaliteti i svojstvima. Postupci miješanja sirovih ulja, bitumena i kondenzata ovise o njihovim fizičkim i kemijskim svojstvima kako bi udovoljili specifikacijama rafinerije.
Viskoznost i gustoća važna su fizikalna svojstva sirove nafte. Međutim, postoji nedostatak praktičnih modela za izračun ovih svojstava za teška ulja na povišenim temperaturama. Mjerači viskoznosti i gustoće mogu omogućiti inženjerima dobivanje točnih modela koji mogu uspješno predvidjeti ova dva važna svojstva tekućine i optimizirati procese miješanja za različite tekućine u širokom rasponu temperatura.
Internetska karakterizacija kvaliteta sirove nafte pruža učinkovit alat za upotrebu sirove nafte kako bi se dobila najviša marža rafiniranja uz najniže troškove. To rafinerije i stanice za miješanje obvezuje da često mijenjaju kvalitetu sirove nafte, u skladu s rafinerijskom opremom i svjetskim tržišnim cijenama različitih sirovih ulja.
Za mjerenja viskoznosti u rafinerijama, off-line mjerenje pomoću metode ASTM-D445 tradicionalni je pristup. Osim ručnih zadataka i intenzivnog održavanja, postoji veliki nedostatak korištenja kapilarnih cijevi u laboratoriju. Daju samo snimku vrlo specifičnog trenutka u vremenu; trenutku kada je uzorak izvučen. Laboratorijska mjerenja ne karakteriziraju točno ponašanje proizvodne tekućine u stvarnom vremenu. Kada se mjerenja rade samo svakih 8-12 sati, uvijek postoji mogućnost da nešto propustite. Povratak na performanse prema specifikacijama u rafinerijskim procesima može lako potrajati 10 sati ili više. Rafineri mogu potrošiti preko $100,000+ do $500,000 po pojavi.

Nedostaci odvojenih instrumenata za gustoću i viskoznost
Operateri obično koriste zasebne instrumente za mjerenje gustoće i viskoznosti. Postoje veliki problemi u korištenju dva različita instrumenta:
U primjenama u rafinerijama gdje proizvodnja materijala izvan specifikacija može koštati stotine tisuća dolara po danu, rafinerije se sve više oslanjaju na kontinuirana mjerenja u stvarnom vremenu kako bi proširila tradicionalne laboratorijske testove izvan mreže kako bi osigurala kvalitetu proizvoda. Tehnologije koje se obično koriste za in-line mjerenja viskoznosti su kapilarni, vibracijski i oscilirajući klip. Svi zahtijevaju kondicioniranje tekućine koja se ispituje tako da bude konzistentna kao što su laboratorijski uzorci u smislu temperature, protoka i čestica. ROI za linijsku kontrolu viskoznosti mjeri se u danima za asfalte i ulja za podmazivanje. RheonicsPrincip torzijskog rezonatora preferirana je tehnologija in-line viskozimetara zbog svoje inherentne točnosti i prednosti pouzdanosti u odnosu na konkurentske pristupe. Ova razlika je kritična za rad rafinerija koje teško drže korak s potražnjom.
Automatizirano praćenje i kontrola viskoznosti u liniji ključno je za kontrola viskoznosti tijekom miješanja i osiguravanje potpune usklađenosti kritičnih karakteristika sa zahtjevima u više serija, bez oslanjanja na offline metode mjerenja i tehnike uzimanja uzoraka. Rheonics nudi sljedeća rješenja za kontrolu procesa i optimizaciju u formulaciji, obradi, povećanju i testiranju.
Rheonics nudi integrirano rješenje ključ u ruke za upravljanje kvalitetom koje se sastoji od:
SRV senzor nalazi se u liniji tako da kontinuirano mjeri viskoznost (i gustoću u slučaju SRD). Upozorenja se mogu konfigurirati da obavijeste operatera o potrebnim radnjama ili se cijeli proces upravljanja može potpuno automatizirati s RPTC (Rheonics Prediktivni kontroler praćenja). Korištenje SRV-a u liniji procesa miješanja rezultira poboljšanom produktivnošću, profitnim maržama i postiže regulatornu usklađenost. Rheonics senzori imaju kompaktan oblik za jednostavnu OEM i naknadnu instalaciju. Ne zahtijevaju nikakvo održavanje ili ponovne konfiguracije. Senzori nude točne, ponovljive rezultate bez obzira kako i gdje su montirani, bez potrebe za posebnim komorama, gumenim brtvama ili mehaničkom zaštitom. Ne koriste potrošni materijal i ne zahtijevaju ponovnu kalibraciju, SRV i SRD su iznimno jednostavni za rukovanje što rezultira iznimno niskim radnim troškovima tijekom cijelog životnog vijeka.
Nakon što se uspostavi okruženje procesa, obično je potrebno malo truda da se održi dosljednost integriteta sustava – operateri se mogu osloniti na čvrstu kontrolu s Rheonics rješenje za upravljanje kvalitetom rafinerije.
Rafinerije mogu najbolje iskoristiti napredak u tehnologiji automatizacije Rheonics
Rheonics Sustavi automatizacije uključuju značajke koje nadilaze naslijeđene sustave, kao što su ugrađeni napredni algoritmi za upravljanje procesima, statističko praćenje, praćenje pametnih uređaja i praćenje stanja imovine. Oni donose podatke o procesima i stanju imovine i u operacije i u održavanje, omogućujući nove i učinkovite načine integracije radnih procesa te poboljšanje pravovremenosti i točnosti odluka.

Rheonics' SRV i SRD imaju vrlo mali oblik za jednostavnu OEM i naknadnu instalaciju. Omogućuju jednostavnu integraciju u bilo koji tok procesa. Lako se čiste i ne zahtijevaju održavanje niti ponovne konfiguracije. Imaju mali otisak koji omogućuje Inline instalaciju u bilo kojoj procesnoj liniji, izbjegavajući bilo kakav dodatni prostor ili zahtjev za adapterom.
Rheonics SRV i SRD koriste jedinstveni patentirani koaksijalni rezonator, u kojem se dva kraja senzora okreću u suprotnim smjerovima, poništavajući reakcijske momente na njihovu montažu i stoga ih čine potpuno neosjetljivima na uvjete montaže i brzine protoka. Senzorski element nalazi se izravno u tekućini, bez zahtjeva za posebnim kućištem ili zaštitnim kavezom.
Rheonics' RheoPulse softver je moćan, intuitivan i prikladan za upotrebu. Procesna tekućina u stvarnom vremenu može se nadgledati na integriranom IPC-u ili na vanjskom računalu. Više senzora raširenih po postrojenju upravlja se s jedne nadzorne ploče. Nema utjecaja pulsiranja tlaka od pumpanja na rad senzora ili točnost mjerenja. Nema učinka vibracija.
Izravno ugradite senzor u tijek procesa radi mjerenja viskoznosti (i gustoće) u stvarnom vremenu. Nije potrebna obilazna linija: senzor se može uroniti u liniju; brzina protoka i vibracije ne utječu na stabilnost i točnost mjerenja.
U malo vjerojatnom slučaju oštećenog senzora, zamijenite senzore bez zamjene ili ponovnog programiranja elektronike. Zamjene za senzor i elektroniku bez ikakvih ažuriranja firmvera ili promjena kalibracije. Jednostavna montaža. Dostupan sa standardnim i prilagođenim procesnim priključcima kao što su NPT, Tri-Clamp, DIN 11851, Prirubnica, Varinline i ostali sanitarni i higijenski priključci. Nema posebnih komora. Lako se uklanja radi čišćenja ili pregleda. SRV je također dostupan s DIN11851 i tri-clamp priključak za jednostavnu montažu i demontažu. SRV sonde su hermetički zatvorene za Clean-in-place (CIP) i podržavaju visokotlačno pranje s IP69K M12 konektorima.
Rheonics instrumenti imaju sonde od nehrđajućeg čelika i opcionalno imaju zaštitne premaze za posebne situacije.
24V istosmjerno napajanje s manje od 0.1 A struje tijekom normalnog rada.
Ultra-brza i robusna elektronika, u kombinaciji sa sveobuhvatnim računalnim modelima, čine Rheonics jedan od najbržih, svestranih i najpreciznijih uređaja u industriji. SRV i SRD daju točna mjerenja viskoznosti (i gustoće za SRD) u stvarnom vremenu svake sekunde i na njih ne utječu varijacije protoka!
RheonicsInstrumenti su napravljeni za mjerenje u najzahtjevnijim uvjetima.
SRV je dostupan sa najširi operativni raspon na tržištu za inline procesni viskozimetar:
Rheonics' SRD je jedinstven proizvod koji zamjenjuje tri različita instrumenta za mjerenje viskoznosti, gustoće i temperature. Uklanja poteškoće zajedničkog postavljanja tri različita instrumenta i pruža izuzetno precizna i ponovljiva mjerenja u najtežim uvjetima.
Integrirajte SRV u procesnu liniju i osigurajte dosljednost tijekom godina. SRV neprestano nadgleda i kontrolira viskoznost (i gustoću u slučaju SRD) i prilagođava ventile za doziranje sastojaka smjese. Optimizirajte postupak pomoću SRV-a i doživite manje isključenja, nižu potrošnju energije, manje nesukladnosti i uštedu troškova materijala. I na kraju svega, to doprinosi boljem dnu i boljem okruženju!
Sofisticirana, patentirana elektronika je mozak ovih senzora. SRV i SRD dostupni su s industrijskim standardnim procesnim priključcima kao što su ¾” NPT, DIN 11851, prirubnica i Tri-clamp omogućujući operaterima zamjenu postojećeg temperaturnog senzora u njihovoj procesnoj liniji sa SRV/SRD dajući vrlo vrijedne i djelotvorne informacije o procesnoj tekućini poput viskoznosti osim točnog mjerenja temperature pomoću ugrađenog Pt1000 (dostupan DIN EN 60751 klase AA, A, B) .
Dostupna u kućištu odašiljača i nosaču DIN šine malog oblika, senzorska elektronika omogućuje jednostavnu integraciju u procesne vodove i unutar ormara opreme strojeva.
Višestruka analogna i digitalna komunikacijska metoda implementirana u senzorsku elektroniku čini povezivanje s industrijskim PLC i upravljačkim sustavima jednostavno i jednostavno.
Opcije analogne i digitalne komunikacije
Opcije digitalne komunikacije
Rheonics nudi intrinzično sigurne senzore certificirane od strane ATEX i IECEx za upotrebu u opasnim okruženjima. Ovi senzori udovoljavaju osnovnim zdravstvenim i sigurnosnim zahtjevima koji se odnose na dizajn i konstrukciju opreme i zaštitnih sustava namijenjenih za korištenje u potencijalno eksplozivnim atmosferama.
Certifikati o svojstvenoj sigurnosti i otpornosti na eksploziju koje posjeduje Rheonics također omogućuje prilagodbu postojećeg senzora, omogućujući našim klijentima da izbjegnu vrijeme i troškove povezane s identificiranjem i testiranjem alternative. Prilagođeni senzori mogu se osigurati za aplikacije koje zahtijevaju jednu jedinicu do tisuće jedinica; s rokovima isporuke od tjedana u odnosu na mjesece.


Izravno instalirajte senzor u procesni tok kako biste u stvarnom vremenu mjerili viskoznost i gustoću. Nije potrebna obilazna linija: senzor se može uroniti u liniju; brzina protoka i vibracije ne utječu na stabilnost i točnost mjerenja. Optimizirajte izvedbu miješanja pružajući ponovljene, uzastopne i dosljedne testove na tekućini.
Redovna mjesta za kontrolu kvalitete
Instrumenti / senzori
SRV Viskozimetar ILI an SRD za dodatnu gustoću
Rheonics dizajnira, proizvodi i prodaje inovativne sustave za senzore i nadzor tekućina. Precizno proizvedeno u Švicarskoj, Rheonics' In-line viskozimetri i mjerači gustoće imaju osjetljivost koju zahtijeva primjena i pouzdanost potrebnu za preživljavanje u teškim radnim okruženjima. Stabilni rezultati – čak i pod nepovoljnim uvjetima protoka. Nema učinka pada tlaka ili protoka. Jednako je prikladan za mjerenja kontrole kvalitete u laboratoriju. Nema potrebe mijenjati bilo koju komponentu ili parametar za mjerenje u cijelom rasponu.