انواع ابزار دقیق در پتروشیمی + کاربرد هرکدام

در پالایشگاه‌ها و پتروشیمی‌ها از انواع مختلف تجهیزات ابزار دقیق برای اندازه‌گیری و کنترل پارامترهای گوناگون استفاده می‌شود. برخی از این تجهیزات به دلیل دارا بودن کیفیت نظارت بالا، نصب و راه‌اندازی آسان، قیمت مناسب و عمر طولانی، در بسیاری از تاسیسات صنعت پتروشیمی، نفت و گاز در سراسر کشور مورد استفاده قرار گرفته‌اند. در این مقاله به معرفی پرکاربردترین تجهیزات ابزار دقیق در صنعت پتروشیمی، نفت، گاز و پالایشگاه خواهیم پرداخت. همراه آیرومارت باشید!

چرا کیفیت نظارت در تجهیزات ابزار دقیق در پتروشیمی، نفت و گاز مهم است؟

قبل از وارد شدن به جزئیات، لازم است که علل اینکه چرا انتخاب تجهیزات و انواع ابزار دقیق در پتروشیمی، نفت، گاز و پالایشگاه بسیار مهم است، را بشناسید. عامل اصلی در این زمینه، ایمنی است؛ زیرا بسیاری از مواد مورد استفاده در این صنعت سمی، قابل اشتعال و انفجار بوده و با کوچکترین خطای فنی یا عدم دقت، خطر بروز حوادثی جبران‌ناپذیر را به همراه دارند. بعضی از خطرات موجود در این صنعت را می‌توان به علت حضور مواد زیر دانست:

• حضور مواد قابل اشتعال و انفجار: هیدروکربن‌های مختلف در این صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• با رفتن دما و گرم شدن مواد: فرآورده‌های نفتی با ارزش بالاتر از روغن، با استفاده از حرارت تولید می‌شوند.
• خطر وجود مواد خورنده: حضور میزان زیادی اسید کل، سولفید هیدروژن (H2S) و و سایر اسید‌های قوی در این صنعت یکی دیگر از علل خطرناک بودن آن است.

با توجه به موارد فوق، می‌توانید درک کنید که چرا نمی‌توان در این صنعت و در بخش‌های مختلف آن از جمله پایپینگ، کیفیت را نادیده گرفت. تجهیزاتی در ادامه معرفی خواهند شد که دارای استانداردها و تاییدیه‌های بین‌المللی بوده و از کیفیت بالایی برخوردارند.

انواع ابزار دقیق صنعتی برای نظارت و کنترل شرایط مختلف مانند دما، فشار، جریان و سطح سیالات در بخش‌های زیر به کار می‌روند:

• تاسیسات فرآوری
• پالایشگاه‌های نفت
• کارخانه‌های پتروشیمی
• خطوط لوله نفت و گاز
• عملیات توزیع

کاربردهای عمده ابزار دقیق در صنعت پتروشیمی، نفت و گاز شامل نظارت بر حضور گازهای قابل اشتعال و احتراق در حوزه‌های تولید و ذخیره‌سازی و نظارت بر انتشار گازهای گلخانه‌ای برای کاهش آلودگی محیط زیست است.

از سوی دیگر، این انواع ابزار دقیق در پتروشیمی برای نظارت و کنترل جريان در سيستم‌های تحويل نيز به كار مي‌روند. دانستن تفاوت پالایشگاه و پتروشیمی می‌تواند به شما در کسب اطلاعات دقیق‌تر درباره این ابزارها کمک کند.

نظارت بر تجهیزات با استفاده از تجهیزات ابزار دقیق در پتروشیمی

ابزار دقيق در پتروشیمی برای نظارت بر تجهيزات در دو دسته جای می‌گیرند: ابزارهای ورودي و ابزارهای خروجي.

• ابزارهای ورودي برای نظارت يا اندازه‌گيري دما، جريان، فشار و سطح مايعات در تجهيزات مانند لوله‌های حمل و نقل و مخازن به كار مي‌روند.
• ابزارهای خروجي شامل كنترل‌ها و آلارم‌هایي می‌شوند كه قرائت‌ها را نمایش می‌دهند يا هشدار برای اطلاع رساني در مورد شرايط خطرناك احتمالي صادر مي‌كنند.

سه عنصر اصلي انواع ابزار دقیق در پتروشیمی را می‌توان سنسورها، مبدل‌ها و فرستنده‌ها دانست:

• سنسور: خصوصيات فيزيكي مواد جامد، سيال يا گاز توسط سنسورها اندازه‌گيري مي‌شوند. در صنعت پتروشیمی، نفت و گاز، سنسورها اندازه‌گيري پيوسته برای تشخیص و نظارت بر انتشار گاز را برعهده دارند.
• مبدل: تغيرات دما، فشار، جريان يا سطح را به يك سيگنال الكتريكى تبديل مى‌کند كه سپس توسط يك فرستنده دريافت مى شود.
• فرستنده: فرستنده‌ها را پل بین سنسورها و ابزار اندازه‌گيرى مثل سطح‌سنج‌ها، دبی‌سنج‌ها و سنسورهای فشار می‌دانند. چنین تجهیزاتی، برای ارسال سیگنال دیجیتال به سیستم کنترل اصلی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

سنسورها و ترانسمیترها، از مهمترین انواع ابزار دقیق در پتروشیمی

در صنعت پتروشیمی، ابزارهای دقیق اهمیت زیادی دارند و در اجرای فرآیندها، کنترل کیفیت محصولات و افزایش عملکرد سیستم‌ها لازمند. این ابزارها اطلاعات صحیح و به موقع را تأمین می‌کنند و به کاهش هزینه‌ها و هدررفت منابع و افزایش بهره‌وری کمک می‌کنند.

انواع ابزار دقیق در پتروشیمی اعم از سنسورها و ترانسمیترها نقش مهمی را در اندازه‌گیری، کنترل و مانیتورینگ عوامل مختلفی که در فرآیندهای تولیدی و ایمنی محیطی مورد نیازند، ایفا می‌کنند. در زیر تعدادی از کاربردهای مهم این دستگاه‌ها در صنعت پتروشیمی ذکر شده است:

• اندازه‌گیری فشار: ترانسمیترهای فشار مورد استفاده قرار می‌گیرند تا فشار در تجهیزات و خطوط لوله‌کشی مختلف (مانند مخازن تحت فشار، لوله‌ها و شیرها) را اندازه‌گیری کنند. این اطلاعات برای ایمنی و بهره‌وری فرآیندهای تولیدی بسیار مهمند.
• اندازه‌گیری دما: سنسورها و ترانسمیترها دما را در واحدهای مختلفی از جمله راکتورها، ابزارهای گرمایی و سیستم‌های تبدیل حرارتی اندازه‌گیری می‌کنند. این اندازه‌گیری‌ها برای کنترل دما و جلوگیری از حوادث ناشی از افزایش یا کاهش دما اهمیت دارند.
• اندازه‌گیری جریان: این نوع از تجهیزات ابزار دقیق در پتروشیمی، برای اندازه‌گیری جریان مواد در لوله‌کشی‌ها و خطوط تولید از جمله مایعات و گازها استفاده می‌شوند. این اطلاعات برای کنترل فرآیندها و تطابق با استانداردهای ایمنی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• اندازه‌گیری سطح: سنسورها و ترانسمیترها می‌توانند سطح مایعات در مخازن و تجهیزات مختلف (مانند تانکرها و برج‌ها) را اندازه‌گیری کنند. این اطلاعات مهم برای کنترل و مدیریت میزان مواد در مخازن استفاده می‌شوند.
• اندازه‌گیری ترکیب شیمیایی: ترانسمیترها و سنسورها را می‌توان برای اندازه‌گیری متغیرهای شیمیایی مانند غلظت گازها و مواد شیمیایی مورد استفاده در فرآیندهای به‌کار گرفت. این اطلاعات برای کنترل فرآیندها و اطمینان از تولید محصولات با کیفیت مطلوب حائز اهمیتند.
• ایمنی و اندازه‌گیری گازهای سمی: سنسورها و ترانسمیترها به منظور اندازه‌گیری و مانیتورینگ گازهای سمی و خطرناکی که در محیط‌های پتروشیمی تولید می‌شوند (مانند گازهای سمی یا گازهای قابل اشتعال) مورد استفاده قرار می‌گیرند تا ایمنی کارکنان و محیط زیست را تضمین کنند.

اگر برای بررسی بهتر ابزارهای دقیق، نیاز به اطلاعات بالاتری درباره صنایع پتروشیمی، نفت و گاز دارید می‌توانید مقالات آیرومارت همچون روش های حفاری نفت را مطالعه نمایید.

انواع ابزار دقیق دمایی در صنعت پتروشیمی

در صنعت پتروشیمی، اندازه‌گیری دما یکی از پارامترهای مهم و حیاتی است که برای کنترل فرآیندها، ایمنی و بهره‌وری به کار می‌رود. برای اندازه‌گیری دما، از انواع انواع ابزار دقیق در پتروشیمی استفاده می‌شود که از جمله آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ترموکوپل‌ها(Thermocouples) : ترموکوپل‌ها از دو مفتول متفاوت ساخته شده‌اند که در نقطه اندازه‌گیری بهم وصل می‌شوند. تغییر دما باعث تولید جریان الکتریکی در ترموکوپل می‌شود که بر اساس این جریان دما اندازه‌گیری می‌شود. ترموکوپل‌ها در دماهای بالا در مقابل شرایط محیطی خشک و مرطوب مقاومت بالایی دارند.
• رزیستانس ترمومترها (Resistance Thermometers or RTDs): در این نوع از ابزارها، دما با اندازه‌گیری تغییر مقاومت الکتریکی ماده مقیاس (معمولاً پلاتینیوم) تعیین می‌شود. RTDها دقیق‌تر از ترموکوپل‌ها بوده و در دامنه دمایی وسیع‌تری عمل می‌کنند.
• ترانسمیترهای دما (Temperature Transmitters): این دستگاه‌ها اطلاعات از سنسورهای دما را به یک سیگنال قابل فهم برای سیستم کنترلی تبدیل می‌کنند. ترانسمیترها معمولاً به صورت ۴-۲۰ میلی‌آمپر یا ۰-۱۰ ولت سیگنال‌های خروجی دارند.
• ترموکوپل و رزیستانس ترمومترهای همراه با مقاومت در مقابل خوردگی: در برخی از محیط‌های پتروشیمی، مواد خورنده و اسیدهای قوی ممکن است حضور داشته باشند. در این صورت از ترموکوپل‌ها و RTDs با پوشش‌ها و مواد مقاوم در برابر خوردگی (مثل تفلون) استفاده می‌شود.
• اندازه‌گیرهای تابشی (Infrared Thermometers): این ابزارها دما را با اندازه‌گیری تابش حرارتی از یک سطح تعیین می‌کنند. آنها برای اندازه‌گیری دمای سطوح داغ و دور از دسترسی مستقیم مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• پیزوالکتریک ترمومترها (Pyroelectric Thermometers): این ابزارها از تغییر الکتریکی در واکنش به تغییر دما استفاده می‌کنند و معمولاً در دماهای بسیار پایین به کار می‌روند.

انتخاب انواع ابزار دقیق در پتروشیمی برای سنجش دما بستگی به نوع فرآیند، دامنه دمایی مورد نظر و شرایط محیطی دارد. همچنین، در مواردی که دقت بالا و مقاومت در برابر شرایط سخت محیطی ضروری است، انتخاب مناسب از اهمیت بالایی برخوردار است.

انواع ابزار دقیق سنجش فشار در صنعت پتروشیمی

در صنعت پتروشیمی، سنجش و کنترل فشار را نیز می‌توان حیاتی دانست. فشار در فرآیندهای تولیدی، ایمنی و بهره‌وری تأثیر مستقیم دارد. برای سنجش فشار در صنعت پتروشیمی، از ابزارها و تجهیزات دقیق مختلفی استفاده می‌شود:

• گیج فشار (Pressure Gauges): انواع گیج فشار به صورت مکانیکی فشار را اندازه‌گیری می‌کنند و معمولاً شامل یک سوزن نمایشگر و ممبران فشار است. آنها معمولا به صورت دیافراگمی عمل می‌کنند و معمولاً در محل‌هایی که نیاز به خواندن مستقیم فشار توسط عامل انسانی دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• ترانسمیترهای فشار (Pressure Transmitters): این دستگاه‌ها فشار را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کنند که به سیستم‌های کنترلی و اتوماسیون ارسال می‌شود. آنها دقت بالا و قابلیت ارسال داده به فواصل بزرگ را دارند و معمولاً در محیط‌های صنعتی استفاده می‌شوند.
• سنسورهای فشار (Pressure Sensors): سنسورهای فشار از تکنولوژی‌های مختلفی برای تشخیص فشار استفاده می‌کنند. به طور معمول از تکنولوژی‌های فشار میکروالکتریکی یا پیزوالکتریکی استفاده می‌شود.
• مانومترهای تفاضلی (Differential Pressure Gauges): این گیج‌ها فشار تفاضلی بین دو نقطه را اندازه‌گیری می‌کنند و برای کنترل فرآیندهایی که تغییرات فشار تفاضلی را نیاز دارند مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ابزار دقیق سنجش جریان در پتروشیمی

سنجش جریان در صنعت پتروشیمی یکی از پارامترهای حیاتی برای کنترل و مانیتورینگ فرآیندها است. برای اندازه‌گیری جریان مواد (مانند مایعات و گازها) انواع ابزار دقیق در پتروشیمی استفاده می‌شود. در زیر تعدادی از این ابزارها را معرفی خواهیم کرد:

• دبی‌سنج‌ها (Flow Meters): دبی‌سنج‌ها برای اندازه‌گیری دبی (میزان جریان) مایعات و گازها به کار می‌روند. این ابزارها دقیقی بسیار بالا دارند و به اندازه‌گیری در جریان‌های مختلف و در شرایط مختلف محیطی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• اوریفیس متر (Orifice Meter): اوریفیس متر یک ابزار ساده و متداول برای اندازه‌گیری جریان مایعات است. این دستگاه از یک دیسک مخروطی (اوریفیس) در داخل لوله استفاده می‌کند که باعث ایجاد تنش سرعت و افت فشار در مایع می‌شود. اندازه‌گیری این افت فشار به عنوان نشانه‌ای از جریان استفاده می‌شود.
• ترانسمیترهای جریان (Flow Transmitters): ترانسمیترهای جریان اطلاعات دریافتی از سنسورها و دبی‌سنجها را به سیگنال الکتریکی تبدیل کرده و به سیستم‌های کنترلی و اتوماسیون ارسال می‌کنند.
• سنسورهای اولتراسونیک (Ultrasonic Sensors): این سنسورها از امواج فراصوتی برای اندازه‌گیری جریان مایعات استفاده می‌کنند.

انتخاب نوع مناسب ابزار دقیق برای سنجش جریان در صنعت پتروشیمی به وابستگی به نوع مایع (مایع یا گاز)، دامنه جریان، دقت مورد نیاز و شرایط محیطی انجام می‌شود. همچنین، تعداد و مشخصات فنی ابزارها باید با استانداردهای صنعتی و ایمنی مطابقت داشته باشند.

ابزار دقیق آنالیز گاز

استفاده از انواع ابزار دقیق در پتروشیمی برای آنالیز گازها در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، صنایع معدن، پتروشیمی، مدیریت آب و فاضلاب و صنایع مختلف دیگر بسیار حیاتی است. گازهای بی‌بو و بی‌رنگ در این صنعت به راحتی با حس بویایی شناسایی نمی‌شوند. بنابراین، ابزار دقیق آنالیز گازها نقش بسیار مهمی در ایمنی و جلوگیری از انفجارها ایفا می‌کند.

ابزار دقیق آنالیز گاز شامل سیستم‌های مانیتورینگی است که برای بررسی ترکیب و سطح گازهای مختلف استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها به طور معمول، گازهایی همچون اکسیژن، هیدروژن، نیتروژن، متان، دی‌اکسید کربن، مونواکسید کربن و دیگر گازها را تحت نظر دارند.

۱- سنسورهای تشخیص شعله

سنسورهای تشخیص شعله از تصویربرداری مادون قرمز و فرابنفش برای شناسایی تابش‌های اشتعال شده از شعله‌ها استفاده می‌کنند. این سنسورها به تشخیص شعله‌هایی که از بخارات بنزین، حلال‌ها و سایر مواد ایجاد می‌شوند، کمک می‌کنند.

۲- آشکارسازهای گازهای سمی

این آشکارسازها به عنوان انواع ابزار دقیق در پتروشیمی، میزان غلظت گازهای اشتعال‌پذیر و بخارات سمی را اندازه‌گیری می‌کنند. زمانی که غلظت این مواد به سطح خطرناکی برسد، آشکارسازها با استفاده از سیستم‌های هشداردهنده، به کارکنان هشدارهای لازم را می‌دهند.

سنسورهای سطح

سنسورهای سطح برای اندازه‌گیری نقطه‌ای و پیوسته سطح گازها و مایعات در مخازن و خطوط لوله استفاده می‌شوند. این سنسورها به کمک سیستم‌های مانیتورینگ، تغییرات سطح مواد را نظارت می‌کنند.

جمع بندی

در مجموع می‌توان گفت که انواع ابزار دقیق در پتروشیمی اهمیت بسیاری دارند، زیرا به کنترل دقیق فرآیندها، ایمنی تجهیزات و بهبود کیفیت محصولات کمک می‌کنند. انواع مختلف ابزارهای دقیق از جمله سنسورهای دما، فشار، جریان و سطح، دستگاه‌های آنالیز گاز، کنترلرها و ترانسمیترها و سیستم‌های مانیتورینگ و کنترل به کار می‌روند.

این ابزارها اطلاعات دقیقی را اندازه‌گیری کرده و به سیستم‌های کنترلی منتقل می‌کنند تا فرآیندها به بهترین شکل ممکن اداره شود. از اهمیت ابزارهای دقیق در بهبود ایمنی، افزایش بهره‌وری و کاهش هدررفت‌ها در صنعت پتروشیمی نمی‌توان چشم پوشی کرد.

با توجه به هزینه‌های زیادی که صنعت دارد و همچنین قیمت انواع تجهیزات صنعتی از جمله قیمت لوله گاز ۱/۲، قیمت لوله مانیسمان رده ۴۰ و انواع دیگر لوله‌های صنعتی، بررسی‌ها و اندازه‌گیری‌های مداوم برای کنترل فرایندها و ایمنی لازم است.