יישום חיישני שמן במים בניהול המים של ערב הסעודית

זהו מקרה בוחן ספציפי ובעל ערך רב. בשל האקלים הצחיח ביותר ותעשיית הנפט העצומה שלה, ערב הסעודית ניצבת בפני אתגרים ייחודיים ודרישות גבוהות במיוחד בניהול משאבי מים, ובמיוחד בניטור זיהום נפט במים.

להלן פירוט על המקרה של יישום חיישני נפט במים על ידי ערב הסעודית בניטור ניהול מים, כולל הרקע, יישומים טכנולוגיים, מקרים ספציפיים, אתגרים וכיוונים עתידיים.

1. רקע וביקוש: מדוע ניטור נפט במים הוא קריטי בערב הסעודית?

1. מחסור קיצוני במים: ערב הסעודית היא אחת המדינות הסובלות ממחסור מים גבוה בעולם, והיא מסתמכת בעיקר על התפלת מי ים ומי תהום שאינם מתחדשים. כל צורה של זיהום מים, במיוחד זיהום נפט, עלולה להיות בעלת השפעה הרסנית על אספקת המים שכבר נמצאת תחת לחץ.
2. תעשיית נפט עצומה: כאחת מיצרניות ויצואניות הנפט הגדולות בעולם, פעילותה של ערב הסעודית בתחומי הפקת נפט, הובלה, זיקוק וייצוא נפט נפוצה, במיוחד במחוז המזרחי ולאורך חוף המפרץ הפרסי. מצב זה מהווה סיכון גבוה מאוד לדליפות נפט גולמי ומוצרי נפט.
3. הגנה על תשתיות קריטיות:
   • מתקני התפלת מי ים: ערב הסעודית היא יצרנית המים המותפלים הגדולה בעולם. אם כניסת מי הים מכוסות בכתם נפט, הדבר עלול לסתום ולזהם קשות את ממברנות הסינון ומחליף החום, מה שמוביל לכיבוי מוחלט של המתקן ולגרימת משבר מים.
   • מערכות קירור מים לתחנות כוח: תחנות כוח רבות משתמשות במי ים לקירור. זיהום נפט עלול לפגוע בציוד ולהשפיע על אספקת החשמל.
4. תקנות סביבתיות ודרישות תאימות: ממשלת סעודיה, ובמיוחד משרד הסביבה, המים והחקלאות וארגון התקנים, המטרולוגיה והאיכות הסעודי, קבעו סטנדרטים מחמירים לאיכות מים המחייבים ניטור מתמשך של שפכים תעשייתיים, קולחים וגופי מים סביבתיים.

2. יישום טכנולוגי של חיישני שמן-במים

בסביבה הקשה של ערב הסעודית (טמפרטורה גבוהה, מליחות גבוהה, סופות חול), שיטות דגימה ידניות מסורתיות וניתוח במעבדה מפגרות ואינן יכולות לענות על הצורך בהתרעה מוקדמת בזמן אמת. לכן, חיישני נפט במים מקוונים הפכו לטכנולוגיית ליבה לניטור ניהול מים.

סוגי טכנולוגיות נפוצים:

1. חיישני פלואורסצנציה UV:
   • עיקרון: אור אולטרה סגול באורך גל מסוים מקרין את דגימת המים. פחמימנים ארומטיים רב-ציקליים ותרכובות אחרות בשמן סופגים אנרגיה ופולטים פלואורסצנציה. ריכוז השמן מוערך על ידי מדידת עוצמת הפלואורסצנציה.
   • יישום בערב הסעודית:
     • ניטור סביב אסדות נפט ימיות וצנרת תת-ימית: משמש לגילוי מוקדם של דליפות וניטור פיזור דליפות נפט.
     • ניטור מי נמלים: ניטור פריקת מי נטל או דליפות דלק מאוניות.
     • ניטור שפכי מי סערה: ניטור נגר עירוני לאיתור זיהום נפט.
2. חיישנים פוטומטריים אינפרא אדום (IR):
   • עיקרון: ממס מחלץ שמן מדגימת המים. לאחר מכן נמדד ערך הבליעה בפס אינפרא אדום ספציפי, התואם את ספיגת הרטט של קשרי CH בשמן.
   • יישום בערב הסעודית:
     • נקודות פריקה של שפכים תעשייתיים: זוהי שיטה סטנדרטית מוכרת בינלאומית לניטור תאימות וגביית שפכים, עם נתונים בעלי הגנה משפטית.
     • ניטור זרימה/יציאה של מתקן טיהור שפכים: הבטחת עמידה באיכות המים המטוהרים בתקנים.

3. מקרי יישום ספציפיים

מקרה 1: רשת ניטור שפכים תעשייתיים בעיר התעשייתית ג'ובייל

• מיקום: עיר התעשייה ג'ובייל היא אחת ממתחמי התעשייה הפטרוכימיים הגדולים בעולם.
• אתגר: מאות חברות פטרוכימיות משחררות שפכים מטוהרים לרשת משותפת או לים. הבטחת עמידתה של כל חברה במגבלות הרגולציה היא קריטית.
• פִּתָרוֹן:
  • התקנת מכשירי אנליזת שמן-במים פוטומטריים אינפרא אדום מקוונים ביציאות השפכים של מפעלים גדולים.
  • חיישנים עוקבים אחר ריכוז הנפט בזמן אמת, והנתונים מועברים באופן אלחוטי באמצעות מערכת SCADA למרכז הניטור הסביבתי של הוועדה המלכותית לג'ובייל ויאנבו.
• תוצאות:
  • אזעקה בזמן אמת: התראות מיידיות מופעלות אם ריכוז הנפט חורג מהגבולות, מה שמאפשר לרשויות הסביבה להגיב במהירות, לאתר את המקור ולנקוט פעולה.
  • ניהול מונחה נתונים: רישומי נתונים ארוכי טווח מספקים בסיס מדעי לניהול סביבתי וקביעת מדיניות.
  • אפקט הרתעה: מעודד חברות לתחזק באופן יזום את מתקני טיהור השפכים שלהן כדי למנוע הפרות.

מקרה 2: הגנה על צריכת מים עבור מתקן התפלת מי ים גדול בראביג

• מיקום: מתקן ההתפלה רביג בחוף ים סוף מספק מים לערים גדולות כמו ג'דה.
• אתגר: המפעל נמצא ליד נתיבי שיט, מה שיוצר סיכון לדליפות נפט מכלי שיט. כניסת נפט לפתח היניקה תגרום נזק לציוד בשווי מאות מיליוני דולרים ותשבש את אספקת המים של העיר.
• פִּתָרוֹן:
  • יצירת "מחסום חיישנים" סביב כניסת מי הים על ידי התקנת מסכי סרטי שמן פלואורסצנטיים UV.
  • חיישנים שקועים ישירות בים, ומנטרים באופן רציף את ריכוז הנפט בעומק מסוים מתחת לפני השטח.
• תוצאות:
  • התרעה מוקדמת: מספקת זמן התרעה קריטי (מדקות ועד שעות) לפני שכתם נפט מגיע לפתח היניקה, ומאפשרת למפעל ליזום תגובות חירום.
  • אבטחת אספקת מים: משמשת כמרכיב טכנולוגי קריטי בהגנה על תשתיות לאומיות קריטיות.

מקרה 3: ניטור ביוב מי גשמים ביוזמת העיר החכמה של ריאד

• מיקום: עיר הבירה, ריאד.
• אתגר: נגר מי גשמים עירוניים יכול לשאת שמן ושומן מכבישים, חניונים ומוסכי תיקונים, ולזהם את גופי המים הקולטים.
• פִּתָרוֹן:
  • כחלק מרשת ניטור ההידרולוגיה של העיר החכמה, סונדים רב-פרמטריים לאיכות מים משולבים בחיישני שמן פלואורסצנטיים UV מותקנים בצמתים מרכזיים ברשת ניקוז מי הסערה.
  • הנתונים משולבים בפלטפורמת ניהול העיר.
• תוצאות:
  • איתור מקורות זיהום: מסייע באיתור השלכה בלתי חוקית של נפט לביוב.
  • ניהול אגני ניקוז: מעריך את מצב הזיהום שאינו ממקור נקודתי, ומנחה תכנון וניהול עירוני.

4. אתגרים וכיוונים עתידיים

למרות הישגים משמעותיים, יישום חיישני שמן במים בערב הסעודית עומד בפני אתגרים:

1. הסתגלות סביבתית: טמפרטורות גבוהות, מליחות גבוהה וזיהום ביולוגי יכולים להשפיע על דיוק החיישן ויציבותו, ולדרוש כיול ותחזוקה תכופים.
2. דיוק נתונים: סוגי שמן שונים מייצרים אותות שונים. קריאות חיישנים עלולות להיות מופרעות על ידי חומרים אחרים במים, מה שמצריך אלגוריתמים חכמים לפיצוי וזיהוי נתונים.
3. עלויות תפעול: הקמת רשת ניטור ארצית דורשת השקעה ראשונית משמעותית ותמיכה תפעולית מתמשכת.

כיוונים עתידיים:

• שילוב עם IoT ובינה מלאכותית: חיישנים יפעלו כצמתי IoT, כאשר הנתונים יועלו לענן. אלגוריתמי בינה מלאכותית ישמשו לחיזוי מגמות, זיהוי אנומליות ואבחון תקלות, מה שיאפשר תחזוקה חזויה.
• ניטור נייד באמצעות רחפנים/כלי שיט בלתי מאוישים: השלמת נקודות ניטור קבועות על ידי מתן סקרים גמישים ומהירים של שטחי ים ומאגרים עצומים.
• שדרוגי טכנולוגיית חיישנים: פיתוח חיישנים עמידים, מדויקים ועמידים יותר בפני הפרעות שאינם דורשים ריאגנטים.

מַסְקָנָה

שילוב חיישני נפט במים על ידי ערב הסעודית במסגרת ניטור ניהול המים הלאומית שלה הוא מקרה לדוגמה להתמודדות עם האתגרים הסביבתיים והכלכליים הייחודיים שלה. באמצעות טכנולוגיית ניטור מקוונת בזמן אמת, ערב הסעודית חיזקה את הפיקוח הסביבתי על תעשיית הנפט שלה, הגנה ביעילות על משאבי המים היקרים ביותר שלה ועל התשתיות הקריטיות שלה, וסיפקה בסיס טכני איתן להשגת יעדי הקיימות הסביבתית המפורטים בחזון הסעודי 2030. מודל זה מציע לקחים משמעותיים עבור מדינות ואזורים אחרים בעלי מבנים תעשייתיים ולחצים דומים על משאבי מים.

אנו יכולים גם לספק מגוון פתרונות עבור

1. מד ידני לאיכות מים רב-פרמטרית

2. מערכת מצוף צף לאיכות מים רב-פרמטרית

3. מברשת ניקוי אוטומטית לחיישן מים רב-פרמטרים

4. סט שלם של שרתים ותוכנה מודול אלחוטי, תומך RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

למידע נוסף על חיישני מים,

אנא צרו קשר עם Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

אתר החברה:www.hondetechco.com

טלפון: 86-15210548582+