أنظمة التعبئة المُسخَّنة للبيتومين

تُبنى سلسلة التسخين في تعبئة البيتومين بإبقاء كل عنصر بين مخرج خزان التخزين المسخَّن وفوهة التعبئة داخل نافذة حرارية واحدة. فالحد الأدنى لهذه النافذة هو الحرارة التي يبقى عندها المنتج قابلًا للضخ والقياس، والحد الأعلى هو أقصى حرارة مناولة آمنة للصنف. وحلقة باردة واحدة، كجسم صمام غير مسخَّن أو وصلة دوّارة، تكفي لتحديد معدل التدفق وزمن التعبئة للخط بأكمله. تتناول صفحة أنظمة التعبئة العلوية الترتيب العام، وتتناول صفحة تعبئة صهاريج البيتومين إجراءات السلامة، أما هذه الصفحة فتركّز على كيفية بناء سلسلة التسخين نفسها.

حلقات السلسلة واحتياج كلٍّ منها

يطلب دليل Eurobitume لتعبئة البيتومين عزل جميع أنابيب التعبئة وحمايتها من الانسداد أو تضيّق المقطع أثناء عدم الاستخدام، ويذكر أمثلةً لذلك التدوير المستمر أو التتبع الحراري أو التصريف عند الفراغ. ويتوقف اختيار الأسلوب لكل حلقة على نمط التشغيل: فالمنصة كثيفة الحركة قد تُبقي الخطوط ساخنة باستمرار، بينما قد يناسب الموقعَ الذي يعبّئ بضع مركبات يوميًا التصريفُ والتسخين المسبق.

الحد الأعلى: صنف المنتج وتوصية المورّد

توصي Eurobitume بدرجة حرارة قصوى آمنة للمناولة والتخزين قدرها 200 °C لبيتومين الرصف والبيتومين المعالَج بالهواء، و230 °C للبيتومين المؤكسد بشدة. والغرض الأساسي من هذه الحدود منع تكوّن أجواء قابلة للاشتعال في خزانات التخزين المسخّنة، كما أن الحرارة عامل رئيسي في كمية الانبعاثات وتركيبها. ويستلزم التشغيل فوقها تقييم مخاطر خاصًا بالمهمة. أما حرارة التشغيل الموصى بها لمنتج بعينه فتؤخذ من صحيفة بيانات السلامة الصادرة عن المورّد، وهي أدنى من هذه الحدود القصوى.

ومن النقاط التي يسهل إغفالها أن أسطح التسخين أسخن من المنتج؛ فالغلاف أو كابل التتبع يعمل بحرارة سطح أعلى من الهدف، وإذا زادت هذه الحرارة أو طالت مدة التسخين تكوّنت رواسب كربونية على جدار الأنبوب وضاق المقطع. لذلك تُختار حرارة وسط التسخين في ضوء الحد الأعلى لنافذة المنتج، ولا يُترك التسخين قيد التشغيل دون حاجة.

الحد الأدنى: قابلية الضخ والقياس

يُستمد الحد الأدنى من بيانات اللزوجة والحرارة للمنتج، إذ توجد طرائق راسخة لتقدير لزوجة المنتجات البترولية عند درجات وسيطة انطلاقًا من قيمتين مقيستين عند درجتين مختلفتين. وبعد تحديد أعلى لزوجة مقبولة للمضخة والعدّاد ومعدل التعبئة، يجب إبقاء كل حلقة في السلسلة فوق الحرارة المقابلة. وتحتاج الأصناف المعدَّلة بالبوليمر والأصناف الصلبة إلى حد أدنى أعلى.

اختيار أسلوب التسخين

·         التتبع الحراري الكهربائي: يتيح تحكمًا ومراقبة دقيقين على مستوى الدائرة، وتنطبق عليه عائلة معايير خاصة في الأجواء المتفجرة ومعايير التتبع الصناعي في غيرها. وتقارن صفحة التتبع الحراري بين الكابلات ذاتية التنظيم وثابتة القدرة والمعزولة معدنيًا.

·         البخار: يعطي الحرارة عند درجة ثابتة يحددها ضغطه، ويحتاج إلى تصريف المتكاثف ومراقبة المصائد، وهو خيار طبيعي للمعدات المغلّفة حيث يتوفر البخار في الموقع.

·         الزيت الحراري: وسط تسخين سائل يدور في دائرة مغلقة، ويوفّر مصنّعو الأنابيب المغلّفة والمضخات وأذرع التعبئة خيارات بغلاف زيت ساخن، مع مراعاة مواضع الدخول والخروج والتنفيس عند تصميم الدائرة.

وتتناول صفحة الأنابيب المغلّفة وأذرع التعبئة تفاصيل تصميم الأنابيب والأذرع المغلّفة.

تسخين ذراع التعبئة وتصريفه

يوفّر مصنّعو أذرع تعبئة البيتومين التتبع الحراري الكهربائي أو غلاف البخار أو غلاف الزيت الساخن، مع العزل والتكسية الخارجية. وتُستخدم تصاميم ذراع مدعوم لحمل الوزن الإضافي لمعدات التسخين والعزل، وتُفضَّل أغطية عزل قابلة للفك لتسهيل الصيانة. وفي الأذرع المزوّدة بخط للأبخرة يساعد إبقاء هذا الخط في ظروف خط السائل نفسها على تجنّب جيوب التكثّف. ويجب أن تكون الأذرع المتحركة قابلة للقفل أثناء التعبئة وموازنة جيدًا.

في نهاية التعبئة يجب أن يُصرَّف الذراع تمامًا قبل سحبه من المركبة، ويعاد وعاء التنقيط الذي أُزيل قبل التعبئة إلى مكانه. ويُصمَّم ميل الذراع وأنبوب الإنزال بحيث يكتمل التصريف بالجاذبية، كما أن إبقاء الذراع ووصلاته الدوّارة ساخنة أثناء التصريف يمنع بقاء البيتومين داخله وتصلّبه.

التحكم والمراقبة ومنطق التعبئة

·         قياس الحرارة وإنذار انخفاضها في كل دائرة تسخين، وعدم منح إذن التعبئة إذا كانت الحلقات الحرجة دون حدها.

·         نقاط ضبط مختلفة لوضعي الانتظار والتعبئة لتجنّب الحرارة العالية غير اللازمة أثناء التوقفات الطويلة.

·         ضبط مسبق للكمية وإيقاف تلقائي عبر العدّاد أو نظام الوزن، وبدء بطيء وإنهاء بطيء عبر صمام التحكم دون إمكانية تجاوز يدوي.

·         إغلاق صمام التحكم أو إيقاف المضخة عند الإيقاف الطارئ، دون تدفق غير متوقع عند إعادة الضبط.

·         مراقبة حالة دوائر التسخين وإنذاراتها وتسجيلها عبر PLC أو SCADA.

إسهام TLY Enerji

تقدّم TLY Enerji في خطوط تعبئة البيتومين دعمًا هندسيًا لاختيار معدات القياس والتحكم وتحديد نقاط قياس الحرارة ومنطق إذن التعبئة. وبحسب النطاق قد تشمل الخدمات توريد أجهزة الحرارة والضغط ومقاييس التدفق وصمامات التحكم والمضخات، ودمجها في أنظمة المراقبة القائمة على PLC وSCADA، والتركيب والاختبار والتشغيل. وتُحدَّد حدود التوريد لأنظمة التسخين وأذرع التعبئة مع المواصفة الفنية.

معلومات دراسة سلسلة التسخين

·         أصناف البيتومين المراد تعبئتها وحرارات التشغيل الموصى بها وبيانات اللزوجة والحرارة من المورّد

·         طول الخط وقائمة المعدات ومخطط الترتيب من الخزان إلى فوهة التعبئة

·         عدد المركبات يوميًا وزمن الانتظار بين الحمولات

·         مرافق التسخين المتاحة: ضغط البخار أو حرارة الزيت الحراري أو القدرة الكهربائية

·         نوع ذراع التعبئة وترتيب التسخين القائم إن وُجد

·         تصنيف المناطق الخطرة وواجهة نظام التحكم

صفحات ذات صلة

·         الأنابيب المغلّفة وأذرع التعبئة للبيتومين: أنواع الأغلفة ووسائط التسخين واستمرارية الحرارة في الوصلات الدوّارة.

·         أنظمة التعبئة العلوية: الترتيب العام للتعبئة العلوية: الأذرع والمنصات ومجسّات الطفح.

·         أنظمة تعبئة صهاريج البيتومين: قبول المركبة وإجراءات السلامة في تعبئة البيتومين.

·         وحدات قياس البيتومين: تسخين العدّاد في السلسلة وإدارة الغاز.

·         أنظمة التتبع الحراري: مقارنة خيارات التتبع الكهربائي والبخاري.

الأسئلة الشائعة

إلى أي حرارة يمكن تشغيل خط تعبئة البيتومين؟

بالنسبة إلى حرارة المنتج توصي Eurobitume بحد أقصى آمن للمناولة قدره 200 °C لبيتومين الرصف والمعالَج بالهواء و230 °C للمؤكسد بشدة، وتؤخذ حرارة التشغيل من صحيفة بيانات السلامة. ولأن أسطح التسخين أسخن من المنتج، يجب أيضًا تقييد حرارة وسط التسخين لتجنّب التفحّم.

هل تُبقى الخطوط ساخنة باستمرار أم تُصرَّف بعد كل حمولة؟

كلا الأسلوبين مقبول. في المنصات كثيفة الحركة يقصّر التدوير أو التسخين المستمر زمن التعبئة، أما مع التعبئة المتباعدة فقد يقلل تصريف الخط والتسخين المسبق قبل كل حمولة استهلاكَ الطاقة وخطرَ الرواسب الناتج عن التسخين الطويل. ويتوقف الاختيار على نمط التشغيل.

أين تظهر مشكلات ذراع التعبئة عادةً؟

أصعب المواضع في الحفاظ على استمرارية الحرارة هي الوصلات الدوّارة والوصلات الشفهية وطرف الذراع. فإذا انقطع التسخين والعزل فيها قد يبرد البيتومين فيصعب تحريك الذراع أو يتعذّر تصريفه. ويُتفق على أسلوب تسخين مناطق الوصلات مع مصنّع الذراع.

هل تُمنع التعبئة تلقائيًا إذا كانت الحرارة منخفضة؟

من أساليب التحكم الشائعة حجب إذن التعبئة إذا كانت الحلقات الحرجة كالمضخة والعدّاد والذراع دون حدها الأدنى، مما يقلل خطر إجهاد المضخة بمنتج لزج وانحراف القياس وانسداد الذراع. وتُحدَّد قيم العتبات من بيانات المنتج.