أنظمة تعبئة صهاريج الكيماويات

لا يُمنع التلوث المتبادل والانبعاثات عند تعبئة الكيماويات في الصهاريج بإضافة جهاز واحد، بل باتخاذ ثلاثة قرارات مترابطة: هل يخصَّص لكل منتج خط مستقل أم يُستخدم خط مشترك يمكن تفريغه وتنظيفه بطريقة قابلة للتحقق، وكيف تُضبط التوصيلات بحيث لا تُعبّأ إلا الحجرة الصحيحة والنظيفة، وكيف تُجمع الأبخرة المُزاحة بدل إطلاقها في الجو. وتنطلق القرارات الثلاثة من صحيفة بيانات السلامة (SDS) للمنتج، ولا سيما المواد غير المتوافقة والظروف الواجب تجنبها والخصائص الفيزيائية.

أما سلسلة التعبئة العامة المكوّنة من المضخة والمصفاة والعدّاد وصمام التحكم وذراع التعبئة، ومعها مراحل التعبئة البطيئة ثم السريعة ثم البطيئة، فتُشرح في صفحة أنظمة تعبئة الصهاريج. وتركّز هذه الصفحة على مواضع اختلاف تلك السلسلة عندما يكون المنتج مادة كيميائية.

من أين يأتي التلوث المتبادل؟

كثير من شكاوى الجودة في محطات الكيماويات لا يرجع إلى خطأ في القياس، بل إلى اختلاط غير مرغوب فيه، وغالبًا ما تكون الكميات المسببة أصغر مما يُتوقع:

·         البقايا داخل الخط: ما يتبقى من المنتج السابق في جسم المضخة أو أنابيب العدّاد أو تجاويف الصمامات أو النقاط المنخفضة من ذراع التعبئة.

·         الحمولة السابقة للصهريج: حجرة نقلت منتجًا غير متوافق أو لا يوجد لها سجل تنظيف موثّق.

·         خط أبخرة مشترك: التقاء أبخرة منتجات مختلفة في خط تجميع واحد، وهو في بعض أزواج المنتجات مسألة سلامة لا جودة فقط.

·         توصيل خاطئ: ربط الذراع بحجرة غير مقصودة، أو ربط خط السائل بفتحة الأبخرة.

وتوصي الإرشادات القطاعية لنقل الكيماويات برًّا بالتدابير نفسها: معدات تعبئة مخصصة لكل منتج، وخطوط إرجاع أبخرة مخصصة، ووصلات موسومة باسم المنتج، واستخدام نوع وصلة مختلف لكل منتج حيثما أمكن بحيث يستحيل الخلط بين التوصيلات فعليًا.

خط مخصص أم خط مشترك قابل للتنظيف؟

تخصيص مضخة وعدّاد وذراع لكل منتج هو الحل الأنظف، لكن الكلفة والمساحة تزدادان بسرعة مع اتساع قائمة المنتجات. ولا يُقبل الخط المشترك إلا إذا كان تغيير المنتج، أي التفريغ ثم الغسل عند الحاجة ثم التسجيل، إجراءً عمليًا قابلًا للتكرار. ويُتخذ القرار لكل منتج على حدة، فقد تعمل بعض المنتجات في المحطة نفسها على خطوط مخصصة بينما تتشارك عائلة منتجات متوافقة خطًا آخر.

تفريغ الخط في نهاية التعبئة

يقلّل تفريغ ذراع التعبئة والخرطوم قبل الفصل من تعرّض المشغّل ومن انتقال البقايا إلى المنتج التالي. ويتم ذلك عادةً بأنابيب مائلة مع صرف في النقاط المنخفضة، أو بترك الذراع ينصرف نحو الصهريج، أو بالكسح بغاز خامل مثل النيتروجين. ويجب أن يُحدَّد في التصميم مسبقًا أي المنتجات تتحمل الكسح بالغاز وكيف سيُصرَّف هذا الغاز من الصهريج والخزان المستقبِل.

ولتفريغ الخط أثر في الكمية المسلَّمة أيضًا؛ إذ إن ذهاب حجم الأنبوب الواقع بعد العدّاد إلى الصهريج أو بقاءه في الخط يحدد موضع انتقال الملكية فعليًا، وهو ما تسميه معايير أنظمة القياس نقطة النقل. وقد يؤدي تغيير طريقة التفريغ إلى تغيير طريقة حساب الكمية المسلَّمة، لذا ينبغي الاتفاق عليها مع منهجية القياس التجاري.

التعبئة المغلقة: إلى أين تذهب الأبخرة المُزاحة؟

عند امتلاء الحجرة يُدفع الطور الغازي فيها إلى الخارج. وفي الكيماويات المتطايرة أو السامة أو ذات الرائحة لا يُطلق هذا الغاز من فتحة مفتوحة، بل تجري التعبئة مغلقة، إما بالتعبئة السفلية أو بالتعبئة العلوية عبر وصلة قبة محكمة، ويُوجَّه الغاز إلى خط أبخرة. ويُحدَّد مقصده بحسب المنتج: العودة إلى خزان التخزين (موازنة الأبخرة)، أو جهاز غسل (Scrubber) للأبخرة الحمضية أو القلوية، أو وحدة استرجاع الأبخرة أو حرقها للأبخرة العضوية.

وإذا كانت خزانات التخزين مغطاة بالنيتروجين، فإن إمداد النيتروجين يعوّض ضغط الخزان كلما سحبت مضخة التعبئة المنتج منه. وعندما تُعاد الأبخرة من الصهريج إلى الخزان نفسه، يجب أن يتلاءم تركيبها وحجمها مع نقاط ضبط التغطية بالنيتروجين ومع إعدادات صمامات تنفيس الضغط والفراغ في الخزان. أما ربط خطوط أبخرة خزانات منتجات مختلفة ببعضها، فلا يفعل سوى نقل خطر التلوث والتفاعل من جانب السائل إلى جانب الأبخرة.

اختيار المواد والحشوات

في خط تعبئة الكيماويات يُقيَّم كل من جسم المضخة وحشوتها الميكانيكية، والأجزاء الملامسة للسائل في العدّاد، ومكونات الصمامات الداخلية، ووصلات الذراع الدوّارة، وبطانة الخرطوم، والحشوات، كلٌّ على حدة. ولا يصح نقل مادة مناسبة لسائل ما إلى سائل آخر، ولا حتى إلى تركيز مختلف من السائل نفسه. وتنص أدلة التآكل الصادرة عن المصنّعين صراحةً على أن تغيّرات طفيفة في الحرارة أو التركيز أو مستوى الشوائب قد تغيّر توافق الأجزاء الملامسة، وأن الاختيار النهائي للمادة مسؤولية المستخدم. لذا يُبنى الاختيار على بيانات التوافق الصادرة عن المصنّع للمواصفة الفعلية للمنتج، مع الاختبار عند الحاجة.

وفي الخطوط المشتركة تكون الحلقة الأضعف عادةً الحشوات والخراطيم؛ فقد يتحمل الجسم المعدني جميع المنتجات بينما تنتفخ حشوة مطاطية أو تتصلب مع أحدها. وتُفصَّل قرارات المواد والإحكام للأحماض والقلويات في صفحة أنظمة نقل السوائل الأكّالة.

الفحوص على جانب الصهريج

·         وثيقة التنظيف والحمولة السابقة: يُراجَع آخر منتج نقلته الحجرة وسجل تنظيفها مقابل المنتج المراد تعبئته قبل البدء.

·         مطابقة المعدات: يُتحقَّق من مطابقة رقم معدات الصهريج لوثائق الشحن بصريًا أو عبر نظام الأتمتة.

·         التأريض: في الكيماويات القابلة للاشتعال لا تُمنح إشارة السماح بالتعبئة قبل التحقق من تأريض الصهريج؛ ويشمل التحكم في الكهرباء الساكنة ربط الأجزاء الموصلة والحد من توليد الشحنات.

·         منع الفيضان: معايير واجهة منع الفيضان الشائعة في محطات الوقود موجهة إلى الصهاريج الناقلة للوقود السائل، لذا تُحدَّد طريقة منع الفيضان والكمية المضبوطة مسبقًا وكشف المستوى في صهاريج الكيماويات لكل مشروع.

مدخلات التصميم

مجالات دعم TLY Enerji

في مشاريع تعبئة الكيماويات يمكن أن تقدّم TLY Enerji دعمًا هندسيًا في مراجعة بيانات المنتج والعملية، واختيار تقنية القياس والتحكم، وتوريد الأجهزة والصمامات والمضخات، وتكامل أنظمة الأتمتة والتحكم، والتركيب الميداني والاختبار والتشغيل. ويُتفق في كل مشروع، استنادًا إلى المواصفة الفنية، على المعدات الداخلة في نطاق التوريد وعلى بيانات التوافق التي يستند إليها اختيار المواد.

المعلومات اللازمة لتقييم خط التعبئة

·         قائمة المنتجات مع صحيفة SDS حديثة ومدى التركيز لكل منها

·         الممارسات الحالية أو قيود الجودة بشأن المنتجات التي يمكنها تقاسم الخط

·         حرارة التعبئة واللزوجة وأي سلوك تجمد أو تبلور

·         تفضيل التعبئة العلوية أو السفلية وأنواع وصلات الصهاريج المستخدمة

·         البنية الحالية لتجميع الأبخرة: خطوط أبخرة الخزانات، جهاز الغسل، وحدة الاسترجاع أو الحرق

·         هل خزانات التخزين مغطاة بالنيتروجين

·         هل تُفوتر الكميات المعبأة على أساس الكتلة أم الحجم

·         تصنيف المناطق الخطرة وواجهات نظام التحكم القائم

صفحات ذات صلة

·         أنظمة تعبئة الصهاريج: الهندسة العامة لسلسلة المضخة والعدّاد وصمام التحكم وذراع التعبئة.

·         أنظمة نقل السوائل الأكّالة: قرارات المواد والإحكام للأحماض والقلويات.

·         وحدات قياس الكيماويات: تقنية العدّاد ومواد الأجزاء الملامسة في خط التعبئة.

·         تعبئة المذيبات في محطات الكيماويات: فصل المذيبات القابلة للاشتعال والمتطايرة في محطة متعددة المنتجات.

·         القياس الدفعي للكيماويات: الإيقاف الدقيق عند الكمية المستهدفة وتسجيل الدفعات.

أسئلة حول تعبئة الكيماويات

هل يمكن تعبئة أكثر من مادة كيميائية بذراع واحد؟

نعم، إذا كانت المنتجات متوافقة كيميائيًا، وكانت مواصفة النقاء تسمح بحجم انتقالي قصير، وأمكن تفريغ الخط وغسله عند الحاجة وتسجيل تغيير المنتج. أما المنتجات التي تَرِد في صحائف SDS بوصفها مواد غير متوافقة مع بعضها فتُخصَّص لها عادةً خطوط مستقلة وأنواع وصلات مختلفة، ويُتخذ القرار لكل منتج على حدة.

هل خط إرجاع الأبخرة ضروري دائمًا في تعبئة الكيماويات؟

يتوقف ذلك على تطاير المنتج وسميته ورائحته وعلى أنظمة الانبعاثات السارية. فقد تكفي فتحة تهوية بسيطة لمنتج منخفض ضغط البخار وغير خطر، بينما تتطلب المنتجات السامة أو المتطايرة تعبئة مغلقة وتوجيه الأبخرة إلى الخزان أو جهاز الغسل أو وحدة استرجاع الأبخرة. ويُقيَّم التوافق بشكل منفصل قبل تقاسم أي خط أبخرة.

هل يكفي الفولاذ المقاوم للصدأ لجميع الكيماويات؟

لا. فهو يناسب منتجات كثيرة، لكن بعض الأحماض والمحاليل المحتوية على الكلوريدات والمنتجات الساخنة قد تسبب تآكلًا موضعيًا. وتشير أدلة التآكل لدى المصنّعين إلى أن تغيّرًا طفيفًا في التركيز أو الحرارة قد يغيّر التوافق، لذا تُراجَع المضخات والعدّادات والصمامات والخراطيم والحشوات كلٌّ على حدة وفق بيانات المصنّع للمواصفة الفعلية للمنتج.

هل يؤثر كسح الخط بالنيتروجين في الكمية المقيسة؟

قد يؤثر. فالكسح يدفع المنتج المتبقي بعد العدّاد إلى الصهريج، واحتساب هذا الحجم ضمن الكمية المسلَّمة يتوقف على تعريف نقطة النقل. كما أن مرور الغاز عبر العدّاد قد يسبب أخطاء، لذلك تُوضَع نقطة الكسح عادةً بعد العدّاد ويُتفق على هذا الترتيب مع منهجية القياس التجاري.