أنظمة تعبئة صهاريج المذيبات

لا يكفي جهاز واحد للحد من مخاطر الكهرباء الساكنة والأبخرة عند تعبئة صهاريج المذيبات، بل يتحقق ذلك عبر طبقات حماية يكمّل بعضها بعضًا. الطبقة الأولى تحد من توليد الشحنة: تبدأ التعبئة ببطء، ويُمنح الوقت الكافي لتبدد الشحنة المكتسبة في المرشّح. والطبقة الثانية تمنع تحوّل الشحنة إلى شرارة: يدخل المنتج إلى الحجيرة دون رذاذ، ويُؤرَّض الصهريج وجميع الأجزاء الموصلة، ولا تعمل المضخة قبل التحقق من التأريض. أما الطبقة الثالثة فتتعامل مع البخار القابل للاشتعال نفسه: يُجمَّع البخار المزاح في خط مغلق، ويُخمَّد الفراغ البخاري بالنيتروجين عند الحاجة.

تُشرح سلسلة التعبئة العامة المكونة من المضخة والمرشّح والعداد وصمام التحكم وذراع التعبئة في صفحة أنظمة تعبئة الصهاريج. وتركز هذه الصفحة على المواضع التي تتغير فيها هذه السلسلة عندما يكون المنتج مذيبًا.

أين تتولد الشحنة أثناء التعبئة وأين تتراكم؟

يكتسب المذيب شحنة كهربائية أثناء مروره في الأنابيب ودافع المضخة، وبخاصة في المرشّحات ذات المسام الدقيقة. وفي المنتجات منخفضة الموصلية مثل المذيبات الهيدروكربونية البارافينية والعطرية تتبدد هذه الشحنة ببطء داخل السائل ويمكن أن تصل إلى الصهريج. وقد تؤدي الشحنة المتجمعة على سطح السائل في الحجيرة إلى تفريغ شراري بين السطح وأنبوب التعبئة أو مجس المستوى أو جدار الحجيرة. فإذا كان في الفراغ البخاري خليط قابل للاشتعال، فقد يكون هذا التفريغ كافيًا لإشعال حريق.

كما أن تقليب طور غير ممتزج، مثل ماء أو بقايا منتج سابق في قاع الحجيرة، يزيد من توليد الشحنة. لذلك فإن التحقق قبل التعبئة من أن الحجيرة فارغة وجافة ومخصصة للمنتج المناسب له معنى من ناحية الكهرباء الساكنة، لا من ناحية الجودة فقط.

لماذا يُقيَّد معدل التدفق في البداية؟

في اللحظات الأولى من التعبئة لا تكون فوهة أنبوب التعبئة مغمورة بعد، فيصطدم السائل بسطح حر ويضطرب ويولّد شحنة. لذلك توصي الإرشادات الكهروستاتيكية بإبقاء التدفق منخفضًا في هذه المرحلة. وبعد أن تُغمر الفوهة يمكن رفع التدفق تدريجيًا إلى المعدل التصميمي. وفي التطبيق العملي يُنفَّذ هذا المنحنى من خلال مرحلة البدء البطيء في وحدة التحكم الدفعي، وتُضبط مدتها ومعدلها وفق شكل الحجيرة وموضع أنبوب التعبئة.

تعتمد حدود السرعة في مرحلتي البدء والتعبئة الكاملة على موصلية المنتج وقطر الأنبوب ونوع الصهريج. ولا تذكر هذه الصفحة قيمًا لها؛ إذ ينبغي تحديدها في تقييم المخاطر الكهروستاتيكية الخاص بالمشروع استنادًا إلى الوثائق الإرشادية السارية.

حجم التبدد بعد المرشّح

تُعد المرشّحات الدقيقة من أكثر نقاط خط المذيبات توليدًا للشحنة. ووضع المرشّح قريبًا جدًا من ذراع التعبئة يعني وصول الشحنة إلى الصهريج قبل أن تتاح لها فرصة التبدد. لذلك يُترك بين المرشّح ونقطة التعبئة حجم كافٍ من الأنابيب أو زمن مكوث يسمح للمنتج منخفض الموصلية بالتخلص من شحنته. وينبغي أن يكون موضع المرشّح من أول ما يُحسم في مخطط توزيع الوحدة.

تعبئة بلا رذاذ: أنبوب غاطس أو تعبئة سفلية

إن سقوط المذيب سقوطًا حرًا داخل الحجيرة يزيد الشحنة الساكنة وتكوّن الأبخرة معًا. وفي أرصفة التعبئة العلوية تُبقى فوهة ذراع التعبئة قريبة من قاع الحجيرة، أي يُستخدم أنبوب غاطس. أما في التعبئة السفلية فيدخل المنتج من قاعدة الحجيرة عبر وصلة مغلقة، ويصبح مهايئ استرجاع الأبخرة جزءًا من النظام بطبيعته.

يتوقف اختيار الطريقة على تجهيزات أسطول الصهاريج الوارد وعلى هدف المنشأة في تجميع الأبخرة. وتُعرض المقارنة العامة بين أنظمة التعبئة العلوية والسفلية في صفحات الحلول الخاصة بكل منهما.

إشارة السماح بالتأريض جزء من سلسلة التعبئة

لا ينتهي تأريض الصهريج في رصيف المذيبات بتثبيت مشبك. فجهاز مراقبة التأريض يتحقق من وجود اتصال كهربائي فعلي بالصهريج، ولا يرسل إشارة السماح إلى مضخة التعبئة أو صمام التحكم إلا بعد هذا التحقق. وإذا انقطع الاتصال أثناء التعبئة تسقط إشارة السماح ويتوقف التدفق. ويُحافظ على الاستمرارية الكهربائية بين الأجزاء الموصلة مثل ذراع التعبئة والخراطيم والوصلات الشفهية وجسم العداد، كما تنص الإرشادات على تأريض العاملين الذين يتداولون سوائل قابلة للاشتعال. أما كيفية دمج إشارة التأريض مع إشارة منع الفيضان فمفصلة في صفحة أنظمة التأريض ومنع الفيضان.

التحكم في الفراغ البخاري للصهريج

عندما تمتلئ الحجيرة يُدفع البخار الموجود فيها إلى الخارج. وفي المذيبات المتطايرة، إذا خرج هذا البخار من غطاء الفتحة أو من فتحة التهوية فإنه يسبب انبعاثات ويوسّع المنطقة القابلة للاشتعال حول الرصيف. ويوفر خط تجميع الأبخرة مسارًا محكمًا ضد البخار بين الصهريج والمنشأة. وتشترط بعض التشريعات الخاصة بمحطات البنزين توصيل أنظمة الأبخرة في الصهريج والمحطة في كل عملية تعبئة؛ أما وجود التزام مماثل في منشآت المذيبات فيُقيَّم بحسب المنتج وتشريعات البيئة المحلية. وتتناول صفحة استرجاع الأبخرة مسألة إعادة البخار المجمَّع إلى خزان التخزين أو إرساله إلى وحدة استرجاع أو حرق.

التغطية بالنيتروجين والحمولة السابقة

تعدّ الإرشادات الكهروستاتيكية تجنب الفراغ البخاري القابل للاشتعال أو تخميده من أكثر التدابير فاعلية. وفي تعبئة المذيبات قد يعني ذلك تغطية الفراغ البخاري لحجيرة الصهريج أو لخزان التخزين المغذي بالنيتروجين. ويُصمَّم ذلك مع مصدر النيتروجين والتحكم في الضغط وخط تجميع الأبخرة معًا. كما أن تعبئة مذيب أثقل في صهريج كانت حمولته السابقة منتجًا أكثر تطايرًا حالة تعبئة تبديلية قد تترك خليطًا قابلًا للاشتعال في الفراغ البخاري، ويُحد منها بفحوص ما قبل التعبئة.

مدخلات التصميم في تعبئة المذيبات

إسهام TLY Enerji

في نقاط تعبئة المذيبات يمكن لـ TLY Enerji تقديم الدعم الهندسي في اختيار معدات مثل عدادات التدفق وصمامات التحكم والمضخات وفق ظروف العملية وتوريدها، وربط إشارات السماح الخاصة بالتأريض ومنع الفيضان بنظام تحكم قائم على PLC، وفي التركيب الميداني والاختبار والتشغيل. ويُوضَّح بالاستناد إلى مواصفات المشروع ما إذا كانت بنود مثل هيكل الرصيف وذراع التعبئة ووحدة معالجة الأبخرة ضمن حدود التوريد.

بيانات نقطة تعبئة المذيبات المطلوب مشاركتها

·         المذيبات المراد تعبئتها وصحيفة بيانات السلامة لكل منها

·         بيانات موصلية كل مذيب أو فئته الكهروستاتيكية بحسب مجموعة المنتج

·         معدل التعبئة المستهدف وعدد الحجيرات وأحجامها

·         التعبئة علوية أم سفلية، وتجهيزات الصهاريج الواردة من مهايئات وحساسات

·         التوزيع الحالي للمرشّحات والمضخات والأنابيب

·         حالة البنية التحتية لتجميع الأبخرة والنيتروجين

·         قواعد قبول الصهاريج من حيث الحمولة السابقة والتنظيف

·         الواجهات المتوقعة مع وحدة التحكم الدفعي وPLC وبرمجيات المحطة

صفحات ذات صلة

·         أنظمة التأريض ومنع الفيضان: ربط التحقق من التأريض وإشارة الفيضان بإذن التعبئة.

·         أنظمة استرجاع أبخرة المذيبات وإرجاعها: اختيار وجهة البخار المجمَّع أثناء التعبئة.

·         أنظمة تعبئة الصهاريج: المكونات العامة لسلسلة التعبئة ومنحنى التعبئة المرحلي.

·         أنظمة التعبئة السفلية: واجهات المهايئ وإرجاع الأبخرة وحساس الفيضان.

·         وحدات قياس المذيبات: اختيار تقنية العداد في خط التعبئة.

أسئلة شائعة حول تعبئة المذيبات

هل يمكن تركيب المرشّح قريبًا من ذراع التعبئة؟

لا يُوصى بذلك في المذيبات منخفضة الموصلية. فالمرشّح الدقيق يشحن السائل بقوة، وتحتاج الشحنة إلى وقت كي تتبدد. وإذا كان المرشّح قريبًا جدًا من نقطة التعبئة انتقلت الشحنة إلى الصهريج. لهذا يُترك حجم كافٍ من الأنابيب بين المرشّح وذراع التعبئة، أو يُنقل المرشّح إلى نقطة أبعد في اتجاه المنبع. وتُحدَّد المسافة المناسبة للمنتج والتدفق في التقييم الكهروستاتيكي.

هل التغطية بالنيتروجين ضرورية في كل تعبئة للمذيبات؟

ليست ضرورية في كل الحالات. فهي تُدرس عندما تكون نقطة الوميض أدنى من درجة حرارة التداول، أو عند وجود تعبئة تبديلية، أو عندما يلزم حماية منتج عالي النقاوة من الرطوبة. ويجب التفكير فيها مع التعبئة المغلقة وتجميع الأبخرة، لأن إضافة التغطية دون مراعاة ضغط النيتروجين وأثره في خط الأبخرة قد تُخل بتوازن نظام تجميع الأبخرة.

لماذا يلزم تحقق منفصل ما دام مشبك التأريض مثبتًا؟

قد يُثبَّت المشبك على سطح مطلي أو متسخ أو صدئ، وقد يكون الكبل مقطوعًا من الداخل. في هذه الحالة يبدو المشبك موصولًا بينما الصهريج غير مؤرَّض. ويقيس جهاز مراقبة التأريض اكتمال الدائرة فعليًا وبصورة مستمرة، ولا يمنح إذن التعبئة إلا عند ذلك. وإذا ساءت الوصلة أثناء التعبئة تسقط إشارة السماح وينقطع التدفق.

هل يمكن تخفيف قيود معدل البدء مع المذيبات الموصلة مثل الكحولات؟

الكحولات والكيتونات عالية الموصلية من الناحية الكهروستاتيكية وتتبدد شحنتها بسرعة، ولذلك يضعف مبرر قيود السرعة مقارنة بالمنتجات منخفضة الموصلية. لكن إذا كانت نقطة التعبئة نفسها تُستخدم أيضًا لمذيب هيدروكربوني، تُضبط الإعدادات وفق المنتج الأشد تطلبًا. أما التعبئة دون رذاذ وإشارة السماح بالتأريض فتبقيان قائمتين بصرف النظر عن موصلية المنتج.