أنظمة تعبئة صهاريج الوقود

تتكوّن السلسلة الأساسية في تعبئة صهاريج الوقود من العناصر نفسها المستخدمة مع السوائل الأخرى: مضخة، ومرشّح ومُزيل للهواء، وعدّاد، وصمام تحكم، وذراع تعبئة، تديرها جميعًا وحدة تحكم دفعي (Batch Controller). وقد شُرحت الهندسة العامة لهذه السلسلة في صفحة أنظمة تعبئة الصهاريج. أما ما يميّز الوقود فهو تحميل أكثر من منتج على الصهريج الواحد، والتطاير العالي للبنزين، وإضافة الإضافات والمكونات الحيوية أثناء التعبئة، وانخفاض التوصيلية في بعض أنواع الوقود بما يجعل الكهرباء الساكنة موضوعًا تصميميًا مستقلًا. وتتناول هذه الصفحة انعكاس هذه المتطلبات الخاصة بالمنتج على نظام التعبئة.

تعدد المنتجات على مستوى الحجرات وفصلها

تنقسم صهاريج التوزيع عادةً إلى عدة حجرات، وتحمل في الرحلة الواحدة منتجات مختلفة: بنزين في حجرة، وديزل في أخرى، ونوعية محسّنة بالإضافات في ثالثة. والمهمة الأولى لنظام التعبئة هي التأكد من وصول المنتج الصحيح إلى الحجرة الصحيحة. ولذلك تُخصَّص الأذرع لمنتجات بعينها، أو يسلّم ذراع واحد عدة منتجات بالتتابع. وفي الحالة الثانية يلزم تخطيط الكمية المتبقية في الخط والعدّاد عند تغيير المنتج، وترتيب التعبئة، وتحديد معامل عدّاد مستقل لكل منتج.

يوجد في أوروبا معيار مستقل يحدد الواجهة الرقمية بين أجهزة التعرف على المنتج المركّبة على الصهريج ومنشأة التعبئة. وعند استخدام هذا النوع من الأنظمة تنتقل بيانات المنتج في كل حجرة إلى وحدة التحكم الدفعي أو إلى نظام أتمتة المحطة، ويمكن منع اختيار المنتج الخطأ قبل بدء التعبئة. وفي غيابه تُدار مطابقة الطلب والذراع والحجرة بالإجراءات وتأكيد المشغّل.

أبخرة البنزين: ما الذي يتغير عند نقطة التعبئة؟

عندما تمتلئ الحجرة يُدفع خليط البخار والهواء الموجود فيها إلى الخارج. وفي حالة البنزين يُمنع إطلاق هذا البخار إلى الجو في مناطق كثيرة. فتشريعات الاتحاد الأوروبي تشترط توجيه البخار المزاح عبر وصلة محكمة إلى وحدة استرجاع الأبخرة في المحطة، وتشترط التعبئة السفلية في أرصفة صهاريج الطرق. كما تشترط التشريعات الأمريكية توصيل نظامي تجميع الأبخرة في المحطة والصهريج في كل عملية تحميل. ويعني ذلك لنظام التعبئة وجود وصلة لإرجاع الأبخرة بجانب الأذرع، وإشارة سماح تؤكد توصيلها، ومراعاة الضغط الخلفي في خط البخار أثناء التعبئة.

ينبغي هنا التمييز بين مفهومين: إرجاع الأبخرة هو نقل البخار من الصهريج إلى المحطة عبر مسار محكم، أما استرجاع الأبخرة فهو معالجة هذا البخار في وحدة مخصصة. ويشمل نظام تعبئة الصهاريج عادةً الجزء الأول، بينما تُعد وحدة الاسترجاع بندًا استثماريًا مستقلًا على مستوى المحطة. ورغم أن الديزل ووقود الطائرات أقل تطايرًا، فإن إدارة الأبخرة تبقى جزءًا من التصميم في الأذرع التي تُستخدم مع البنزين على الرصيف نفسه.

حقن الإضافات والخلط لحظة التعبئة

في محطات الوقود تُضاف الإضافات المحسّنة للأداء والإضافات الخاصة بالعلامات التجارية غالبًا إلى تيار المنتج أثناء التعبئة، لا إلى خزان التخزين. ويقوم حاقن الإضافات بالجرعة بشكل متناسب مع الكمية التي يقيسها عدّاد المنتج الرئيسي، وتتحكم فيه وحدة التحكم الدفعي. وبذلك يمكن تحضير عدة نوعيات من منتج أساسي واحد باستخدام وصفات معرّفة على مستوى الرصيف.

وفي خلط المكونات الحيوية يوجد نهجان شائعان. في الخلط التتابعي تمر المكونات واحدًا بعد الآخر عبر العدّاد والصمام نفسيهما. أما في الخلط على الخط بالنسبة فلكل مكوّن عدّاده وصمام تحكمه، وتلتقي المكونات في وقت واحد في مجمّع مشترك. ويتوقف الاختيار على دقة النسبة المطلوبة، وعلى كفاية الامتزاج داخل الحجرة، وعلى عدد المعدات التي يمكن تركيبها في كل رصيف. أما استلام مكونات مثل الإيثانول والديزل الحيوي وتخزينها ومتطلبات جودتها فتتناولها صفحة خلط الوقود الحيوي.

الكهرباء الساكنة والتأريض ومعدل التعبئة

قد تتراكم الشحنات الكهربائية على أنواع الوقود منخفضة التوصيلية أثناء مرورها في الأنابيب والمرشحات والعدّادات، فتتجمع على سطح السائل داخل الحجرة وقد تصبح مصدرًا للاشتعال. لذلك تجمع تعبئة الوقود ثلاثة إجراءات: التحقق من تأريض الصهريج قبل التعبئة وإيقافها إذا انقطع التوصيل؛ والبدء بمعدل منخفض إلى أن تغمر فوهة الذراع بالسائل؛ وترك مسافة أو حجم كافٍ بين العناصر المولّدة للشحنة مثل المرشحات ونقطة التعبئة لتتبدد الشحنة. وتختلف الحدود الرقمية للمعدل بحسب المنتج وقطر الأنبوب والمعيار المطبّق، وتُحدَّد في مواصفات المشروع.

منع فيضان حجرات الصهريج

يرتبط حساس الفيضان في كل حجرة بسلسلة إشارات السماح في نظام التعبئة. وتحدد تشريعات الاتحاد الأوروبي للتعبئة السفلية حساسات ثنائية الأسلاك من نوع الثرمستور أو الضوئية، أو حساسات ضوئية خماسية الأسلاك، أو نظامًا مكافئًا آمنًا عند العطل. وفي المحطات التي تخدم أساطيل مختلفة قد تتعدد أنواع الحساسات، فيجب أن تتعرف وحدة مراقبة الرصيف عليها جميعًا. وهذه الطبقة منفصلة عن حماية خزانات التخزين من الفيضان.

معايير التصميم

دور TLY Enerji في مشاريع تعبئة الوقود

تبدأ TLY Enerji من تصميم النظام والدراسة الهندسية، وتقدّم لمنشآت تعبئة صهاريج الوقود توريد مقاييس التدفق والصمامات والمضخات والأجهزة، إلى جانب التركيب والتشغيل والصيانة. ويمكن أن تشمل الخدمات أنظمة الأتمتة والتحكم في عمليات التعبئة بحسب المشروع. أما بنود مثل وحدة استرجاع الأبخرة وبرمجيات أتمتة المحطة والبنية التحتية للموقع فتُحدَّد حدود نطاق توريدها وفق المواصفات الفنية.

البيانات اللازمة لإعداد عرض نظام التعبئة

·         المنتجات والنوعيات المطلوب تعبئتها ووصفات المنتجات المضاف إليها

·         الحاجة إلى خلط المكونات الحيوية والنسب المستهدفة

·         أنواع الصهاريج وعدد الحجرات ومعيار المهايئ

·         عدد الأذرع في كل رصيف ومعدل التعبئة المستهدف

·         التشريعات السارية لإرجاع الأبخرة واسترجاعها والبنية القائمة

·         أنواع حساسات الفيضان ومدى استخدام نظام التعرف على المنتج

·         ما إذا كانت التعبئة نقطة بيع وطريقة التحقق المطبقة

·         نظام أتمتة المحطة القائم أو واجهة نظام تخطيط موارد المؤسسة (ERP)

صفحات ذات صلة

·         أنظمة تعبئة الصهاريج: سلسلة التعبئة العامة من المضخة إلى الذراع ومنحنى التعبئة.

·         التعبئة السفلية في محطات الوقود: تعبئة متكاملة مع استرجاع الأبخرة وواجهة المهايئ.

·         قياس نقل ملكية الوقود: كيف تتحول الكمية المعبأة إلى كمية مفوترة.

·         أنظمة أتمتة محطات الوقود (TAS): نقل الطلبات والوصفات إلى وحدة التحكم الدفعي.

·         محطات تعبئة الوقود متعددة الأرصفة: تخطيط مصفوفة المنتجات والأرصفة من حيث السعة.

أسئلة شائعة حول تعبئة الوقود

هل تُضاف الإضافات إلى خزان التخزين أم تُحقن أثناء التعبئة؟

يُستخدم الأسلوبان. فالحقن أثناء التعبئة يتيح تحضير عدة نوعيات من منتج أساسي واحد دون خزانات إضافية، وتُسجَّل كمية الإضافة في كل عملية تحميل. أما الإضافة في الخزان فقد تكون أبسط عندما تكون النوعيات قليلة والوصفة ثابتة. ويُتخذ القرار بناءً على عدد النوعيات وسعة الخزانات المتاحة وتكرار تغيير الوصفات.

لماذا تبدأ التعبئة بمعدل تدفق منخفض؟

التعبئة بالمعدل الكامل قبل أن تنغمر فوهة الذراع تحت سطح السائل تزيد من الرشّ وتولّد الأبخرة، كما تزيد تراكم الشحنات في المنتجات منخفضة التوصيلية. لذلك تبدأ وحدة التحكم الدفعي بمعدل منخفض، ثم تنتقل إلى المعدل الرئيسي بعد كمية محددة، وتبطئ مجددًا قرب النهاية لتتوقف عند الكمية المستهدفة. وتُضبط كميات الانتقال وفق مواصفات المشروع.

هل يمكن تعبئة البنزين دون توصيل خرطوم إرجاع الأبخرة؟

لا، في المناطق التي يكون فيها تجميع الأبخرة إلزاميًا. ولهذا تتحقق وحدة التحكم الدفعي أو وحدة مراقبة الرصيف من توصيل وصلة إرجاع الأبخرة بوصفها شرطًا للسماح بالتعبئة. وحتى في غياب هذا الإلزام ينبغي التعامل مع إدارة الأبخرة في تعبئة البنزين كجزء من تقييم السلامة والبيئة.

إذا سلّم ذراع واحد البنزين والديزل معًا، فكيف يُحدّ من الاختلاط؟

يُخطَّط معًا ترتيب المنتجات، والحجم المتبقي في الخط عند كل تغيير، والحجرة التي سيذهب إليها هذا الحجم. وعادةً يُقلَّل حجم الخط، وتُنقل المنتجات الحساسة للجودة إلى أذرع مخصصة، ويُحدَّد معامل عدّاد مستقل لكل منتج في الأذرع متعددة المنتجات. وفي أغلب المشاريع يُتجنب استخدام ذراع مشترك لوقود الطائرات.