أنظمة تفريغ صهاريج LPG

يُفرَّغ صهريج غاز البترول المسال (LPG) بإحدى طريقتين أساسيتين: سحب السائل بمضخة ودفعه إلى خزان التخزين، أو استخدام ضاغط يسحب البخار من خزان التخزين ويدفعه إلى الفراغ العلوي للصهريج فيدفع فرقُ الضغط الناتج السائلَ نحو التخزين. ويتوقف الاختيار على ترتيب وصلات الصهريج، وظروف الضغط في جهة السحب، والحاجة إلى استرجاع البخار المتبقي في الصهريج بعد التفريغ، وزمن التفريغ المقبول. وفي معظم المنشآت لا يُتخذ القرار بناءً على معيار واحد، بل على هذه العناصر الأربعة مجتمعة.

أما المسائل العامة التي لا ترتبط بنوع المائع، مثل مشكلات جهة السحب وإزالة الهواء ومطابقة الكمية المستلمة مع مستوى الخزان، فتُعرض في صفحة أنظمة تفريغ الصهاريج. وتركّز هذه الصفحة على الكيفية التي يحدد بها كونُ LPG سائلًا مضغوطًا طريقةَ التفريغ.

التفريغ بالمضخة

في طريقة المضخة يُوصَل مخرج السائل في الصهريج بسحب مضخة المحطة، ويُوصَل خط الطرد بخزان التخزين، وتُستخدم في بعض الترتيبات مضخة مركّبة على الصهريج نفسه. وعند ربط الفراغين البخاريين للوعاءين بخط موازنة، ينتقل البخار الذي يزيحه السائل الداخل إلى خزان التخزين نحو الصهريج، فيحدّ ذلك من انخفاض الضغط في الصهريج مع تقدم التفريغ.

نقطة الضعف في هذه الطريقة هي جهة السحب. فـ LPG داخل الصهريج في حالة تشبّع، وأي فاقد احتكاك أو فرق ارتفاع أو مقاومة مرشّح في خط السحب قد يُنزل الضغط عند مدخل المضخة دون ضغط البخار. عندها يتبخر السائل وميضيًا عند المدخل ويبدأ التكهف، ويتعذر سحب الجزء الأخير من الحمولة. ويزداد هذا الخطر قرب نهاية التفريغ مع انخفاض مستوى السائل. وكثيرًا ما تُدرس في هذه الخدمة أنواع من المضخات تتحمل كميات صغيرة من البخار عند السحب، مثل مضخات الريش المنزلقة، لكن تصميم خط سحب قصير وواسع القطر وقليل المقاومة يبقى هو العامل الحاسم.

التفريغ بالضاغط

في طريقة الضاغط لا يمر السائل عبر أي آلة. يسحب الضاغط البخار من الفراغ العلوي لخزان التخزين ويضغطه ويدفعه إلى وصلة البخار في الصهريج. وحين يصبح ضغط الصهريج أعلى قليلًا من ضغط الخزان، يتدفق السائل عبر خط سائل مستقل نحو الجهة الأقل ضغطًا، أي إلى خزان التخزين. ولأن الضاغط لا يتعامل إلا مع البخار، لا تظهر في هذه الطريقة مشكلات NPSH التي تعانيها المضخات.

وبعد انتهاء نقل السائل يبقى في الصهريج بخار مضغوط، وهنا تكمن الميزة الثانية للطريقة. فبتغيير ترتيب الصمامات يسحب الضاغط نفسه البخار من الصهريج ويدفعه إلى خزان التخزين، فيُسترجع جزء مهم من المنتج المتبقي بدل تنفيسه أو حرقه. ويُعكس اتجاه التدفق عادةً بترتيب مثل الصمام رباعي الاتجاهات، بينما يمنع مصيد السوائل عند مدخل الضاغط وصول أي سائل محمول في خط البخار إلى الآلة.

المضخة أم الضاغط؟

وتجمع بعض المنشآت بين الطريقتين: تنقل المضخة معظم السائل، ويُستخدم الضاغط لاسترجاع البخار في النهاية وللحالات التي تتعثر فيها المضخة. وتزداد قيمة هذه المرونة في المحطات التي تستقبل أسطولًا متنوعًا بترتيبات وصلات مختلفة.

نهاية التفريغ: متى يُعدّ الصهريج فارغًا؟

بعد نفاد السائل يبقى المنتج في الصهريج بخارًا تحت الضغط، وهذا أمر طبيعي. ويحدد إجراء التشغيل النقطة التي يتوقف عندها استرجاع البخار، مع مراعاة الحد الأدنى للضغط الداخلي الذي يشترطه مالك الصهريج وقواعد النقل، ونوع المنتج، والوقت المتاح. وينبغي أن يُدرج هذا الحد في منطق التحكم بالضاغط أيضًا حتى لا يُخفَّض ضغط الصهريج بطريقة غير منضبطة.

كيف تُحدَّد الكمية المستلمة؟

إذا رُكّبت وحدة قياس مجمّعة على خط التفريغ، فإن إبقاء المنتج سائلًا داخل العدّاد لا يقل أهمية عنه في التعبئة. فقرب نهاية الحمولة يبدأ البخار بالوصول مع السائل، وهذه أكثر المراحل عرضة لأخطاء القياس. وفي طريقة الضاغط لا يمر البخار المسترجع عبر عدّاد السائل، لذا يجب الاتفاق مسبقًا على طريقة احتساب هذه الكمية: بفرق الوزن على الميزان الجسري، أو بقياس مستقل، أو بأسلوب يحدده العقد. ويُتناول تصميم الوحدة في صفحة وحدات قياس LPG، والقياس التجاري في صفحة قياس نقل ملكية LPG.

السلامة عند نقطة التفريغ

·         الإغلاق على الخطين: صمامات قابلة للإغلاق عن بُعد قرب وصلة الصهريج على خطَّي السائل والبخار، مرتبة لتُغلق مع الصمامات الداخلية للصهريج.

·         احترام ضغط تصميم الصهريج: عند الضغط بالضاغط يجب ألا يُتجاوز الضغط المسموح به للصهريج؛ ولذلك تُوفَّر حدود لضغط الطرد وصمامات تنفيس.

·         فصل الخراطيم والأذرع: وصلات الانفصال الآمن، والتصريف الآمن للسائل المحبوس في الخرطوم بعد التفريغ.

·         التأريض وإشارات السماح: لا تعمل المضخة أو الضاغط قبل التحقق من التأريض وموقع المركبة وحالة التوصيل.

ويُحدَّد نطاق سلسلة الإيقاف الطارئ وقائمة التعشيق وفق تقييم المخاطر، وتجدون التفاصيل في صفحة أنظمة الإيقاف الطارئ والتعشيق الأمني في محطات LPG.

دور TLY Enerji في مشاريع التفريغ

تقيّم TLY Enerji طريقة التفريغ استنادًا إلى بيانات العملية، ويمكنها تولي توريد معدات مثل المضخات ومقاييس التدفق وصمامات الأمان وأنظمة التحكم، إلى جانب تصوّر الأتمتة. وبحسب نطاق المشروع يمتد الدعم الهندسي إلى التركيب والاختبار والتشغيل. ويُتفق في كل مشروع على الطرف الذي يورّد حزمة الضاغط ووحدة القياس والأنابيب الميدانية.

ما الذي يلزم لاختيار طريقة التفريغ؟

·         أنواع الصهاريج وعربات السكك الواردة ومواضع وصلات السائل والبخار فيها

·         عدد عمليات التفريغ اليومية وزمن التفريغ المقبول

·         ضغط تصميم خزانات التخزين ونطاق امتلائها التشغيلي وبعدها عن نقطة التفريغ

·         هل يُطلب استرجاع البخار في نهاية التفريغ

·         هل تُحدَّد الكمية المستلمة بالميزان الجسري أم بالعدّاد

·         المضخات أو الضواغط القائمة وتغذية الطاقة

صفحات LPG ذات صلة

·         وحدات تعبئة وتفريغ LPG المجمّعة: نطاق الحزمة لمعدات التفريغ بالمضخة أو الضاغط.

·         أنظمة إرجاع أبخرة LPG: وظيفة خط البخار بين الصهريج وخزان التخزين.

·         الإيقاف الطارئ والتعشيق الأمني في محطات LPG: منطق الإغلاق الطارئ والتعشيق عند نقطة التفريغ.

·         أنظمة تفريغ الصهاريج: سلسلة التفريغ العامة ومطابقة الكميات.

أسئلة حول تفريغ LPG

هل التفريغ بالضاغط أبطأ من التفريغ بالمضخة؟

لا توجد قاعدة عامة. ففي التفريغ بالضاغط يتوقف معدل النقل على فرق الضغط المتولد بين الصهريج والخزان وقطر خط السائل وسعة الضاغط. أما في التفريغ بالمضخة فيحدده تدفق المضخة، لكن المضخة قد لا تبلغ التدفق المتوقع إذا كانت ظروف السحب ضعيفة. ولذلك يجب إجراء المقارنة ببيانات الخطوط والخزانات الفعلية في الموقع.

لماذا يُسترجع البخار المتبقي في الصهريج؟

بعد نفاد السائل يبقى المنتج في الصهريج على هيئة بخار مضغوط. ونقله إلى خزان التخزين بالضاغط يُبقي هذا المنتج في المنشأة بدل تنفيسه أو حرقه. وتُحدَّد الكمية المسترجعة في إجراء التشغيل مع مراعاة الحد الأدنى للضغط الذي يجب أن يحتفظ به الصهريج والوقت المتاح.

هل يمكن أن يصل السائل إلى الضاغط؟

قد يصل إلى الضاغط سائل متكثف أو محمول في خط البخار فيُلحق به الضرر. ولهذا يُركَّب مصيد للسوائل عند المدخل، وتُمدَّد خطوط البخار بحيث لا يتجمع فيها السائل، ولا يُرفع فرق الضغط أكثر من اللازم، لأن البخار المضغوط بإفراط يتكثف بسهولة أكبر على الأسطح الباردة.

إذا كانت الصهاريج مزودة بمضخاتها، فهل تحتاج المحطة إلى مضخة؟

تتيح المضخة المركّبة على الصهريج التفريغ دون معدات مستقلة في المحطة. ومع ذلك قد تفضّل المحطة مضخة أو ضاغطًا خاصًا بها إذا كانت تستقبل أنواعًا مختلفة من المركبات، أو تريد استرجاع البخار، أو ترغب في ربط التفريغ بنظام التحكم والتعشيق لديها. ويُبنى القرار على تركيبة الأسطول وتوزيع المسؤوليات المتفق عليه.