أنظمة التعبئة السفلية (Bottom Loading)

التعبئة السفلية (Bottom Loading) طريقة تُملأ فيها حجرات الصهريج بالمنتج عبر محوّلات قياسية مثبتة في الجزء السفلي من المركبة، بينما يُجري المشغّل جميع التوصيلات وهو على مستوى الأرض. ولا يتوقف حسن عمل رصيف التعبئة السفلية على المضخة والعدّاد بقدر ما يتوقف على توافق ثلاث واجهات بين الصهريج والمحطة: محوّل السائل ووصلة التعبئة، ووصلة تجميع الأبخرة، ومقبس حسّاس منع الفيضان. فإذا لم تتوافق إحدى هذه الواجهات، إمّا أن لا تصدر إشارة السماح بالتعبئة، وإمّا أن تتسرّب الأبخرة المزاحة من الحجرات إلى الجو دون تحكم.

تُعرض سلسلة التعبئة من المضخة إلى ذراع التعبئة في صفحة أنظمة تعبئة الصهاريج، وتُعرض المقارنة التفصيلية مع التعبئة العلوية في صفحتها الخاصة. أما هذه الصفحة فتركّز على الواجهة بين الصهريج والمحطة وعلى إرجاع الأبخرة.

كيف تسير عملية التعبئة السفلية؟

يُبنى التسلسل على إنشاء إشارات السماح الخاصة بالسلامة قبل أن يبدأ تدفق المنتج. وفيما يلي ترتيب نموذجي، علمًا بأن إجراءات التشغيل التفصيلية تحددها المحطة نفسها:

1.       يتوقف الصهريج في الرصيف ويُثبَّت، ثم يُوصَل التأريض.

2.       يُوصَل كابل حسّاسات منع الفيضان في الصهريج بوحدة مراقبة الرصيف (Rack Monitor) التي تتحقق من سلامة الحسّاسات ودائرة التأريض.

3.       يُوصَل خرطوم أو ذراع إرجاع الأبخرة بمحوّل تجميع الأبخرة في الصهريج.

4.       تُقرن ذراع التعبئة السفلية بمحوّل السائل في كل حجرة ستُملأ، ويُطابَق توزيع المنتجات على الحجرات مع بيانات الطلب.

5.       عند اكتمال إشارات السماح تبدأ وحدة التحكم الدفعي (Batch Controller) بتسليم الكمية المحددة مسبقًا، ويتوقف التدفق إذا فُقدت أي إشارة.

6.       بعد انتهاء التعبئة تُغلق الوصلات وتُعاد الأذرع إلى وضع التوقف، ثم تُفصل وصلات الأبخرة والحسّاسات.

لأن المنتج يدخل من الأسفل، يدفع السائل المرتفع الفراغ البخاري نحو أعلى الحجرة ومنه إلى خط التجميع. ولعدم وجود فتحة علوية مفتوحة كما في التعبئة العلوية، تكون وصلة الأبخرة هي المخرج الوحيد؛ ولذلك يُعدّ خط الأبخرة جزءًا أساسيًا من نظام التعبئة السفلية لا ملحقًا ثانويًا.

الواجهات الثلاث بين الصهريج والمحطة

محوّل السائل ووصلة التعبئة

تحدد التوصية API RP 1004 مواصفات موحّدة للمركبات حول محوّل قياسي بقطر 4 بوصات، بحيث يمكن تعبئة صهاريج تابعة لناقلين مختلفين بالمعدات نفسها في المحطات التي يستخدمها أكثر من مورّد. وفي أوروبا يحدد المعيار EN 13083 متطلبات الأداء والأبعاد الحرجة لمحوّلات التعبئة والتفريغ السفلية على الصهريج، كما يشترط التوجيه الأوروبي 94/63/EC الخاص بأبخرة البنزين أن تتوافق وصلة السائل في جهة المحطة مع محوّل API ذكري بقطر 4 بوصات. والنتيجة العملية أن اختيار الوصلة يُحدَّد وفق تجهيزات أسطول المركبات التي ستستخدم الرصيف، لا وفق تفضيل المحطة وحدها.

وصلة تجميع الأبخرة وخط إرجاع الأبخرة

يحدد المعيار EN 13081 محوّل تجميع الأبخرة على الصهريج والوصلة المقابلة له في المنشأة الثابتة، بحيث يشكّلان معًا مسارًا محكمًا ضد تسرّب الأبخرة. ويضع التوجيه 94/63/EC كذلك حدًا أعلى للضغط الخلفي المسموح به عند محوّل تجميع الأبخرة. لذلك يُحدَّد قطر خط الأبخرة ومساره مع معدل التعبئة المتزامن الإجمالي لكل رصيف؛ فإذا كان الخط أصغر من اللازم قد يصبح جانب الأبخرة هو ما يحدّ من سرعة التعبئة.

ينبغي التمييز بين مفهومين. تعرّف أنظمة وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) نظام تجميع الأبخرة بأنه المعدات التي تنقل الأبخرة المزاحة أثناء التعبئة، ونظام معالجة الأبخرة بأنه المعدات التي تسترجعها أو تؤكسدها، وتشترط أن يكون نظاما تجميع الأبخرة في المحطة والصهريج موصولين في كل عملية تعبئة. فخط إرجاع الأبخرة مسار نقل، أما معالجة الأبخرة المجمّعة في وحدة استرجاع أو وحدة حرق فقرار استثماري وتنظيمي منفصل.

حسّاس منع الفيضان وإشارة السماح

لا يرى المشغّل داخل الحجرة في التعبئة السفلية، ولذلك يعتمد منع الفيضان على حسّاس مستوى في كل حجرة وعلى وحدة مراقبة الرصيف في المحطة. ويذكر التوجيه 94/63/EC في جهة المركبة حسّاسات الثرمستور ثنائية السلك والحسّاسات الضوئية ثنائية السلك وخماسية السلك، أو ما يكافئها من حلول متوافقة تنتقل إلى الوضع الآمن عند العطل، بينما يحدد المعيار EN 13922 المتطلبات الفنية لأنظمة منع الفيضان في صهاريج النقل. ويجب أن تتعرف وحدة المراقبة على أنواع الحسّاسات الموجودة في الأسطول، وأن تمتنع عن بدء التعبئة إذا اكتشفت عطلًا في دائرتها. وفي كثير من التطبيقات تتحقق الوحدة نفسها من تأريض الصهريج، ويمكن أن تضيف إشارة سماح مرتبطة بتعريف المركبة.

تعبئة الحجرات وترتيب الأذرع

تتيح التعبئة السفلية ملء عدة حجرات في وقت واحد، وهذا هو المدخل الرئيسي لتقصير زمن بقاء الصهريج في الرصيف. ويُحدَّد عدد الأذرع في كل رصيف بناءً على العدد المعتاد للحجرات، وعلى ما إذا كان الصهريج الواحد يستقبل أكثر من منتج، وعلى خط المنتج الذي ترتبط به كل ذراع. وعند تحميل منتجات مختلفة في الصهريج نفسه تزداد أهمية التحقق من مطابقة الحجرة والمنتج مع بيانات الطلب. ويحدد المعيار EN 14116 واجهة رقمية لأجهزة التعرف على المنتج بين الصهريج والمحطة، ويتوقف استخدام مثل هذه الواجهة على تجهيزات الأسطول.

سلامة المشغّل وتخطيط الرصيف

يعمل المشغّل على مستوى الأرض، فتختفي إلى حد كبير الحاجة إلى الصعود فوق الصهريج وإلى جسور العبور وحواجز الحماية من السقوط. وينتقل التركيز إلى تصميم الأرضية: ميل الرصيف، وتجميع الانسكابات وتصريفها، ومسافة الوصول إلى نقاط التوصيل، ودقة توقف المركبة. كما يُعدّ التحقق من تأريض الصهريج للوقاية من الكهرباء الساكنة، واختيار المعدات وفق تصنيف المنطقة الخطرة حول الرصيف، جزءًا طبيعيًا من تصميم الواجهة.

معايير التصميم

دعم TLY Enerji في مشاريع التعبئة السفلية

بحسب نطاق المشروع، تقدّم TLY Enerji دعمًا هندسيًا في تحديد معدات الواجهة انطلاقًا من بيانات الأسطول والمنتجات، وفي توريد أذرع التعبئة والصمامات وعدّادات التدفق والأجهزة، ودمج إشارات السماح في نظام التحكم، والتركيب في الموقع والاختبار والتشغيل. ويُتفق على الجهة التي تورّد الأذرع والوصلات ووحدة المراقبة وخط الأبخرة استنادًا إلى المواصفات الفنية.

المعلومات اللازمة لإعداد العرض

·         المنتجات المراد تعبئتها، وهل يلزم إرجاع الأبخرة لكل منها

·         معيار المحوّلات وعدد الحجرات وأنواع حسّاسات منع الفيضان في الأسطول القادم، ونسب التوزيع إن كان الأسطول غير متجانس

·         عدد الحجرات والأذرع المطلوب تعبئتها في وقت واحد لكل رصيف

·         معدل التدفق المستهدف لكل ذراع وعدد الصهاريج المتوقع يوميًا لكل رصيف

·         منشأة معالجة الأبخرة القائمة أو المخططة ونقطة الربط معها

·         النظام الذي ستُربط به إشارات السماح: وحدة التحكم الدفعي أو PLC أو نظام أتمتة المحطة

·         مخطط الرصيف وتصنيف المنطقة الخطرة

صفحات ذات صلة

·         أنظمة التعبئة العلوية: مقارنة الطريقتين من حيث السلامة والأبخرة وبيئة عمل المشغّل.

·         أنظمة تعبئة الصهاريج: هندسة سلسلة التعبئة من المضخة إلى ذراع التعبئة.

·         محطات التعبئة متعددة الأرصفة: تخطيط الأرصفة وأذرع المنتجات على مستوى المحطة.

·         التعبئة السفلية في محطات الوقود: تشريعات أبخرة البنزين وواجهة أساطيل الوقود.

·         أنظمة استرجاع الأبخرة وإرجاعها: اختيار طريقة معالجة الأبخرة المجمّعة.

الأسئلة الشائعة

هل إرجاع الأبخرة واسترجاعها أمر واحد في التعبئة السفلية؟

لا. إرجاع الأبخرة هو نقل البخار المزاح من الحجرة عبر محوّل تجميع الأبخرة في الصهريج وخط المحطة. أما استرجاع الأبخرة فهو معالجة هذا البخار في وحدة تستعيده، وهناك طرق معالجة أخرى مثل الحرق. وقد تمتلك المحطة خط إرجاع للأبخرة وتعالج البخار بطريقة غير الاسترجاع، ويتوقف الأسلوب المطلوب على المنتج وعلى التشريعات المطبقة.

ماذا يحدث إذا لم تتوافق حسّاسات الفيضان في الصهريج مع وحدة مراقبة الرصيف؟

إذا لم تتعرف الوحدة على الحسّاسات أو اكتشفت عطلًا في الدائرة فلن تصدر إشارة السماح، ولن يسلّم الرصيف أي منتج إلى ذلك الصهريج. ولهذا تُحصر أنواع الحسّاسات في الأسطول منذ مرحلة التصميم ويُتحقق من دعم وحدة المراقبة لها. وفي الأساطيل المختلطة تُدرس وحدات قادرة على التعرف على أكثر من نوع من الحسّاسات.

هل تُستخدم التعبئة السفلية لصهاريج غاز البترول المسال أيضًا؟

الواجهات الموصوفة هنا للمحوّل ووصلة الأبخرة وحسّاس الفيضان معرّفة للمنتجات البترولية السائلة المنقولة عند ضغط قريب من الضغط الجوي. أما LPG فيُنقل سائلًا تحت الضغط، ولذلك تحكم تجهيزات صهاريجه ووصلاته ومنطق موازنة الأبخرة فيه معايير مختلفة. ويحتاج القياس وإرجاع الأبخرة في تعبئة LPG إلى تقييم مستقل تتناوله صفحات محطات LPG.

لماذا يُعالَج التحقق من التأريض مع منع الفيضان؟

كلاهما إشارة سماح يجب توفرها قبل بدء التعبئة، ويُوصلان خلال عملية الربط نفسها في الرصيف. وتجمع بعض وحدات مراقبة الرصيف بين منع الفيضان والتحقق من التأريض ضد الكهرباء الساكنة وتعريف المركبة الاختياري في وحدة واحدة ذات دائرة فحص ذاتي تمنع التعبئة عند العطل. وبذلك يتركز منطق السماح في نقطة واحدة ويمكن نقله إلى وحدة التحكم الدفعي أو PLC كإشارة واحدة.