محطات الكيماويات والبتروكيماويات

ما يحدد أنظمة النقل والقياس في محطات الكيماويات والبتروكيماويات ليس خصائص منتج واحد، بل تنوّع المنتجات التي تُناوَل فيها. فقد تتعامل المحطة الواحدة مع حمض أكّال ومنتج وسيط سام ومذيب قابل للاشتعال ومونومر يتفاعل مع الهواء أو الحرارة. وكل فئة خطر تضع قرارًا تصميميًا مختلفًا في المقدمة: السائل الأكّال يحدد مواد الأجزاء الملامسة، والسائل القابل للاشتعال يحدد إجراءات المناطق الخطرة والكهرباء الساكنة، والسائل السام يحدد النقل المغلق وجمع الأبخرة، أما السائل التفاعلي فيحدد فصل المنتجات غير المتوافقة والتحكم في الجو الذي تُخزَّن فيه.

ما الذي يميّز محطة الكيماويات عن محطة الوقود؟

تنقل محطات الوقود عددًا محدودًا من المنتجات ذات الخصائص المتقاربة بكميات كبيرة، في حين تتعامل محطات الكيماويات مع عدد أكبر من المنتجات بدفعات أصغر، وقد يكون بعضها غير متوافق كيميائيًا مع بعضها الآخر. وهذا يضع في قلب التصميم ثلاث مسائل: الخط المخصص لمنتج واحد مقابل الخط المشترك القابل للتنظيف، وخطر الاختلاط والتلوث عند تغيير المنتج، وتوافق كل جزء ملامس مع كل منتج يمر به. ويختلف أساس البيع كذلك، إذ يُتداول كثير من الكيماويات على أساس الكتلة، فتصبح الكثافة أو التركيز جزءًا من الكمية.

خصائص السوائل والقرارات التي تفرضها

نقطة البداية: صحيفة بيانات السلامة

تتبع صحيفة بيانات السلامة (SDS) لكل مادة كيميائية ترتيبًا ثابتًا للأقسام وفق النظام المنسّق عالميًا، وتشمل المناولة والتخزين، والخصائص الفيزيائية والكيميائية، والثبات والتفاعلية، وضوابط التعرض، ومعلومات النقل. وهذه الأقسام هي أولى مدخلات تصميم أي نظام نقل أو قياس. غير أن الصحيفة وحدها لا تكفي؛ فملاءمة المادة الملامسة في جهاز القياس قد تتغير بتغيرات طفيفة في التركيز أو الحرارة أو الشوائب، ولذلك يُتخذ قرار المواد بالاستناد إلى بيانات التوافق من مصنّع المعدات وإلى ظروف العملية الفعلية، وتبقى المسؤولية النهائية عن الاختيار على المستخدم.

مسائل بارزة في القياس والنقل

·         أساس الكمية: حين يُباع المنتج بالكتلة تُدرس عادةً عدّادات كوريوليس التي تقيس الكتلة والكثافة مباشرة، وتُعد العدّادات الكهرومغناطيسية خيارًا للسوائل الموصلة. ويتوقف الاختيار على المنتج وموصليته والأساس التجاري.

·         تغيير المنتج: في الخطوط المشتركة يؤثر تصريف الخط وغسله وإدارة الحد الفاصل بين المنتجات مباشرة في سجلات القياس وجودة المنتج.

·         الانبعاثات والأبخرة: في المنتجات المتطايرة أو السامة يكثر في التصميم جمع الأبخرة المزاحة أثناء التعبئة وتغطية الخزانات بالنيتروجين.

·         السلامة والسجلات: تزداد أهمية أقفال منع التفريغ في الخزان الخطأ والتحقق من التأريض وسجلات الدفعات كلما اتسعت تشكيلة المنتجات.

الحلول في هذا القطاع

·         أنظمة تعبئة صهاريج الكيماويات: منع التلوث والانبعاثات أثناء التعبئة.

·         أنظمة تفريغ صهاريج الكيماويات: طريقة التفريغ وقبول الجودة وأقفال الخزان الخطأ.

·         وحدات قياس الكيماويات: اختيار تقنية القياس ومواد الأجزاء الملامسة.

·         أنظمة قياس نقل ملكية الكيماويات: القياس التجاري بالكتلة أو الميزان أو العدّاد.

·         تعبئة المذيبات في محطات الكيماويات: فصل خط المذيبات في محطة متعددة المنتجات.

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

·         حقن الإضافات في محطات الكيماويات: جرعات إضافات تناسبية وقابلة للتتبع.

·         القياس الدفعي للكيماويات: إيقاف دقيق عند الكمية المستهدفة مع التسجيل.

·         منشآت تعبئة المذيبات ونقلها: إدارة الكهرباء الساكنة والأبخرة والنقاوة في منشآت المذيبات.

دور TLY Enerji في محطات الكيماويات

تقدّم TLY Enerji حلول قياس التدفق والضغط والمستوى والحرارة للصناعات الكيميائية والتحويلية، بدءًا من اختيار تقنية القياس الملائمة لظروف العملية. وبحسب نطاق المشروع قد تشمل الخدمات توريد أجهزة القياس والصمامات والمضخات، وتكامل الأنظمة، والتركيب، والمراقبة القائمة على PLC وSCADA، والاختبار والتشغيل. وتساعد المراجعة المبكرة لقائمة المنتجات وصحف بيانات السلامة على تحديد الخطوط التي يمكن مشاركتها وتلك التي يجب تخصيصها لمنتج واحد.

الأسئلة الشائعة

هل يمكن استخدام وحدة قياس واحدة لعدة مواد كيميائية مختلفة؟

يمكن ذلك بشرط أن يكون كل منتج متوافقًا مع المواد الملامسة والحشوات، وألا تتفاعل المنتجات بعضها مع بعض تفاعلًا خطرًا، وأن يمكن تصريف الخط وتنظيفه بأمان بين المنتجات. أما عند وجود منتجات غير متوافقة أو متطلبات نقاوة عالية فالخطوط المخصصة خيار أكثر أمانًا. ويجب أن يُتخذ القرار منتجًا منتجًا بالاستناد إلى قائمة المنتجات وصحف بيانات السلامة.

كيف تُختار المواد في نظام نقل الكيماويات؟

نقطة البداية هي صحيفة بيانات السلامة للمنتج وظروف العملية، لكن القرار النهائي يستند إلى بيانات التوافق من مصنّعي الأجهزة والمعدات. فالتغيرات الطفيفة في التركيز أو الحرارة أو الشوائب قد تغيّر التوافق. وفي الأجهزة ذات الأنابيب الرقيقة المهتزة مثل عدّادات كوريوليس يكتسب التآكل الموضعي أهمية خاصة، وملاءمة سبيكة الأنابيب للخط لا تعني تلقائيًا ملاءمتها للعدّاد.

لماذا يهم تصنيف المناطق الخطرة في محطة الكيماويات؟

قد تُكوّن المواد الكيميائية القابلة للاشتعال أو المتطايرة أجواءً قابلة للانفجار. ويحدد التصنيف امتداد هذه المناطق وطريقة الحماية المطلوبة للمعدات الكهربائية داخلها، ومن ثم يُختار كل شيء من أجهزة الإرسال إلى اللوحات والكابلات وفقًا له. ولا تُثبت شهادة جهاز واحد بمفردها ملاءمة الوحدة المجمّعة كاملة.