لكي يبقى الزيت الثقيل وزيت الوقود قابلين للضخ والقياس، يجب أولًا معرفة منحنى اللزوجة مقابل الحرارة للمنتج، ثم اختيار نافذة حرارة تشغيل تحقق اللزوجة التي صُممت لها المضخة والعدّاد ومعدات التعبئة، ثم إبقاء السلسلة كلها، من الخزان حتى الصهريج، داخل هذه النافذة. وتُبنى اختيارات المعدات على هذا القرار الحراري: مضخات ملائمة للزوجة العالية، وعدّادات مختارة وفق نطاق اللزوجة، وتسخين وعزل لا يتركان نقاطًا باردة.
ما المنتجات التي يشملها هذا القطاع؟
زيت الوقود المتبقي (Residual) تسمية عامة للزيوت الأثقل التي تبقى بعد فصل وقود التقطير والهيدروكربونات الأخف في المصفاة. وفي تصنيف وقود التدفئة، تُعد أنواع زيت الوقود رقم 5 ورقم 6 وقودًا متبقيًا متزايد اللزوجة ونطاق الغليان، ويلزم عادة تسخينها مسبقًا للمناولة وللتذرير السليم في الموقد. ويُستخدم زيت الوقود رقم 6 في توليد الكهرباء والتدفئة وتزويد السفن بالوقود وأغراض صناعية متعددة. أما في وقود السفن، فتفصل المواصفة الدولية بين فئات التقطير والفئات المتبقية، وتُجمَّع الأخيرة بحسب محتوى الكبريت وتُطلب بدرجة اللزوجة.
ولهذا لا يمكن نقل إرشادات القياس المكتوبة للمنتجات البيضاء كالبنزين والديزل مباشرةً إلى الزيوت الثقيلة. فأحد الأدلة الصناعية لاختيار العدّادات وتركيبها في منصات تعبئة الصهاريج البرية والسككية يذكر صراحةً الزيوت المسخّنة والمنتجات الأثقل ضمن ما يستبعده من نطاقه.
بيانات المنتج التي تحدد التصميم
· علاقة اللزوجة بالحرارة: توجد طرق قياسية تقدّر اللزوجة الكينماتيكية لمنتج بترولي عند درجات حرارة أخرى، ضمن نطاق محدود، انطلاقًا من قياسين عند درجتين. وتُختار حرارة التشغيل من هذا المنحنى.
· نقطة الانسكاب: مؤشر على أدنى حرارة يصلح عندها المنتج لتطبيقات معينة. وهي ليست حرارة تصميم، بل حدّ أدنى يبيّن أين قد ينسد الخط إذا انقطع التسخين.
· نقطة الوميض: تُراعى عند تحديد الحد الأعلى للتسخين وفي تقييم المناطق الخطرة.
· الكثافة والماء والرواسب: تؤثر في حساب الكمية واختيار المرشّحات وفي التراكم في قاع الخزان.
إدارة الحرارة: سلسلة متصلة من الخزان إلى الصهريج
في منشآت الزيت الثقيل يُحفظ المنتج عادةً مسخّنًا في خزان التخزين. وتظهر الصعوبة الحقيقية عند توقف التدفق: فالخطوط المتوقفة وأذرع التعبئة وأجسام الصمامات والمعدات الثقيلة كالعدّادات والمرشّحات والسيقان الميتة تبرد بسرعة. ويحمي التتبع الحراري أو القمصان البخارية أو قمصان الزيت الحراري هذه النقاط. وتخضع أنظمة التتبع الحراري الكهربائي في الأجواء القابلة للانفجار لعائلة معايير مستقلة، كما يوجد معيار آخر يحدد المتطلبات العامة للمناطق غير الخطرة. وتُفصَّل طرق التتبع الحراري ووحدات القياس المسخّنة في صفحاتها الخاصة.
ولا ينبغي تعميم هذا النهج على كل منتج لزج؛ ففي زيت التحلل الحراري، ذي الثبات الحراري المحدود، يُوصى بتسخين محدود قرب نقطة الاستخدام بدلًا من إبقاء الخزان ساخنًا. أما البيتومين فيُناوَل عند حرارة أعلى بكثير وله مسائل سلامة خاصة به.
اختيار المضخات والعدّادات
يختلف أداء المضخات الطاردة المركزية في السوائل اللزجة عن نتائج اختبارها بالماء ويحتاج إلى تصحيح، وكثيرًا ما تُدرس مضخات الإزاحة الموجبة عند اللزوجة العالية. وفي جانب القياس، تُعد عدّادات كوريوليس وعدّادات الإزاحة الموجبة الخيارين الأبرز، ويُقيَّم أثر تغيّر اللزوجة في أداء العدّاد وهبوط الضغط عبر نطاق حرارة تشغيل المنتج. وتضع التوصية الدولية لأنظمة قياس السوائل الخاضعة للمترولوجيا القانونية السوائلَ عالية اللزوجة فوق 1000 mPa·s في فئة دقة ذات حدود خطأ أوسع، ويتوقف انطباق الفئة على التشريع الوطني ونوع النظام.
صفحات الحلول في هذا القطاع
· تعبئة صهاريج الزيت الثقيل: الحفاظ على سيولة المنتج عند التعبئة من خزانات مسخّنة.
· تعبئة صهاريج زيت الوقود: تصميم تعبئة مرن لدرجات زيت الوقود المختلفة.
· وحدات قياس الزيت الثقيل وزيت الوقود: أثر اللزوجة في اختيار التقنية؛ قياس الاستهلاك والنقل.
· وحدات القياس المسخّنة والتتبع الحراري: منع النقاط الباردة واختيار طريقة التسخين.
· نقل المنتجات اللزجة: تحجيم المضخات والخطوط وتفريغ الخطوط.
إسهام TLY Enerji
بحسب نطاق المشروع، تقدم TLY Enerji دعمًا هندسيًا في اختيار تقنية القياس والتحكم استنادًا إلى بيانات المنتج، وتوريد معدات القياس والصمامات والمضخات، وتكامل الأنظمة، والتركيب في الموقع، والاختبار والتشغيل، والمراقبة عبر PLC وSCADA. ويُحدَّد نطاق بنية التسخين والأعمال المدنية لكل مشروع على حدة.
صفحات ذات صلة
· أنظمة تعبئة صهاريج الزيوت الثقيلة: الحفاظ على الحرارة في سلسلة التعبئة وتفريغ الخطوط.
· وحدات القياس المسخّنة للزيوت الثقيلة وزيت الوقود: تسخين العدّادات والمرشّحات والصمامات.
· أنظمة التتبع الحراري: الاختيار بين التتبع الكهربائي والبخاري.
· منشآت البيتومين: منتج لزج يُناوَل عند حرارة أعلى بكثير.
· منشآت زيت التحلل الحراري: منتج لزج يحدّ الثبات الحراري من تسخينه.
الأسئلة الشائعة
عند أي حرارة يُحفظ الزيت الثقيل؟
لا توجد قيمة واحدة. تُختار الحرارة من منحنى اللزوجة مقابل الحرارة بحيث تحصل المضخة والعدّاد ومعدات التعبئة على اللزوجة المطلوبة، بينما يحدد الحدَّ الأعلى كلٌّ من نقطة الوميض ومواصفة المنتج وحدود المعدات. لذا يبدأ التصميم من البيانات المخبرية للمنتج ويعطي نتائج مختلفة لكل درجة من درجات زيت الوقود.
هل يصلح نظام تعبئة الديزل للزيت الثقيل؟
عادةً لا يصلح كما هو. فالعدّادات والمضخات وأذرع التعبئة المصممة للمنتجات البيضاء لا تراعي التسخين والعزل واللزوجة العالية. وإذا أُريد تحويل خط قائم، فيجب إعادة تقييم قدرة المضخة وهبوط الضغط ونوع العدّاد والتسخين وتفريغ الخطوط كلٌّ على حدة.
هل نقطة الانسكاب هي حرارة التشغيل نفسها؟
لا. نقطة الانسكاب مؤشر أدنى قريب من الحرارة التي يتوقف عندها المنتج عن الحركة. وفوقها بقليل يتدفق المنتج، لكن لزوجته قد تبقى أعلى بكثير مما يلزم للضخ والقياس. أما حرارة التشغيل فتُحدَّد حيث تنخفض اللزوجة إلى النطاق الذي تحتاجه المعدات.