وحدات قياس الإيثانول (Skid)

يقوم القياس الدقيق للإيثانول على قرارين: الأول أن يُصحَّح الحجم بطرق تصحيح الكثافة والحجم الموضوعة خصيصًا للإيثانول المُغيَّر الطبيعة، لا بالجداول العامة المعدّة للمنتجات البترولية المكرّرة؛ والثاني أن تُختار تقنية العدّاد بما يلائم لزوجة الإيثانول المنخفضة وقابليته لامتصاص الماء وموصليته وأثره في بعض المواد. وقد يشبه هيكل الوحدة المجمّعة (Skid) وحدةَ قياس البنزين، لكن ما يميّزها هو طريقة الحساب المهيّأة في حاسوب التدفق، ومواد الأجزاء الملامسة، وأسلوب مراقبة جودة المنتج.

شُرحت البنية العامة لوحدة قياس السوائل، من المصفاة ومُزيل الهواء والعدّاد ووصلات المعايرة، في صفحتي وحدات قياس الوقود ووحدات التعبئة لنقل الملكية، وتركّز هذه الصفحة على ما يغيّره الإيثانول في جانب القياس.

ما الذي يميّز الإيثانول عن الوقود الهيدروكربوني عند العدّاد؟

·         الكثافة والتمدد الحراري: الإيثانول الصافي وخلائطه مع البنزين أكثف قليلًا من البنزين، ويتغير حجمه مع الحرارة بطريقة تختلف عن المنتجات الهيدروكربونية، ولهذا وُضعت معايير تصحيح مستقلة.

·         الامتزاج بالماء: يذيب الإيثانول الماء، فيُقاس الماء الموجود جزءًا من المنتج لا طورًا منفصلًا.

·         الموصلية الكهربائية: الإيثانول أعلى موصلية من البنزين، مما يؤثر في تآكل المواد وفي ملاءمة بعض أنواع العدادات.

التحويل إلى درجة الحرارة المرجعية بطريقة خاصة بالمنتج

المعيار العام الذي يوفّر معاملات تصحيح الحرارة والضغط للنفط الخام والمنتجات المكرّرة وزيوت التزييت لم يُوضع لمنتج مؤكسج مثل الإيثانول. ويتضمن دليل معايير القياس البترولي الصادر عن معهد البترول الأمريكي (API) فصلًا مخصصًا لمعاملات تصحيح كثافة وحجم إيثانول الوقود المُغيَّر الطبيعة، وفصلًا آخر لخلائطه مع مكوّنات البنزين، وتشمل الطبعة الحالية للفصل الأول منطق تصحيح الضغط المهم عند القياس تحت ضغط مرتفع. ويعني ذلك أن يُهيّأ حاسوب التدفق أو وحدة التحكم الدفعي لتطبيق الطريقة المخصصة لكل منتج ومنع تطبيق جدول خاطئ عند تبديل المنتج، بينما يحدد العقد والتشريع الوطني الطريقة ودرجة الحرارة المرجعية ومصدر قيمة الكثافة.

اختيار تقنية العدّاد

ومن الأخطاء الشائعة اعتبار تصنيف الإيثانول سائلًا عالي الموصلية من الناحية الكهروستاتيكية دليلًا على صلاحية العدّاد الكهرومغناطيسي، فالموصلية التي تُعد عالية لتبديد الشحنات الساكنة قد تقل كثيرًا عمّا تحتاجه هذه العدادات عادةً.

كيف ينعكس محتوى الماء على القياس؟

في الإيثانول يصبح الماء الذائب جزءًا من الحجم والكتلة المقيسين، ولا يميّز العدّاد بين الإيثانول والماء. وتتغير الكثافة التي يقيسها عدّاد كوريوليس مع تغير محتوى الماء، فتصلح مؤشرًا لرصد تغيّر الجودة، غير أن حساب التركيز من الكثافة يكون موثوقًا في الخلائط الثنائية المعرّفة، أما في إيثانول الوقود المحتوي على مادة مغيِّرة وإضافات وماء فلا تثبت الكثافة وحدها كمية الماء. لذا يُحدَّد الالتزام بحد الماء بالتحليل المخبري، وتوفّر الوحدة نقطة لأخذ عينة ممثِّلة أو جهازًا آليًا لأخذ العينات، وتربط العينة بالدفعة المقيسة وتسجّل اتجاه الكثافة.

مكونات الوحدة والمعايرة

تضم وحدة قياس الإيثانول النموذجية مصفاة أو مرشّحًا، ومُزيل هواء عند الحاجة، والعدّاد، ومرسلات الحرارة والضغط، وقياس الكثافة، وصمام التحكم في التدفق، ووصلات المعايرة. ومن التفاصيل الخاصة بالإيثانول: عناصر مرشّح وحشوات متوافقة، وتجنب القطع المساعدة من النحاس الأصفر أو الألومنيوم، وإزالة مياه الاختبار الهيدروستاتيكي كليًا قبل التشغيل. وبما أن معامل العدّاد قد يتوقف على خصائص المنتج، يُفضَّل معايرة عدادات الإيثانول بالإيثانول نفسه، وإذا مرّ الإيثانول والبنزين في العدّاد نفسه تُعرَّف معاملات مستقلة لكل منتج.

دور TLY Enerji

بحسب نطاق المشروع، تقدّم TLY Enerji الدعم الهندسي في اختيار تقنية العدّاد لنقطة قياس الإيثانول، وتوريد العدادات وأجهزة قياس الحرارة والضغط والكثافة، وتهيئة حاسوب التدفق، ونقل البيانات إلى أنظمة PLC أو SCADA، والتركيب والتشغيل في الموقع. وتُحدَّد طريقة التصحيح ونهج المعايرة مع العميل وفق متطلبات العقد والتشريعات.

البيانات المطلوبة لوحدة قياس الإيثانول

·         الغرض من القياس: نقل داخلي أو استلام أو تعبئة أو قياس للبيع

·         المنتج: إيثانول مغيَّر الطبيعة صافٍ أو خليط أو منتجات أخرى على الخط نفسه

·         نطاق التدفق وضغط التشغيل ونطاق درجة الحرارة

·         طريقة التصحيح ودرجة الحرارة المرجعية ومصدر الكثافة

·         متطلبات أخذ العينات ورصد الماء وطريقة المعايرة

صفحات ذات صلة

·         قياس نقل ملكية الوقود الحيوي والإيثانول: الكميات التجارية والإبلاغ عن المكوّنات والمترولوجيا القانونية.

·         أنظمة تعبئة صهاريج الإيثانول: منع دخول الماء واختيار المواد عند نقطة التعبئة.

·         وحدات قياس الوقود: العدادات والتصحيح والمعايرة للوقود الهيدروكربوني.

أسئلة شائعة حول وحدات قياس الإيثانول

هل يمكن استخدام جداول تصحيح حجم البنزين للإيثانول؟

لم تُصمَّم الجداول العامة للمنتجات المكرّرة للإيثانول، إذ تختلف كثافته وتمدده الحراري عن المنتجات الهيدروكربونية. لذلك توجد معايير تصحيح مستقلة لإيثانول الوقود المغيَّر الطبيعة ولخلائطه مع مكوّنات البنزين. ويحدد العقد والتشريع الوطني الطريقة المطبّقة، ويُهيّأ حاسوب التدفق ووحدة التحكم الدفعي لتطبيقها بحسب المنتج.

هل يصلح العدّاد الكهرومغناطيسي لقياس الإيثانول؟

قد يصلح، لكن لا ينبغي افتراض ذلك. فهذه العدادات تتطلب حدًا أدنى من موصلية المنتج يختلف باختلاف الطراز والقطر، وكون الإيثانول أعلى موصلية من البنزين أو مصنّفًا عالي الموصلية كهروستاتيكيًا لا يعني بلوغ هذا الحد. يجب قياس موصلية المنتج الفعلي ومقارنتها بحد المصنّع.

هل يقيس عدّاد كوريوليس نسبة الماء في الإيثانول؟

يقيس عدّاد كوريوليس الكثافة، وتتغير الكثافة بتغير محتوى الماء، وهذا مؤشر مفيد لتتبع الجودة. لكن حساب التركيز من الكثافة موثوق في الخلائط الثنائية المعرّفة، أما في إيثانول الوقود المحتوي على مادة مغيِّرة وإضافات فلا تثبت الكثافة وحدها كمية الماء، ويُتحقق من المواصفة بالتحليل المخبري.