وحدات قياس المذيبات (Skid)

تحدد ثلاث خصائص اختيار العداد في المذيبات: الموصلية الكهربائية لمعظم المذيبات الهيدروكربونية منخفضة جدًا، ولزوجتها منخفضة عادة وقريبة من لزوجة الماء، وجميعها متطايرة وقابلة للاشتعال. الخاصية الأولى تُخرج عدادات التدفق الكهرومغناطيسية من الحساب إلى حد كبير، والثانية تجعل التسرب الداخلي مسألة أساسية في عدادات الإزاحة الموجبة، والثالثة تفرض أن يكون العداد وكل المعدات الكهربائية على الوحدة ملائمة للأجواء القابلة للانفجار، وألا يتبخر السائل أثناء قياسه. لذلك فإن الخيارين الأكثر دراسة في وحدات قياس المذيبات هما عداد التدفق الكتلي بتأثير كوريوليس وعداد الإزاحة الموجبة، ويُحسم الاختيار بحسب أساس الكمية ومدى التدفق وقائمة المنتجات.

يُشرح التكوين العام لوحدة القياس من عداد ومرشّح ومزيل للهواء والبخار وصمام تحكم في صفحة وحدات تعبئة الصهاريج لأغراض نقل الملكية. وتركز هذه الصفحة على الطريقة التي تغيّر بها خصائص المذيب اختيار التقنية وترتيب الوحدة.

لماذا لا يناسب العداد الكهرومغناطيسي معظم المذيبات؟

يقيس العداد الكهرومغناطيسي الجهد الذي يتولد عند تحرك سائل موصل داخل مجال مغناطيسي، ولذلك يجب أن تتجاوز موصلية السائل حدًا أدنى معينًا. وهذا الحد ليس ثابتًا عامًا، بل قيمة تحددها الشركة المصنّعة بحسب الطراز والقطر؛ فعلى سبيل المثال تذكر إحدى عائلات المنتجات لدى أحد المصنّعين 1 أو 3 أو 5 µS/cm بحسب قطر العداد. وتقع موصلية المذيبات الهيدروكربونية البارافينية والأليفاتية والعطرية دون هذا المستوى بكثير، فتخرج عن نطاق التطبيق المعتاد للعدادات الكهرومغناطيسية.

أما الكحولات والكيتونات فوضعها أقل وضوحًا. ففي التصنيف الكهروستاتيكي تُعد سوائل عالية الموصلية، لكن هذه الموصلية العالية تقع على مقياس أدنى بكثير مما تتطلبه العدادات الكهرومغناطيسية. وبالتالي فإن اعتبار المذيب موصلًا من ناحية الكهرباء الساكنة لا يعني إمكانية قياسه بعداد كهرومغناطيسي. ويُتخذ القرار بمقارنة الموصلية المقيسة للمنتج بالحد المذكور في صحيفة بيانات العداد المختار، أما التمييز العام بحسب الموصلية في قياس الكيماويات فتتناوله صفحة وحدات قياس الكيماويات.

كوريوليس: الكتلة والكثافة والتحقق من المنتج في جهاز واحد

يعمل عداد كوريوليس بصرف النظر عن الموصلية، ويقيس معدل التدفق الكتلي والكثافة ودرجة الحرارة في آن واحد، ويُحسب التدفق الحجمي من الكتلة والكثافة. وحين يُباع المذيب على أساس الكتلة، يعطي ذلك وحدة البيع مباشرة دون حاجة إلى تصحيح الحجم. أما في البيع على أساس الحجم فيمكن استخدام الكثافة المقيسة لتحويل الحجم عند ظروف التشغيل إلى الحجم عند الظروف المرجعية.

ولقياس الكثافة فائدة ثانية في منشآت المذيبات: فبما أن كثافة كل مذيب عند درجة حرارة معينة معروفة، يمكن مقارنة الكثافة المقيسة على الخط بالقيمة المتوقعة لاكتشاف المنتج الخاطئ أو علامات الخلط مبكرًا.

في التدفقات المنخفضة يحدد استقرار الصفر دقة عداد كوريوليس. وفي مرحلة البدء البطيء التي تُتبع في تعبئة الصهاريج للحد من الكهرباء الساكنة يعمل العداد عند الطرف الأدنى من مداه. لذلك ينبغي التحقق من قطر العداد مقابل تدفق البدء البطيء هذا، لا مقابل التدفق الكامل فقط.

عداد الإزاحة الموجبة: التسرب الداخلي عند اللزوجة المنخفضة

يعد عداد الإزاحة الموجبة الحجم مباشرة بتقسيم السائل إلى حجيرات معلومة الحجم، ويمكنه العمل بمخرج ميكانيكي أو نبضي دون تغذية كهربائية خارجية. غير أن بين الأجزاء المتحركة التي تشكل الحجيرات وبين جسم العداد خلوصات صغيرة، والمذيب منخفض اللزوجة يتسرب عبرها بسهولة أكبر، فتزيد الكمية التي تمر دون أن تُحتسب من خطأ القياس، ولا سيما عند التدفقات المنخفضة. لذلك إذا اختير عداد إزاحة موجبة للمذيب، فيجب تقييمه وفق مدى التدفق والدقة اللذين يحددهما المصنّع للسوائل منخفضة اللزوجة، وتحديد معامل العداد باستخدام المنتج الفعلي.

في عدادات الإزاحة الموجبة تلامس المحامل وعناصر الإحكام في الأجزاء المتحركة المنتج مباشرة. وقد تسبب الكيتونات والعطريات انتفاخ بعض أنواع المطاط الصناعي، لذلك يجب التحقق من مادة الحشوات والحلقات الدائرية لكل مذيب ببيانات التوافق الصادرة عن المصنّع. وإذا كان العداد سيخدم أكثر من مذيب، تُختار المواد وفق المنتج الأشد تطلبًا في القائمة.

مقارنة نوعية لتقنيات قياس المذيبات

لا يمر في العداد إلا السائل

قد يحتوي المذيب المتطاير على غاز إذا انخفض الضغط عند مدخل العداد أو عند إعادة ملء خط سبق تفريغه. ومرور البخار أو الهواء عبر العداد يفسد الكمية المسجلة ويؤثر في عمل العداد. وجهاز فصل الغاز أحد العناصر المحددة في أنظمة القياس الديناميكي للسوائل، ويُركَّب قبل العداد. كما أن الحفاظ على ضغط خلفي كافٍ بعد العداد يساعد على بقاء المذيب سائلًا عند نقطة القياس، ويتحقق ذلك عادة بصمام التحكم أو بصمام ضغط خلفي عند مخرج الوحدة.

الكهرباء الساكنة والأجواء القابلة للانفجار على الوحدة

تتجمع على وحدة القياس المعدات التي تولّد الشحنة في خط المذيبات: فالمضخة والمصفاة والمرشّح الدقيق تكون غالبًا على الوحدة أو قبلها مباشرة. لذلك تُراعى عند رسم توزيع الوحدة المسافة بين المرشّح ونقطة التعبئة وحجم الأنابيب الواقع بينهما. وتُؤمَّن الاستمرارية الكهربائية بين شفاه العداد وأجسام الصمامات وقطع الأنابيب، ويُوصل هيكل الوحدة بنظام التأريض في المنشأة.

تُختار إلكترونيات العداد وأجهزة إرسال الضغط ودرجة الحرارة ووحدة التحكم الدفعي وصناديق التوصيل على الوحدة بأسلوب حماية يلائم المنطقة التي يحددها تصنيف المناطق الخطرة. وفي عدادات كوريوليس ينبغي الانتباه إلى أن شهادات الأجواء القابلة للانفجار قد تختلف بحسب الطراز وتهيئة الإلكترونيات؛ فالموافقة الممنوحة لإلكترونيات مركبة عن بُعد قد تكون أكثر تقييدًا عندما تكون الإلكترونيات مدمجة على الحساس.

نقل ملكية أم قياس عملية؟

إذا كانت قراءة العداد أساس فوترة المذيب، فقد يقع نظام القياس ضمن متطلبات المترولوجيا القانونية التي تنظم أنظمة القياس الديناميكي للسوائل، ويتوقف انطباقها على التشريع الوطني والمنتج. وفي هذا الإطار تُحدَّد فئة الدقة والخطأ الأقصى المسموح به لنظام القياس كاملًا لا للعداد وحده، مع حد أضيق للعداد مقارنة بالنظام. أما في قياسات العملية مثل النقل الداخلي أو الجرعات الدفعية فتحدد مواصفات العملية المتطلبات. وينبغي أن ينص العقد بوضوح على الكمية التي يُحتسب البيع على أساسها: الكتلة، أم الحجم عند ظروف التشغيل، أم الحجم عند الظروف المرجعية.

معايير الاختيار

إسهام TLY Enerji

في نقاط قياس المذيبات يمكن لـ TLY Enerji تقديم الدعم الهندسي في تقييم بيانات العملية للاختيار بين كوريوليس والإزاحة الموجبة وغيرها من تقنيات عدادات التدفق، وفي توريد العدادات ومزيلات الغاز والصمامات وأجهزة الإرسال، وتركيب عدادات التدفق وتشغيلها، ونقل بيانات القياس إلى نظام تحكم قائم على PLC. ويُوضَّح بالاستناد إلى مواصفات المشروع ما إذا كان هيكل الوحدة والأنابيب وإجراءات موافقات المترولوجيا القانونية ضمن النطاق.

المعلومات اللازمة لاختيار عداد المذيبات

·         قائمة المذيبات المراد قياسها مع بيانات الموصلية والكثافة واللزوجة لكل منها

·         مدى درجة حرارة التشغيل وضغطه، وضغط بخار المنتج

·         التدفق الأدنى والعادي والأقصى، وتدفق مرحلة البدء البطيء

·         أساس الفوترة: الكتلة، أو الحجم عند ظروف التشغيل، أو الحجم عند الظروف المرجعية

·         هل يخضع القياس للمترولوجيا القانونية

·         موقع الوحدة وتصنيف المنطقة الخطرة

·         وحدة التحكم الدفعي أو PLC أو برمجيات المحطة التي سيتصل بها العداد

صفحات ذات صلة

·         أنظمة النقل الدفعي للمذيبات: استخدام العداد المختار في نقل كميات محددة من المذيب.

·         وحدات قياس الكيماويات: الإطار العام للتمييز بحسب الموصلية واختيار المواد الملامسة للسائل.

·         وحدات تعبئة الصهاريج لأغراض نقل الملكية: مكونات وحدة القياس ومتطلبات نقل الملكية.

·         أنظمة تعبئة صهاريج المذيبات: مبرر البدء البطيء وحجم التبدد بعد المرشّح.

أسئلة شائعة حول قياس المذيبات

هل يمكن قياس الإيثانول أو الأسيتون بعداد كهرومغناطيسي؟

مع أن هذين المنتجين يُعدّان موصلين من الناحية الكهروستاتيكية، فإن الحد الأدنى للموصلية الذي يتطلبه العداد الكهرومغناطيسي يُعرَّف على مقياس مختلف. لذلك يجب قياس الموصلية الفعلية للمنتج ومقارنتها بالحد المذكور في صحيفة بيانات العداد المختار. فإذا لم يتحقق الحد أو كان المنتج متغيرًا، يكون عداد كوريوليس المستقل عن الموصلية خيارًا أكثر أمانًا. وإذا كان الخط نفسه سيُستخدم لمذيب هيدروكربوني، فالعداد الكهرومغناطيسي غير مناسب أصلًا.

هل يستطيع قياس الكثافة في عداد كوريوليس كشف المنتج الخاطئ؟

في المذيبات التي تختلف كثافاتها اختلافًا واضحًا، قد تعطي مقارنة الكثافة المقيسة بالقيمة المتوقعة إنذارًا مبكرًا بوجود منتج خاطئ أو خلط. أما في المنتجات المتقاربة في الكثافة فقد لا تكون الطريقة مميِّزة. ولا يحل هذا الفحص محل إجراء قبول المنتج، بل يُنظر إليه طبقة حماية إضافية تُضاف إلى نظام التحكم في صورة إنذار.

لماذا لا يُفضَّل عداد الإزاحة الموجبة أحيانًا مع المذيبات؟

تتسرب السوائل منخفضة اللزوجة بسهولة أكبر عبر الخلوصات بين الأجزاء المتحركة وجسم العداد، وهذه الكمية لا تُحتسب، ويظهر الأثر خصوصًا عند التدفقات المنخفضة. كما قد لا تتوافق الأجزاء المتحركة والحشوات مع بعض المذيبات. لذلك لا ينبغي الاختيار قبل التحقق من بيانات المصنّع للسوائل منخفضة اللزوجة ومن توافق المواد، ويجب تحديد معامل العداد باستخدام المنتج الفعلي.

هل يمكن أن تمر عدة مذيبات عبر عداد واحد؟

ذلك ممكن تقنيًا، لكن في كل تغيير للمنتج يختلط المتبقي في العداد والأنابيب بالمنتج الجديد. وفي المذيبات التي تتطلب نقاوة عالية يُفضَّل عداد مخصص لكل منتج. وإذا تقرر استخدام عداد مشترك، تُصمَّم الوحدة بحيث يمكن تفريغها، ويُحدَّد تسلسل تغيير المنتج، ويُؤخذ في الحسبان أن معامل عداد الإزاحة الموجبة قد يختلف من منتج إلى آخر.