تُدار آثار اللزوجة ودرجة الحرارة في قياس الديزل الحيوي وHVO بثلاث وسائل: اختيار تقنية عدّاد قليلة التأثر بتغير اللزوجة أو معايَرة على مداها، وإبقاء درجة حرارة المنتج على الوحدة مستقرة وفوق نقطة التعكّر بهامش آمن، وتعريف معامل عدّاد مستقل وطريقة تصحيح حجم ملائمة لكل منتج في حاسوب التدفق. وتبرز هذه المتطلبات أكثر ما تبرز مع الديزل الحيوي الصافي (B100)، أما الزيت النباتي المعالج بالهيدروجين (HVO) فيسلك عند العدّاد سلوكًا قريبًا من الديزل الأحفوري.
شُرحت المكونات العامة لوحدة القياس في صفحة وحدات قياس الوقود، وحماية معدات التعبئة في الطقس البارد في صفحة تعبئة صهاريج الوقود الحيوي، وتنظر هذه الصفحة إلى FAME وHVO من زاوية العدّاد ودقة القياس.
أثر الديزل الحيوي في العدّاد
تسمح المواصفة الأمريكية لـ B100 بلزوجة كينماتيكية تصل إلى 6.0 mm²/s عند 40 °C، في حين يبلغ الحد الأعلى لديزل No. 2 في المواصفة الأمريكية 4.1 mm²/s، ويشير الدليل المصدر إلى وجوب مراعاة ذلك عند الخلط. فقد يكون B100 المار في الوحدة أعلى لزوجة من الديزل الأحفوري على الوحدة نفسها، ويتسع الفرق مع انخفاض الحرارة، وعند الاقتراب من نقطة التعكّر تتكوّن البلورات وترتفع اللزوجة بسرعة مع التهلّم. كما قد تتراكم الصموغ والرواسب الناتجة عن الأكسدة في المصافي وداخل العدّاد، وقد ينقل أثر الإذابة رواسب مفككة من خطوط سبق أن مرّ بها الديزل، وتحدّ سبائك النحاس من خيارات المواد لأنها تسرّع تدهور المنتج.
اختيار تقنية العدّاد وفق اللزوجة
نوع العدّاد | التقييم لـ FAME وHVO | اعتبارات التصميم |
عدّاد توربيني | شائع مع المنتجات النظيفة منخفضة اللزوجة، وقد يتأثر معامله بتغير اللزوجة | انزياح المعامل بين B100 والديزل ومع الحرارة، والمعايرة لكل منتج ونطاق حراري |
عدّاد الإزاحة الموجبة | يقيس الحجم مباشرة، ويقل التسرب الداخلي عادةً مع ارتفاع اللزوجة | ارتفاع فاقد الضغط مع المنتج البارد وحماية المصفاة من الرواسب والتهلّم |
عدّاد التدفق الكتلي بتأثير كوريوليس | يقيس الكتلة والكثافة مباشرة، وتفيد الكثافة في تتبع نسبة الخلط وتبديل المنتج | فاقد الضغط عند اللزوجة العالية وتوافق مادة الأنبوب وشروط استخدام الكثافة تجاريًا |
إدارة الحرارة: تسخين الوحدة وعزلها
يوصي الدليل المصدر بإبقاء B100 فوق نقطة تعكّره بما لا يقل عن 2.5–5 °C. ويخدم ذلك في وحدة القياس غرضين: منع تجمع البلورات في المصافي والعدادات، وإبقاء اللزوجة في نطاق ضيق أثناء القياس. وفي الوحدات المكشوفة تُحمى أجسام المصافي والعدادات ووصلات المعايرة والسيقان الميتة القصيرة ووصلات المرسلات وخطوط العينات بالتتبع الحراري والعزل. ويُستهدف توزيع حراري متجانس حول العدّاد، لأن النقاط الساخنة الموضعية قد تسرّع الأكسدة وتُضعف تمثيل قياس الحرارة، ويُختار التتبع الحراري الكهربائي في المناطق الخطرة وفق تصنيف المنطقة والمعايير المعنية.
تصحيح الحجم وتبديل المنتجات
عند الفوترة بالحجم يُصحَّح الحجم المقيس إلى درجة حرارة مرجعية، أما كيفية تطبيق طريقة التصحيح العامة للمنتجات المكرّرة على FAME وHVO وخلائطهما فتحددها العقود والتشريعات الوطنية ومعايير المنتج، وينبغي حسمها في بداية المشروع. ويلغي قياس الكتلة بعدّاد كوريوليس الحاجة إلى تصحيح الحرارة للكتلة، لكن البيع بالحجم يتطلب الكثافة وطريقة التصحيح للتحويل. وحين تتشارك منتجات عدة خط القياس نفسه، يجب أن يتغير معامل العدّاد وطريقة التصحيح ومدخل الكثافة مع المنتج تلقائيًا، وتفيد إشارة الكثافة في التحقق من اكتمال التبديل، مع مراعاة خطر تهلّم B100 إذا بقي في خط بارد.
القياس للتحقق من نسبة الخلط
في الخلط النسبي بالمحطة يُقاس المكوّن الحيوي والمكوّن الأحفوري عادةً بعدادين منفصلين وتُحسب النسبة منهما، فتتوقف دقة النسبة على دقة العدادين وعلى تصحيح كل تيار بطريقة ملائمة لمنتجه. وغالبًا ما يعمل عدّاد المكوّن الحيوي بتدفق أقل ومنتج أعلى لزوجة، فيُختار ويُعايَر لهذه الظروف. وتتناول صفحة أنظمة الخلط هندسة التحكم، وصفحة نقل الملكية الإبلاغ القائم على المكوّنات.
دور TLY Enerji
بحسب نطاق المشروع، تقدّم TLY Enerji الدعم الهندسي في اختيار تقنية العدّاد لنقطة قياس الوقود الحيوي، وتوريد عدادات كوريوليس وغيرها مع أجهزة الحرارة والضغط والكثافة، وتهيئة معاملات كل منتج في حاسوب التدفق، والدمج مع أنظمة PLC أو SCADA، والتركيب والتشغيل في الموقع، مع تحديد حدود توريد التتبع الحراري والعزل وفق بيانات المشروع.
بيانات يلزم إعدادها لوحدة قياس الوقود الحيوي
· المنتجات ونسب الخلط المقيسة والمنتجات الأحفورية على الخط نفسه
· بيانات اللزوجة والكثافة لكل منتج ونطاق نقطة التعكّر من المورّد
· موقع التركيب وأدنى درجة حرارة محيطة
· نطاق التدفق، وتدفق المكوّن الحيوي والتيار الرئيسي عند الخلط
· أساس الفوترة: كتلة أو حجم تشغيلي أو حجم عند الحرارة المرجعية
· طريقة المعايرة والمنتجات المستخدمة فيها
صفحات ذات صلة
· أنظمة خلط الوقود الحيوي: التحكم في النسبة بعدادين ونقطة الخلط.
· قياس نقل ملكية الوقود الحيوي والإيثانول: الكميات التجارية والإبلاغ القائم على المكوّنات.
· أنظمة تعبئة صهاريج الوقود الحيوي: احتياطات السريان البارد والأكسدة والمواد على الرصيف.
· وحدات القياس المسخّنة: النهج الهندسي العام لوحدات القياس المسخّنة.
أسئلة شائعة حول وحدات قياس الوقود الحيوي
هل يمكن قياس B100 والديزل الأحفوري بمعامل العدّاد نفسه؟
لا يُنصح بذلك عمومًا، فقد تكون لزوجة B100 أعلى من الديزل الأحفوري، وقد يتأثر معامل العدّاد بتغير اللزوجة ولا سيما في العدادات التوربينية. والنهج الأوثق هو معايرة كل منتج على حدة وترك حاسوب التدفق يطبّق المعامل الصحيح بحسب المنتج المختار. ويتوقف حجم الفرق على نوع العدّاد والحرارة والمنتج، ويُحدَّد بنتائج المعايرة.
لماذا تُسخَّن وحدة قياس الديزل الحيوي؟
لسببين: منع البلورات المتكوّنة دون نقطة التعكّر من التجمع في المصافي والعدادات، وإبقاء اللزوجة في نطاق ضيق أثناء القياس. ويوصي الدليل المصدر بإبقاء B100 فوق نقطة تعكّره بما لا يقل عن 2.5–5 °C. ومن المهم أن يكون التسخين متجانسًا، لأن النقاط الساخنة الموضعية قد تسرّع الأكسدة وتشوّه قراءة الحرارة.
هل يحتاج قياس HVO إلى احتياطات مختلفة عن الديزل الحيوي؟
يُنتَج HVO بالمعالجة الهيدروجينية التي تعطي مركبات مطابقة لبعض مكوّنات الديزل الأحفوري، ويمكن ضبط نقطة تعكّره، لذا يسلك عند العدّاد غالبًا سلوك الديزل. ومن ثم تكون احتياطات التسخين والمواد اللازمة لـ B100 أكثر محدودية مع HVO، مع ضرورة مراعاة مواصفة المنتج ومحتواه من FAME ومناخ الموقع عند اتخاذ القرار.