يعتمد القياس الموثوق لزيت تحلل حراري متغير التركيب في الغالب على ثلاثة أمور: تحديد الكمية على أساس الكتلة، واختيار عدّاد يتحمل اللزوجة والجسيمات الصلبة، والتأكد من أن يمر عبر العدّاد منتج نظيف ومتجانس عند درجة حرارة مضبوطة. فعندما تتغير الكثافة ومحتوى الماء من دفعة إلى أخرى، يؤدي قياس الحجم وتحويله إلى كتلة بكثافة ثابتة إلى أخطاء لا تُكتشف إلا عند مطابقة الكميات. لذلك تُختار تقنية العدّاد مع مراعاة تحليل المنتج والوحدة التي تُصدر بها الفواتير.
تتناول صفحات SKD البنية العامة لوحدة القياس ومنطق التحقق في قياس نقل الملكية، أما هذه الصفحة فتركز على ما يفرضه زيت التحلل الحراري على تقنية القياس.
ما الذي يصعّب قياس زيت التحلل الحراري؟
وفق IEA Bioenergy تبلغ كثافة زيت التحلل الحراري السريع من الكتلة الحيوية عند 15 °C نحو 1.10–1.30 g/ml مقابل نحو 0.85 g/ml لزيت الوقود، مع محتوى ماء 20–30 % وزنًا ولزوجة 15–35 cSt عند 40 °C. تخص هذه القيم زيت الكتلة الحيوية فقط، أما زيوت الإطارات والبلاستيك فتُوصَف من تحاليلها الخاصة. ومهما كان المصدر، يواجه تصميم القياس القضايا نفسها:
· تغيّر الكثافة: يجعل تحويل الحجم إلى كتلة غير مؤكد.
· اللزوجة والتقادم: ترتفع لزوجة زيت الكتلة الحيوية مع مدة التخزين، فيجب أن يغطي مدى تشغيل العدّاد هذا الانجراف.
· الجسيمات الصلبة: خطر تآكل أو انحشار في العدّادات ذات الخلوصات الضيقة أو الأجزاء المتحركة.
· الترسبات: قد يترك الزيت المتكثف على الأسطح الساخنة أو أثناء التوقف الطويل رواسب على الأسطح الملامسة.
· الحموضة: يشيع رقم حمضي كلي 90–100 في زيوت الكتلة الحيوية، ومنه يتحدد اختيار مواد الأجزاء الملامسة.
ملاءمة تقنيات العدّادات لزيت التحلل الحراري
تقييم أولي لتقنيات العدّادات (إطار عام؛ يُحسم الاختيار بتحليل المنتج وبيانات المصنّع)
التقنية | نقطة القوة | ما يجب الانتباه إليه |
عدّاد التدفق الكتلي بتأثير كوريوليس | يقيس الكتلة مباشرة ولا يتأثر بتغير الكثافة، ويعطي الكثافة ودرجة الحرارة | تآكل موضعي وإجهاد في الأنابيب الرقيقة المهتزة، وفقد ضغط مع المنتج اللزج، وترسبات داخل الأنابيب |
عدّاد الإزاحة الموجبة | مبدأ حجمي شائع مع السوائل اللزجة | تآكل الخلوصات والأجزاء المتحركة بالجسيمات، ويحتاج الحجم إلى بيانات كثافة منفصلة |
عدّاد توربيني | يُستخدم مع المنتجات النظيفة منخفضة اللزوجة | حساس لتغير اللزوجة، وقلّما يكون خيارًا أول هنا |
عدّاد مغناطيسي | بلا أجزاء متحركة وفقد ضغط منخفض | لا يُختار قبل التحقق من استيفاء المنتج للحد الأدنى من الموصلية وتوافق البطانة والأقطاب |
الجدول ليس ترتيبًا للتقنيات بل قائمة أسئلة. فكثيرًا ما تُقيَّم عدّادات كوريوليس عندما يُتداول المنتج بالكتلة وتتغير كثافته، وفي تجارب الاحتراق التي أجرتها VTT مرّ زيت الكتلة الحيوية عبر مرشح ومسخّن أولي قبل عدّاد تدفق كتلي. أما عدّادات الإزاحة الموجبة فتُطرح حيث تكون البنية القائمة حجمية لتحمّلها اللزوجة. وفي الحالتين لا تعني دقة العدّاد وحده عدم يقين النظام؛ فالترشيح واستقرار الحرارة وظروف التركيب هي التي تحدد نتيجة النظام.
الكثافة كمؤشر على الجودة
تعطي قراءة الكثافة من عدّاد كوريوليس دلالة على المنتج نفسه: فإذا عُرف النطاق المعتاد لزيت من مصدر معين، قد يشير الخروج الواضح عنه إلى تغيّر في محتوى الماء أو مرور طور منفصل أو دخول منتج آخر إلى الخط. ولأن الفرق في الكثافة كبير بين زيت الكتلة الحيوية والزيوت البترولية، فإن مرور منتج خاطئ يظهر بسهولة. لكن الكثافة ليست تحليلًا، إذ تُحدَّد حدود الإنذار من سجل المنتج وتُؤكَّد الانحرافات بعينة مخبرية.
مواد الأجزاء الملامسة بمعزل عن قرار الأنابيب
تؤكد أدلة التآكل لدى مصنّعي عدّادات كوريوليس أن اختبارات التآكل العام لا تكشف التنقر أو التشقق الإجهادي، وأن التآكل الموضعي قد يبدأ شقوق إجهاد في الأنابيب المهتزة. لذلك لا تُعد مادة الأنابيب مناسبة للعدّاد تلقائيًا، وتُختار مادة أنبوب العدّاد لزيت الكتلة الحيوية الحمضي بتقييم خاص من المصنّع، وكذلك لزيوت الإطارات والبلاستيك بعد مشاركة المكونات البارزة في تحليلها.