وحدات قياس NGL (Skid)

في سوائل الغاز الطبيعي (NGL) ذات التركيب المتغيّر، تكون الكتلة في الغالب هي الكمية التي تُبنى حولها وحدة القياس المجمّعة (Metering Skid). فالحجم يتغيّر بوضوح مع الحرارة والضغط، ويتطلب تصحيحه معرفة خصائص المنتج نفسه، في حين لا تتأثر الكتلة بهذه الظروف. أما كمية المكوّنات، أي مقدار ما في الخليط المسلَّم من إيثان أو بروبان أو بيوتان، فليست قياسًا منفصلًا، بل نتيجة محسوبة تُستخرج بدمج الكتلة المقيسة مع تحليل تركيب عيّنة تمثيلية. ووحدة قياس NGL المصمّمة جيدًا تربط بين هذه المستويات الثلاثة.

تشرح صفحة وحدات قياس LPG سبب وجوب بقاء الغاز المسال سائلًا داخل العدّاد، وتتناول صفحة قياس نقل ملكية NGL الجانب التعاقدي للحساب على أساس المكوّنات والتحقق منه. أما هذه الصفحة فتركّز على قرارات المعدات وبنية القياس في الوحدة نفسها.

الحجم والكتلة والمكوّنات: مقارنة الكميات المقيسة الثلاث

يصف المعيار الصناعي الدولي لقياس كتلة NGL مسارين للسوائل أحادية الطور ضمن نطاق كثافة محدد: القياس المباشر للكتلة بعدّاد كوريوليس، والقياس المستنتج الذي يُضرب فيه الحجم عند ظروف التدفق في الكثافة عند الظروف نفسها. ويصف الإطار ذاته تحويل الكتلة المقيسة إلى أحجام سائلة مكافئة للمكوّنات بالاستعانة بتحليل التركيب. وهكذا تصبح الكتلة نقطة انطلاق الحساب حتى للأطراف التي تطلب تقارير حجمية.

الاختيار بين القياس المباشر والمستنتج للكتلة

يقيس عدّاد كوريوليس التدفق الكتلي والكثافة والحرارة في جهاز واحد، ولذلك يشيع استخدامه مع المنتجات متغيّرة التركيب؛ ويمكن أيضًا استخدام إشارة الكثافة في حساب حد الملء وتمييز المنتج وكشف التدفق ثنائي الطور. ويُنظر في طريقة الكتلة المستنتجة في خطوط الأنابيب كبيرة القطر أو في المنشآت التي تمتلك عدّادات حجمية قائمة. وفي هذه الحالة يُركَّب مقياس الكثافة على الخط قرب العدّاد ليرى ظروف الضغط والحرارة نفسها، وتُحدَّد له أيضًا طريقة تحقق خاصة.

وفي الحالتين لا تعبّر قيمة الدقة في صحيفة بيانات الجهاز عن عدم اليقين في الوحدة كلها. فكفاية الضغط الخلفي وقياس الحرارة واستقرار الصفر وتأثيرات التركيب وسلسلة الحساب كلها تضاف إلى عدم اليقين الكلي للنظام.

إعداد الضغط الخلفي: نطاق تراكيب لا منتج واحد

يُستخدم صمام للحفاظ على الضغط بعد العدّاد كي لا يتبخر المنتج داخله. وفي وحدة قياس NGL يُختار هذا الإعداد بحيث يبقى فوق ضغط نقطة الفقاعة لأخف خليط متوقّع عند أعلى حرارة للمنتج. ولأن ضغط بخار NGL لا يُقاس في العادة ولا يكون التركيب معروفًا دائمًا، تُستخدم في الصناعة ارتباطات تقدّر ضغط البخار من البيانات المقيسة عادةً. والمعلومة نفسها عن ضغط البخار لازمة لحساب معامل تصحيح الضغط في القياس الحجمي.

دمج معدات أخذ العيّنات والتحليل في الوحدة

إذا كان المطلوب حسابًا على أساس المكوّنات، يُضاف إلى الوحدة نظام لأخذ العيّنات. ويجب أن تكون نقطة أخذ العيّنة حيث يكون التدفق جيد الخلط والطور السائل محفوظًا، وأن تُحفظ العيّنة في أسطوانة مضغوطة. والعيّنة المركّبة المتناسبة مع التدفق تعكس التركيب المتغيّر خلال الدفعة بالوزن نفسه الذي تحمله الكتلة الكلية. ويمكن النظر في التحليل على الخط أيضًا، لكن تحليل NGL، خلافًا للكروماتوغرافيا الغازية المستخدمة لجودة الغاز الطبيعي، يتطلب تبخيرًا منضبطًا لعيّنة سائلة وطريقة تغطي المكوّنات الثقيلة كذلك. ويُشرح مفهوم الكروماتوغرافيا نفسه في صفحة قياس جودة الغاز الطبيعي.

مكوّنات الوحدة: النطاق القياسي والإضافات حسب المشروع

كيف تختلف الوحدة بحسب غرضها

·         قياس العملية والتوزيع: لتوزيع الإنتاج بين الحقول (Allocation) أو لموازنة مدخلات وحدة التجزئة ومخرجاتها؛ تكفي الكتلة والكثافة عادةً، ويمكن أخذ التركيب من تحليل دوري.

·         قياس تعبئة الصهاريج وتفريغها: يتقدّم العمل بالدفعات وإدارة البخار في نهاية التفريغ وحساب حد الملء.

·         قياس البيع: قد تصبح وصلات التحقق والختم وسجل التدقيق والحساب على أساس المكوّنات إلزامية؛ وتُفصَّل هذه المتطلبات في صفحة قياس نقل ملكية NGL.

نهج السلامة والمطابقة

تحمل الوحدة سائلًا قابلًا للاشتعال تحت الضغط، ولذلك تُختار فئة الضغط والمواد وموانع التسرب وفق أخف خليط متوقّع وأعلى حرارة. ويحدد تصنيف المناطق الخطرة طريقة حماية المعدات الكهربائية. ولا تُثبت شهادة الحماية من الانفجار أو موافقة المترولوجيا القانونية لعدّاد واحد مطابقة الوحدة بأكملها: فعلى الجهة التي تجمع المعدات أن تقيّم أيضًا المخاطر الإضافية الناشئة عن هذا الجمع.

دعم TLY Enerji

يمكن أن تقدّم TLY Enerji في مشاريع قياس NGL دعمًا هندسيًا في اختيار الكمية المقيسة وتقنية العدّاد، وتوريد عدّادات كوريوليس وأجهزة قياس الضغط والحرارة وصمامات التحكم وأجهزة تحليل العمليات، وتكامل الأنظمة، والتركيب في الموقع والاختبار والتشغيل، وجمع البيانات عبر PLC وSCADA. ويُتّفق على النطاق من خلال المواصفة الفنية للمشروع.

البيانات اللازمة لتصميم وحدة القياس

·         غرض الوحدة: التوزيع، أو متابعة التشغيل، أو تعبئة الصهاريج وتفريغها، أو قياس البيع

·         الكمية المطلوب الإبلاغ عنها: الكتلة، أو الحجم عند الظروف المرجعية، أو كميات المكوّنات

·         نطاق التركيب والكثافة بما في ذلك محتوى المكوّنات الثقيلة

·         التدفق الأدنى والاعتيادي والأقصى؛ ضغط الخط وحرارته

·         إمكانات أخذ العيّنات والمختبر المتاحة

·         طريقة التحقق المفضلة: جهاز Prover أو عدّاد مرجعي أو معايرة خارجية

·         المعايير وبنود العقد التي يجب أن تتبعها حسابات حاسوب التدفق

·         واجهة نظام التحكم وتصنيف المناطق الخطرة وقيود الموقع

صفحات ذات صلة

·         أنظمة قياس نقل ملكية NGL: مسار الحساب والتحقق من الكتلة والتركيب إلى الفاتورة.

·         وحدات قياس LPG: الشرح الأساسي للحفاظ على الطور السائل للبروبان والبيوتان.

·         أنظمة قياس جودة الغاز الطبيعي وتحليله: الأساس المفاهيمي للكروماتوغرافيا الغازية وتحليل التركيب.

·         نقل البروبان والبيوتان وخليط NGL: إدارة منتجات ووصفات مختلفة على خط القياس نفسه.

أسئلة حول وحدات قياس NGL

هل القياس الحجمي خاطئ تمامًا في NGL؟

لا. يمكن استخدام العدّادات الحجمية مع NGL، لكن التحويل إلى الظروف المرجعية يتطلب طرق تصحيح حراري خاصة بـ NGL وLPG وتصحيحًا للضغط يعتمد على ضغط البخار. ومع تغيّر التركيب تتغيّر مدخلات هذه التصحيحات أيضًا. ولذلك تضيف المنشآت التي تستخدم عدّادات حجمية عادةً قياسًا للكثافة على الخط، وتحسب الكتلة، وتُعدّ التقارير على أساسها.

هل تغني كثافة عدّاد كوريوليس عن تحليل التركيب؟

لا. الكثافة خاصية متوسطة للخليط، وقد يكون لخليطين مختلفَي التركيب الكثافة نفسها. وإشارة الكثافة مفيدة لملاحظة تبدّل المنتج وحساب كمية التعبئة وكشف التدفق ثنائي الطور. أما كمية كل مكوّن على حدة فلا تُحدَّد إلا بالتحليل الكروماتوغرافي لعيّنة تمثيلية.

على أي قيمة يُضبط صمام الضغط الخلفي؟

لا توجد قيمة واحدة. يتوقف الإعداد على ضغط نقطة الفقاعة لأعلى خليط ضغطَ بخارٍ متوقّع عبر الوحدة عند أعلى حرارة تشغيل، وعلى فواقد الضغط بين العدّاد والصمام. ودون نطاق تركيب وحدود حرارة واضحة في بيانات المشروع لا يمكن تحديد هذا الإعداد بثقة، ولهذا يُطلب نطاق التركيب في مقدمة مدخلات التصميم.

هل يجب أن تضم كل وحدة قياس NGL نظامًا لأخذ العيّنات؟

ليس بالضرورة. ففي قياسات العملية التي تتابع الكتلة الكلية أو الكثافة فقط قد يكفي تحليل مخبري دوري. أما إذا لزم الإبلاغ على أساس المكوّنات أو الحساب التجاري أو التحكم في تغذية وحدة التجزئة، فينبغي التخطيط لنظام أخذ عيّنات متناسب مع التدفق وأوعية عيّنات مضغوطة جزءًا من الوحدة.

أين يُركَّب مقياس الكثافة في طريقة الكتلة المستنتجة؟

ينبغي أن يرى مقياس الكثافة ظروف ضغط وحرارة أقرب ما تكون إلى ظروف العدّاد، ولذلك يُركَّب قرب العدّاد في مقطع يُحفظ فيه الطور السائل. ويجب أن يحدد التصميم أيضًا طريقة التحقق من مقياس الكثافة واتساق قياسه للحرارة مع العدّاد، لأن نتيجة الكتلة تأتي من الجمع بين القياسين.