Fuel Oil Ölçüm Skidleri

Fuel oil ölçümünde ilk soru, neyin ölçüleceğidir: kazan, motor veya santral beslemesinde yakılan yakıt mı (tüketim), yoksa tesise giren ya da tesisten çıkan ürün miktarı mı (transfer)? Tüketim ölçümünde yakıt çoğu zaman bir sirkülasyon döngüsüyle beslenir ve tüketim, besleme ile dönüş hatlarındaki iki okumanın farkından hesaplanır. Transfer ölçümünde ise ürün tek yönde tek bir sayaçtan geçer ve miktar sözleşmeye esas alınabilir. İki görev aynı sayaç teknolojisini kullansa bile hata kaynakları, doğrulama yaklaşımı ve skid düzeni farklıdır.

Yüksek viskozitenin sayaç teknolojisi seçimine etkisi ağır yağ ölçüm skidleri sayfasında, skid üzerindeki ısıtma kurgusu ise ısıtmalı ölçüm skidleri sayfasında ele alınmıştır. Bu sayfa tüketim ile transfer ölçümü arasındaki ayrıma, besleme-dönüş hatlı sistemlerde net tüketimin nasıl bulunacağına ve filtrasyona odaklanır.

Tüketim ölçümü ile transfer ölçümü: iki ayrı görev

Sirkülasyonlu beslemede net tüketim nasıl bulunur?

Dizel veya ağır yağla çalışan motor, jeneratör ve kazanların önemli bir kısmında yakıt, tüketilenden çok daha fazla debiyle dolaştırılır; fazla yakıt dönüş hattından geri gelir. Bir sayaç üreticisinin teknik yayınına göre sirkülasyon debisi genellikle gerçek tüketimin yaklaşık üç ila dört katıdır. Bu durumda tüketim, besleme sayacının okumasından dönüş sayacının okumasının çıkarılmasıyla bulunur ve buna diferansiyel ölçüm denir.

Diferansiyel ölçümün temel zorluğu, iki sayacın hatalarının küçük bir farka oranlanmasıdır. Aynı yayında verilen örnek hesapta, yüzde 0,5 doğruluklu iki sayaçla saatte 6 000 litre besleme ve 4 000 litre dönüşte tüketime göre toplam hata yaklaşık yüzde 2,5 iken, dönüş 5 400 litreye çıktığında yani tüketim azaldığında hata yaklaşık yüzde 9,5'e yükselmektedir. Aynı senaryolarda yüzde 0,1 doğruluklu sayaçlarla bu değerler yaklaşık yüzde 0,5 ve 1,9'a iner. Rakamlar yalnızca örnektir; ancak düşük yükte çalışan bir kazan veya motorda sayaç seçiminin neden kritik olduğunu açıkça gösterir.

Diferansiyel ölçümde ek hata kaynakları

·         Besleme ve dönüş arasındaki sıcaklık farkı: Yakıt tüketim noktasında ısınarak döner; hacimsel sayaçlarda iki hattaki farklı yoğunluk düzeltilmezse tüketim hatalı çıkar. Aynı yayına göre hatlar ısı izlemeli olsa bile iki hat arasında 10 °C'ye varan fark oluşabilir. Kütle ölçümü veya her hatta ayrı sıcaklık düzeltmesi bu etkiyi giderir.

·         Pulsasyon ve geri akış: Enjeksiyon pompaları, vanalar ve düzensiz pompalar hatta basınç darbeleri ve kısa süreli ters akış yaratır. Sayaçların her iki akış yönünü algılayabilmesi ve skidin darbe kaynağından uygun uzaklıkta konumlanması önemlidir.

·         Boru titreşimi: Motor ve pompaların yarattığı titreşim, özellikle kendi salınımıyla ölçüm yapan sayaçları etkileyebilir; skid mesnetleri ve sayaç konumu buna göre planlanır.

·         Dönüş hattındaki hava: Bazı sistemlerde motordan gelen hava kabarcıkları dönüş hattına karışır; hava ayırıcı ve doğru sayaç konumu gerekir.

Bir enerji santralinde kazan başına birer besleme ve dönüş sayacı kullanılarak hem verim değerlendirmesi yapıldığı hem de iki okumanın çapraz kontrolüyle kaçak tespit edildiği bir uygulama örneği raporlanmıştır. Bu yaklaşım, diferansiyel ölçümün yalnızca tüketim değil, yakıt sisteminin sağlığı hakkında da bilgi verebileceğini gösterir.

Kütle mi, hacim mi?

Isıtılarak kullanılan fuel oil'de hacim sıcaklıkla belirgin biçimde değişir. Verim ve ısıl hesaplar genellikle kütle bazında yapıldığı için tüketim ölçümünde kütleyi doğrudan veren sayaçlar veya hacim ölçümüyle birlikte güvenilir sıcaklık ve yoğunluk düzeltmesi tercih edilir. Transfer ölçümünde ise miktar esası sözleşmeyle belirlenir; referans sıcaklığa dönüştürülmüş hacim de kütle de kullanılabilir. Coriolis sayaçlar kütle, yoğunluk ve sıcaklığı eş zamanlı ölçer; pozitif deplasmanlı sayaçlar hacmi doğrudan ölçer ve dönüşüm için ayrı sıcaklık ve yoğunluk bilgisine ihtiyaç duyar.

Filtrasyon: sayacı ve brülörü korumak

Deniz yakıtı spesifikasyonu ISO 8217, yakıtı gemideki çökeltme, santrifüjleme, filtrasyon ve ısıtma gibi hazırlık adımlarından önceki haliyle tanımlar; bu da artık yakıtın kullanım öncesinde temizlenmesinin olağan bir adım olduğunu gösterir. Karada da benzer biçimde fuel oil ölçüm skidinde sayaç öncesinde süzgeç bulunur. Pozitif deplasmanlı sayaçlar katı partiküllere karşı süzgeçle korunmalıdır; Coriolis sayaçlarda ise süzgeç daha çok aşağı akıştaki ekipmanı korur.

Tüketim hattında besleme kesintisiz olmalıdır; bu nedenle çift gövdeli (değiştirilebilir) süzgeç veya by-pass'lı düzen, süzgeç üzerindeki fark basıncın izlenmesi ve süzgecin de hat gibi ısıtılıp yalıtılması tasarımın parçasıdır. Soğuk bir süzgeç gövdesi, viskoz yakıtta hızla tıkanma gibi görünen bir basınç kaybı artışına yol açabilir.

Transfer ölçümü için kısa not

Tesise tankerle veya boru hattıyla gelen fuel oil'in teslim alınması ya da tesisten çıkan ürünün ölçülmesi, tek sayaçlı bir ölçüm sistemidir. Burada sayaç teknolojisi viskozite aralığına göre seçilir, sıcaklık ve yoğunluk düzeltmesi ile gaz ayrımı sağlanır ve ticari kullanımda doğrulama yöntemi planlanır. OIML R 117, 1 000 mPa·s üzerindeki viskozitede ölçüm sistemlerini daha geniş doğruluk sınıflarında ele alır; uygulanacak şartlar ulusal mevzuata bağlıdır. Tanker dolumunda sınıf değişimi ve kayıtlar fuel oil tanker dolum sayfasında anlatılmıştır.

TLY Enerji'nin katkısı

TLY Enerji, fuel oil tüketim ve transfer ölçümünde uygun sayaç teknolojisinin belirlenmesi, sayaç ve enstrüman tedariki, montaj ve devreye alma ile ölçüm verilerinin PLC veya SCADA sistemine aktarılarak raporlanması konularında mühendislik desteği sağlar. Brülör, motor veya kazan tedarikçisiyle olan arayüz ve tedarik sınırı proje başında birlikte netleştirilir.

Değerlendirme için istenen bilgiler

·         Ölçümün amacı: tüketim, transfer veya her ikisi

·         Tüketim noktası sayısı ve her biri için yük aralığı (düşük yükte tüketim dahil)

·         Sirkülasyon debisi, besleme ve dönüş sıcaklıkları

·         Yakıt sınıfları, viskozite ve yoğunluk verisi

·         Mevcut yakıt sistemi şeması, pompa tipleri ve basınç darbesi kaynakları

·         İstenen çıktı: kütle, referans hacim veya enerji; raporlama sistemi

İlgili sayfalar

·         Ağır yağ ölçüm skidleri: Viskozitenin sayaç teknolojisi ve basınç kaybı üzerindeki etkisi.

·         Isıtmalı ölçüm skidleri: Sayaç ve süzgeçlerde soğuk noktaların önlenmesi.

·         Fuel oil tanker dolum sistemleri: Farklı sınıflarda dolum, ürün değişimi ve kayıtlar.

·         Isı izleme sistemleri: Besleme ve dönüş hatlarında sıcaklığın korunması.

·         Ticari teslim tanker dolum skidleri: Satışa esas sıvı ölçümünde doğrulama ve kayıt.

Fuel oil ölçümü hakkında sorular

Motor veya kazanın fuel oil tüketimi tek sayaçla ölçülebilir mi?

Yakıt sirkülasyonsuz, doğrudan tüketiciye gidiyorsa tek sayaç yeterlidir. Sirkülasyonlu sistemlerde ise dönüş hattı olduğu için ya besleme ve dönüşte iki sayaç kullanılır ya da yakıt sistemi, dönüş sayaçtan sonra beslemeye bağlanacak şekilde düzenlenerek tüketim tek sayaçla ölçülür. İkinci seçeneğin uygulanabilirliği yakıt sistemi tasarımına ve tüketici üreticisinin şartlarına bağlıdır.

Diferansiyel ölçümde hata neden bu kadar büyüyebiliyor?

Çünkü iki büyük debi ölçülüp aralarındaki küçük fark hesaplanır. Her sayacın mutlak hatası kendi debisine göre küçük olsa da, ikisinin toplamı küçük tüketim değerine oranlandığında yüzde olarak büyür. Dönüş debisi tüketime göre ne kadar büyükse, yani yük ne kadar düşükse bu etki o kadar artar.

Besleme ve dönüş sıcaklık farkı nasıl yönetilir?

Kütle ölçen sayaçlar yoğunluk farkından doğrudan etkilenmez. Hacim ölçen sayaçlarda ise her hattın sıcaklığı ayrı ölçülüp yoğunluk düzeltmesi yapılmalıdır. Isı izleme sıcaklık farkını azaltır, ancak tüketim noktasında ısınan yakıt nedeniyle tamamen ortadan kaldırmaz; bu yüzden düzeltme yine gereklidir.

Fuel oil sayacı önüne hangi süzgeç konmalı?

Süzgeç ağ açıklığı, sayaç üreticisinin önerisine ve aşağı akıştaki ekipmanın ihtiyacına göre seçilir. Tüketim hattında besleme kesilemeyeceği için çift gövdeli veya by-pass'lı düzen ve fark basınç izlemesi önerilir. Süzgeç gövdesinin de ısıtılması ve yalıtılması, viskoz yakıtta yapay tıkanma görüntüsünü önler.