Kimyasal ölçüm skidinde teknoloji seçimi üç soruyla başlar: akışkan elektriksel olarak iletken mi, satış veya proses için kütle mi hacim mi gerekiyor ve yoğunluk ya da derişim bilgisi de isteniyor mu? Bu yanıtlar sayaç tipini daraltır. Ardından ıslanan malzeme, yalnızca boru hattıyla aynı olsun diye değil, ürünün gerçek derişimi, sıcaklığı ve safsızlıkları için sayaç üreticisinin uyumluluk verisine göre seçilir. Skid, ön montajlı bir taşıyıcı şase üzerinde sayaç, izolasyon, filtre, basınç ve sıcaklık ölçümü ile kontrol elemanlarını bir araya getirir.
İlk ayrım: akışkan iletken mi?
Manyetik (elektromanyetik) debimetreler, iletken bir sıvının manyetik alan içinde hareket ederken oluşturduğu gerilimi ölçer. Hareketli parçası yoktur, tam kesitli akış yolu nedeniyle basınç kaybı düşüktür ve sulu asit, alkali ve tuz çözeltilerinde yaygın olarak değerlendirilir. Ancak bu prensip, sıvının belirli bir minimum iletkenliğin üzerinde olmasını gerektirir. Minimum değer tek bir evrensel sabit değildir; üretici veri sayfalarında aynı ürün ailesinin farklı çaplarında bile farklı değerler verilir. Birçok organik çözücü ve hidrokarbon bu sınırın altında kaldığı için manyetik sayaçla ölçülemez.
Coriolis kütlesel debimetreler ise iletkenlikten bağımsızdır ve kütlesel debiyi doğrudan ölçer. Aynı cihaz yoğunluk ve akışkan sıcaklığını da verdiğinden, hacim hesaplanabilir ve iki bileşenli çözeltilerde derişim çıkarılabilir. Bu çok değişkenli yapı, karma ürünlü kimya terminallerinde Coriolis sayaçları sık tercih edilen bir seçenek yapar; fakat titreşen ince tüpler malzeme seçimini daha kritik hale getirir.
Teknoloji | Kimyasal uygulamadaki güçlü yanı | Sınırlayıcı koşul |
Manyetik debimetre | Hareketli parça yok, düşük basınç kaybı, astar ve elektrot seçenekleriyle korozif sulu çözeltilere uyarlanabilir | Minimum iletkenlik şartı; hacimsel ölçüm, kütle için ayrıca yoğunluk gerekir |
Coriolis debimetre | Doğrudan kütle, yoğunluk ve sıcaklık; iletkenlikten bağımsız; derişim hesabına uygun | İnce tüplerde yerel korozyon ve yorulma riski; gaz kabarcıkları ve çökelti ölçümü bozabilir |
Pozitif deplasmanlı sayaç | Viskoz ve iletken olmayan temiz sıvılarda hacim ölçümü | Hareketli parçalar ve dar boşluklar; aşındırıcı veya katı içeren ürünlerde sınırlı |
Türbinli sayaç | Düşük viskoziteli temiz ürünlerde hacim ölçümü | Viskozite değişimine duyarlılık; yatak malzemesinin ürünle uyumu |
Islanan malzeme: boru malzemesinden çıkarım yapılmaz
Kimyasal ölçümde en sık yapılan hata, sayacın ıslanan malzemesini hattın boru malzemesiyle aynı seçmektir. Bir Coriolis üreticisinin korozyon kılavuzu bunun neden yeterli olmadığını açıklar: boru seçiminde genellikle çevrimsel yükleme dikkate alınmaz, oysa sayaç tüpleri sürekli titreşir. Genel (düzgün) korozyon hızına dayanan testler çukurcuk, taneler arası korozyon, gerilmeli korozyon çatlaması veya korozyon yorulması gibi yerel korozyon türlerini göstermez; titreşen bir tüpte yerel korozyon yorulma çatlağını başlatabilir.
Aynı kılavuz, sıcaklık, derişim ve safsızlık düzeyindeki küçük değişikliklerin uyumu değiştirebileceğini ve malzeme seçiminin nihai olarak kullanıcının sorumluluğunda olduğunu vurgular. Bu nedenle seçim sırası şöyledir: ürünün gerçek spesifikasyonu belirlenir, üreticinin o ürün ve koşul için verdiği uyumluluk verisi incelenir, veri yoksa veya sınırdaysa üreticiye danışılır ya da test yapılır. Coriolis sayaçlar için üreticilerin sunduğu malzeme seçenekleri arasında paslanmaz çelik türleri, süper dubleks, nikel alaşımları, titanyum ve tantal bulunur; hangisinin uygun olduğu ürüne göre değişir.
Manyetik debimetrelerde ürünle temas eden yüzeyler astar ve elektrotlardır. Astar malzemesi sıcaklık ve kimyasal dayanım açısından, elektrot malzemesi ise korozyonun yanı sıra ölçüm sinyalini etkileyebilecek kaplanma eğilimi açısından değerlendirilir. Burada da seçim, ürüne özel üretici verisine dayanır.
Conta ve bağlantılar
Sayacın gövdesi uygun olsa bile skiddeki flanş contaları, filtre kapağı O-halkası, vana sızdırmazlık elemanları ve transmitter proses bağlantıları ayrı ayrı kontrol edilir. Birden fazla ürünün aynı skidden geçtiği durumlarda conta seçimi, ürünlerin en zorlayıcısına göre yapılır. Flanş sayısını azaltmak, olası sızıntı noktalarını da azaltır; sızıntı olasılığı olan noktaların altında damlama tavası veya toplama düzeni öngörülür. Korozif ürünlerde sızdırmazlık ve sızıntı toplama ayrıntıları korozif akışkan transfer sistemleri sayfasında ele alınır.
Yoğunluk ve derişim ölçümü
Coriolis sayacının ölçtüğü yoğunluk ve sıcaklık, iki bileşenli bir çözeltide derişimin hesaplanmasına olanak verir: taşıyıcı akışkan ile hedef bileşen arasındaki yoğunluk-sıcaklık-derişim ilişkisi biliniyorsa her ölçüm noktası için derişim değeri çıkarılır. Üretici dokümanları bu hesabın yalnızca gerçek uygulama penceresi için kalibre edilmesini önerir; pencere genişledikçe doğrusallaştırma artar ve doğruluk düşer. Üçüncü bir bileşen, çözünmüş gaz veya sıcaklık aralığının dışına çıkılması sonucu bozar. Bu nedenle çevrim içi derişim, laboratuvar analizinin yerini değil sürekli izleme ve kontrol görevini üstlenir.
Proses ve dozaj ölçümü
Kimya tesislerinde ölçüm skidlerinin önemli bir kısmı ticari teslim için değil, reaktör beslemesi, karışım oranı veya tanklar arası transfer gibi proses amaçlıdır. Bu uygulamalarda tekrarlanabilirlik, geniş ölçüm aralığı ve kontrol sistemine hızlı sinyal öncelikli olabilir. Düşük debili dozaj hatlarında sayaç çapı, akışın ölçüm aralığının alt ucunda kalmaması için ayrıca değerlendirilir. Ana ürüne oransal katkı dozajı ve hedef miktarda kesme gerektiren transferler kendi sayfalarında ele alınır.
Ürün değişiminde temizlik
Aynı skid birden fazla ürün için kullanılacaksa, skid baştan boşaltılabilir tasarlanır. Sayacın yerleşimi ve montaj yönü tüplerde ürün kalmayacak şekilde seçilir, ölü bacaklardan kaçınılır, alçak noktalara drenaj ve yüksek noktalara havalandırma konur. Yıkama akışkanı da bir kimyasaldır: ürünle tepkimeye girmemesi, sayaç ve conta malzemeleriyle uyumlu olması gerekir. Yıkama sonrası sayaçta kalan akışkanın bir sonraki ürünün ilk miktarını nasıl etkileyeceği, ürün değişim prosedüründe tanımlanır.
Tasarım kriterleri
Parametre | Tasarımda neden önemli | Seçime etkisi |
İletkenlik | Manyetik prensibin uygulanabilirliğini belirler | Manyetik veya iletkenlikten bağımsız teknoloji |
Derişim, sıcaklık ve safsızlıklar | Malzeme uyumunu ve yerel korozyon riskini değiştirir | Tüp, astar, elektrot ve conta malzemesi |
Viskozite ve katı içeriği | Sayaç prensibinin performansını ve aşınmayı etkiler | Teknoloji ve filtre seçimi |
Gaz veya kabarcık olasılığı | Hem debi hem yoğunluk ölçümünü bozabilir | Karşı basınç, gaz ayırma, montaj yönü |
Ölçüm amacı | Proses, dozaj veya ticari teslim farklı gereksinim taşır | Doğrulama yöntemi, kayıt ve mühürleme |
Ürün sayısı | Ortak skidde temizlik ve conta seçimi zorlaşır | Boşaltılabilir yerleşim, yıkama bağlantıları |
Tehlikeli alan ve ortam | Yanıcı ürünlerde elektrikli ekipmanın koruma yöntemini belirler | Transmitter ve pano seçimi |
TLY Enerji ile çalışma kapsamı
TLY Enerji, kimyasal ölçüm skidi projelerinde proses verilerini değerlendirerek manyetik, Coriolis veya diğer akış ölçer teknolojileri arasında seçim yapılmasına, sayaç ve enstrümanların tedarikine, PLC veya SCADA ile veri entegrasyonuna, saha montajına ve devreye almaya destek olabilir. Islanan malzeme kararında esas alınacak üretici uyumluluk verisi ve nihai malzeme onayının kimde olacağı proje başında birlikte netleştirilir.
Skid tanımı için gereken bilgiler
· Ürün adı, tam derişim aralığı, sıcaklık aralığı ve bilinen safsızlıklar
· İletkenlik değeri veya ürünün sulu ya da organik esaslı olup olmadığı
· Minimum, normal ve maksimum debi ile dozaj hatları için en düşük debi
· Ölçüm amacı: proses kontrolü, dozaj, tanklar arası transfer veya ticari teslim
· Yoğunluk ya da derişim çıktısına ihtiyaç olup olmadığı
· Skidden geçecek ürün sayısı ve ürün değişim sıklığı
· Mevcut hat malzemesi, bağlantı standardı ve tehlikeli alan sınıfı
İlgili sayfalar
· Kimyasallarda ticari teslim ölçüm sistemleri: Ölçülen miktarın satışa esas hale getirilmesi.
· Korozif akışkan transfer sistemleri: Asit ve alkalilerde pompa, astar ve sızıntı toplama kararları.
· Kimyasallar için parti ölçüm sistemleri: Reçete bazlı hedef miktar ve kesme yönetimi.
· Kimya terminallerinde katkı enjeksiyonu: Oransal dozaj ve dozaj doğrulama.
Kimyasal ölçümde sık sorulanlar
Manyetik debimetre hangi kimyasallarda kullanılamaz?
Minimum iletkenlik şartını karşılamayan sıvılarda kullanılamaz. Birçok organik çözücü, hidrokarbon ve bazı yüksek saflıktaki sıvılar bu gruptadır. Minimum iletkenlik değeri üreticiye, modele ve hatta sayaç çapına göre değiştiği için, sınırda kalan ürünlerde veri sayfası kontrol edilmeli veya iletkenlikten bağımsız bir teknoloji değerlendirilmelidir.
Sayaç malzemesi boru malzemesiyle aynı seçilebilir mi?
Her zaman değil. Boru seçiminde çevrimsel yükleme genellikle dikkate alınmaz, oysa Coriolis tüpleri sürekli titreşir ve yerel korozyon yorulma çatlağını başlatabilir. Üretici kılavuzları, sayaç malzemesinin boru alaşımından çıkarılamayacağını belirtir. Seçim, ürünün gerçek derişimi ve sıcaklığı için sayaç üreticisinin uyumluluk verisine dayandırılmalıdır.
Coriolis sayaç kimyasal derişimini ölçebilir mi?
İki bileşenli çözeltilerde, derişim ile yoğunluk ve sıcaklık arasındaki ilişki biliniyorsa derişim hesaplanabilir. Hesap yalnızca tanımlanan uygulama penceresinde güvenilirdir; üçüncü bir bileşen, çözünmüş gaz veya aralık dışı sıcaklık sonucu bozar. Bu nedenle çevrim içi derişim genellikle sürekli izleme ve kontrol için kullanılır, laboratuvar analizi kalite kabulünde esas kalır.
Aynı ölçüm skidi farklı kimyasallar için kullanılabilir mi?
Ürünler birbiriyle ve skid malzemeleriyle uyumluysa, skid boşaltılabilir tasarlanmışsa ve ürün değişimi tanımlı bir prosedürle yapılıyorsa mümkündür. Conta seçimi ürünlerin en zorlayıcısına göre yapılır, yıkama akışkanının uyumu da ayrıca kontrol edilir. Uyumsuz ürünler için ayrı skid veya en azından ayrı sayaç hattı tercih edilir.