LPG Buhar Dönüş Sistemleri

LPG dolumunda buhar dönüş hattı, dolum sırasında tankerin buhar boşluğunda sıkışan gazı depolama tankının buhar boşluğuna geri taşıyarak iki kap arasındaki basıncı dengeler. Bu hat olmadan tankere giren sıvı, üstteki buharı sıkıştırır; tanker basıncı yükselir, pompanın yenmesi gereken karşı basınç artar ve dolum yavaşlar. Buhar dönüş hattı, ürünü atmosfere vermeden kapalı devrede transfer yapmanın ve dolum süresini makul tutmanın temel aracıdır. Boyutlandırmanın özü ise, hattın bu buhar akışını kabul edilebilir bir basınç farkıyla taşıyabilmesidir.

Buhar dengeleme prensibi

LPG hem depolama tankında hem tankerde sıvı ve üzerindeki doymuş buhar olarak bulunur. Dolumda sıvı depolama tankından çekilir ve tankere basılır: depolama tankındaki sıvı seviyesi düşerken buhar boşluğu büyür, tankerde ise tersine buhar boşluğu küçülür. Buhar dönüş hattı bu iki boşluğu birbirine bağladığında, tankerde fazlalaşan buhar depolama tankına akar ve orada boşalan hacmi doldurur. Böylece iki kabın basıncı birbirine yakın kalır ve transfer, pompanın sağladığı basınç farkıyla sürdürülür.

Boşaltımda akış yönü tersine döner: tankerden sıvı çekildikçe tankerdeki buhar boşluğu büyür, basıncı düşer. Buhar hattı depolama tankından tankere buhar göndererek bu düşüşü dengeler. Kompresörlü boşaltımda ise buhar hattı bir dengeleme hattı olmanın ötesine geçer; kompresör depolama tankından çektiği buharı tankere basarak sıvıyı iter. Yöntem seçimi LPG Tanker Boşaltım Sistemleri sayfasında ele alınmıştır.

Buhar dönüşü neyi değiştirir?

·         Dolum süresi: Tanker basıncı yükselmediği için pompa debisi dolum boyunca daha kararlı kalır. Buhar hattı yetersizse dolum ilerledikçe tanker basıncı artar ve debi düşer.

·         Emisyon ve emniyet: Tankerdeki fazla buharın atmosfere verilmesi gerekmez; transfer kapalı devrede kalır.

·         Depolama tankı basıncı: Depolama tankından sıvı çekilirken buhar boşluğunun basıncı düşme eğilimindedir; dönen buhar bu düşüşü sınırlar ve pompa emme tarafındaki basınç payının korunmasına katkı sağlar.

·         Miktar hesabı: Dönen buhar kütle taşır. Faturalamaya esas ölçümde bu kütlenin nasıl ele alınacağı ayrıca tanımlanmalıdır.

Buhar dönüşü, buhar geri kazanımı ve BOG aynı şey değildir

Bu üç kavram sıklıkla karıştırılır. LPG'deki buhar dönüşü, iki basınçlı kap arasında buharın yer değiştirmesidir; buhar işlenmez, yalnızca kaynağına döner. Buhar geri kazanımı ise atmosferik tanklardan yapılan akaryakıt veya solvent dolumlarında, toplanan buharın bir buhar geri kazanım ünitesinde (VRU) işlenmesini ifade eder ve bir emisyon kontrol fonksiyonudur. LNG'de ise buhar dönüşü kriyojenik sıcaklıkta çalışır ve tesisin sürekli oluşan buharlaşma gazı (BOG) yönetimiyle doğrudan bağlantılıdır. Bu farklar nedeniyle bir LPG buhar hattı, diğer iki uygulamanın tasarım yaklaşımıyla boyutlandırılmamalıdır.

Buhar dönüş hattı nasıl boyutlandırılır?

Buhar hattının taşıması gereken hacimsel akış, ilk yaklaşımda tankere giren sıvının hacimsel debisine yakındır: tankere giren her birim sıvı hacmi, yaklaşık aynı hacimde buharı yerinden eder. Buna iki etki eklenir. Birincisi, tanker ile depolama tankı arasındaki sıcaklık farkıdır; tankerdeki ürün veya tanker gövdesi daha sıcaksa, dolum sırasında ek buharlaşma olur. İkincisi, dolum hattındaki basınç düşümü nedeniyle sıvının bir kısmının tankere girerken buharlaşmasıdır. Boyutlandırmada bu etkiler, hedef dolum debisi ile birlikte değerlendirilir.

Hattın çapı, uzunluğu, dirsek ve vana sayısı, hortum veya kolun buhar tarafı ve bağlantı elemanları birlikte, izin verilen basınç farkı içinde kalacak biçimde seçilir. Kabul edilebilir basınç farkı, pompanın sağlayabileceği basınç ile tankerin ve depolama tankının tasarım basınçları arasındaki pay üzerinden belirlenir. Hat, sahadaki en uzun güzergâh ve en düşük işletme sıcaklığı için kontrol edilmelidir; soğuk havada buharın bir kısmı hat içinde yoğuşabilir.

Yoğuşma ve sıvı birikmesi

LPG buharı, hattın soğuk bölümlerinde yoğuşarak sıvıya dönebilir. Alçak noktalarda biriken sıvı, buhar akışını kısıtlar ve basınç dalgalanmalarına yol açar. Bu nedenle buhar hattı mümkün olduğunca sıvının bir kaba geri akabileceği şekilde eğimli döşenir; kaçınılmaz alçak noktalar için drenaj düzeni öngörülür. Hortum veya kolun buhar tarafı da transfer sonunda boşaltılabilecek şekilde düzenlenmelidir.

Vanalar ve akış yönü

Buhar hattındaki akış dolumda depolama tankına doğru, boşaltımda tankere doğrudur. Aynı hattın her iki modda kullanıldığı tesislerde, tek yönlü çalışan geri akış vanaları hattın işlevini engelleyebilir; hangi korumanın hangi noktada kullanılacağı akış yönleri dikkate alınarak seçilir. Buhar hattı da sıvı hattı gibi basınçlı sistemin bir parçasıdır: tanker bağlantısına yakın acil kapama vanası, kopma kaplini ve acil durdurma mantığına bağlanması sıvı hattıyla birlikte değerlendirilir.

Dönen buharın ölçüme etkisi

Tankere dolan sıvı sayaçla ölçülürken, aynı sırada tankerden depolama tankına buhar döner ve bu buhar bir miktar ürün kütlesi taşır. Sıvılaştırılmış gazlar için yasal metroloji düzenlemeleri, tedarik ve alıcı kap arasında gaz fazı bağlantısı bulunan ölçüm sistemlerinde dönen gazın ölçülüp teslim edilen miktardan düşülmesini şart koşabilir. Bazı ticari teslim skidlerinde bu amaçla buhar hattına ikinci bir sayaç eklenir ve net teslim, sıvı girişinden dönen buharın düşülmesiyle hesaplanır. Dönen buharın faturaya nasıl yansıyacağı ülke mevzuatına ve sözleşmeye bağlıdır; ayrıntı LPG Ticari Teslim Ölçüm Sistemleri sayfasındadır.

TLY Enerji'nin katkısı

TLY Enerji, LPG tanker dolum ve boşaltım istasyonları için tasarım, tedarik ve mühendislik hizmeti verir. Proje kapsamına bağlı olarak buhar hattı üzerindeki vanaların, basınç ölçümlerinin ve gerekiyorsa buhar ölçümü için akış ölçerin seçimi ve tedariki; ayrıca buhar ve sıvı hattı sinyallerinin kontrol sistemine entegrasyonu desteklenebilir. Buhar hattının depolama tankı tarafındaki bağlantıları ve tanker tarafı arayüzü, projenin teknik şartnamesi üzerinden birlikte netleştirilir.

Buhar hattı değerlendirmesi için gerekli veriler

·         Hedef dolum ve boşaltım debileri ile eşzamanlı çalışacak peron sayısı

·         Depolama tankının buhar bağlantısının konumu ve skide olan güzergâh

·         Tanker tiplerinin buhar bağlantı ölçüleri ve tasarım basınçları

·         İşlenen ürünler ve beklenen sıcaklık aralığı, özellikle yaz ve kış uç değerleri

·         Mevcut buhar hattı varsa çapı, uzunluğu ve işletmede gözlenen dolum süresi sorunları

·         Dönen buharın miktar hesabına dahil edilip edilmeyeceğine ilişkin sözleşme koşulu

İlgili sayfalar

·         LPG tanker dolum sistemleri: Kapalı devre dolumun sıvı tarafı ve dolum oranı sınırı.

·         LPG tanker boşaltım sistemleri: Kompresörlü boşaltımda buhar hattının aktif rolü.

·         LNG buhar dönüş sistemleri: Kriyojenik sıcaklıkta ve BOG ile bağlantılı buhar dönüşü.

·         Solvent buharı geri kazanım ve buhar dönüş sistemleri: Atmosferik tanklarda emisyon kontrolü amaçlı buhar yönetimi.

·         LPG ticari teslim ölçüm sistemleri: Dönen buharın miktar hesabındaki yeri.

LPG buhar dönüşü hakkında sorular

Buhar dönüş hattı olmadan LPG dolumu yapılabilir mi?

Teknik olarak tanker basıncının artmasına izin verilerek dolum yapılabilir; ancak basınç yükseldikçe pompanın yenmesi gereken karşı basınç artar, debi düşer ve dolum süresi uzar. Fazla buharın atmosfere verilmesi ise emniyet ve emisyon açısından kabul edilebilir bir yöntem değildir. Bu nedenle dökme LPG dolumunda buhar dönüş hattı yaygın olarak kullanılır; kullanılıp kullanılmayacağı mevzuat, tanker donanımı ve işletme koşullarıyla birlikte değerlendirilmelidir.

Buhar hattı neden sıvı hattından daha küçük çaplı olabilir?

Buhar hattı, tankerde yerinden edilen buharı taşır; bu buharın hacimsel debisi sıvı debisine yakın olsa da yoğunluğu çok düşüktür ve izin verilen hız ile basınç kaybı sıvı hattından farklı değerlendirilir. Bu yüzden buhar tarafı çoğu uygulamada sıvı tarafından küçük seçilir. Ancak aşırı küçük bir buhar hattı, dolum ilerledikçe tanker basıncını yükseltir; çap her projede hesapla doğrulanmalıdır.

Dönen buhar faturalamayı etkiler mi?

Etkileyebilir. Tankere dolan sıvının bir kısmının karşılığı olan buhar depolama tankına geri döner ve bu buhar ürün kütlesi taşır. Yasal metroloji kapsamındaki bazı sistemlerde dönen gazın ölçülüp düşülmesi istenir; bazı sözleşmelerde ise farklı bir mutabakat yöntemi uygulanır. Hangi yaklaşımın geçerli olduğu mevzuat ve sözleşmeyle birlikte proje başında netleştirilmelidir.

Buhar hattında neden sıvı birikir?

LPG buharı, çevre sıcaklığının düştüğü veya hattın gölgede kaldığı bölümlerde yoğuşabilir. Oluşan sıvı alçak noktalarda toplanır ve buhar akışını daraltarak basınç dalgalanmalarına yol açar. Hattın eğimli döşenmesi, alçak noktalardan kaçınılması veya drenaj düzeni öngörülmesi bu sorunu sınırlar.