LPG Ölçüm Skidleri

LPG ölçümünde en kritik koşul, ürünün sayaçtan geçerken sıvı kalmasıdır. LPG'nin buhar basıncı yüksektir ve basınç biraz düştüğünde gaz fazına geçmeye yatkındır; sayaç içinde veya hemen önünde oluşan buhar kabarcıkları, sıvı için kalibre edilmiş bir cihazda iki fazlı akış yaratır ve ölçümü bozar. LPG ölçüm skidi bu nedenle yalnızca bir sayaç ve birkaç transmitterden ibaret değildir: sayaçtaki basıncı buhar basıncının üzerinde tutan bir karşı basınç düzeni, sayaca buhar ulaşmasını engelleyen bir gaz ayırma elemanı ve ölçülen miktarı kütleye veya referans hacme çeviren yoğunluk ve sıcaklık ölçümü, skidin temel işlevleridir.

Sıvı ölçüm skidlerinin genel yapısı ve ticari teslimde doğrulama yaklaşımı ayrı sayfalarda ele alınmıştır. Burada, aynı skid mimarisinin propan, bütan ve karışımlarında nasıl özelleştiğine bakıyoruz.

Sıvı faz neden korunmalı?

Sıvı sayaçları, içlerinden tek fazlı sıvı geçtiği varsayımıyla çalışır. LPG hattında basınç, pompa sonrası sürtünme kayıpları, vana açıklıkları veya sıcaklık artışı nedeniyle doyma basıncına yaklaşırsa akışın bir kısmı buharlaşır. Buhar, sıvıdan çok daha büyük hacim kapladığı için hacimsel sayaçlar gerçekte geçmeyen bir sıvı miktarını sayabilir; kütlesel sayaçlarda ise iki fazlı akış ölçüm kararlılığını ve yoğunluk okumasını bozar. Yasal metroloji belgeleri de basınç altında sıvılaştırılmış gazlar için ölçüm sisteminin, ürün sayaçta sıvı kalacak şekilde tasarlanmasını açıkça ister.

Karşı basınç kontrolü nasıl kurulur?

Sıvı fazı korumanın temel aracı, sayacın akış aşağısına yerleştirilen basınç tutucu veya kontrol vanasıdır. Bu vana sayaçtaki basıncı, ürünün o sıcaklıktaki buhar basıncının güvenli bir marj üzerinde tutacak şekilde kısar. Basit uygulamalarda sabit ayarlı bir basınç tutucu vana yeterli olabilir. Daha gelişmiş düzenlerde dolum kontrolörü veya akış bilgisayarı, sayaç çıkışındaki basıncı ve ürün sıcaklığını izleyerek dolumu durduran kontrol vanasını dinamik olarak ayarlar ve karşı basıncı gerektiği kadar yükseltir.

Karşı basınç, akışın sonunda bir bedel olarak basınç kaybı getirir. Pompanın basma basıncı; hat kayıpları, sayaç kaybı, karşı basınç marjı ve alıcı tanker veya tankın basıncı birlikte karşılanacak şekilde seçilmelidir. Bu nedenle ölçüm skidinin tasarımı, pompa seçiminden bağımsız yapılamaz.

Gaz ayırma: LPG'de hava ayırıcıdan farkı

Akaryakıt skidlerinde kullanılan atmosfere tahliyeli hava ayırıcılar LPG'de aynı şekilde uygulanamaz; ayrılan buhar atmosfere değil, basınçlı bir hatta geri gönderilmelidir. Basınç altında sıvılaştırılmış gaz ölçüm sistemleri için tanımlanan gaz ayırma elemanlarından biri yoğuşturma kabıdır: sayaç öncesinde buharın toplandığı ve genellikle buhar hattı üzerinden depolama tankına döndüğü basınçlı bir hazne. Seçilecek düzen, sistemin buhar hattına bağlı olup olmadığına ve boşaltım gibi buhar oluşma riskinin yüksek olduğu uygulamalarda kullanılıp kullanılmayacağına göre belirlenir.

Kütle, hacim ve yoğunluk

LPG'nin yoğunluğu hem sıcaklıkla hem de propan ve bütan oranıyla belirgin biçimde değişir. Hacimsel bir sayaçla ölçülen işletme hacmini kütleye ya da referans sıcaklıktaki hacme çevirmek için güvenilir bir yoğunluk ve sıcaklık değeri gerekir. Rafine ürünler için kullanılan genel hacim düzeltme tabloları LPG'yi kapsamaz; LPG ve doğalgaz sıvıları için ayrı sıcaklık düzeltme prosedürleri tanımlanmıştır. Bu yüzden skidin hesaplama biriminde hangi düzeltme yönteminin, hangi referans şartların ve yoğunluğun nereden alınacağının kararı en baştan verilmelidir.

Coriolis prensibiyle çalışan kütlesel debimetreler kütlesel debiyi, yoğunluğu ve sıcaklığı aynı anda ölçer; hacim, ölçülen kütle ve yoğunluktan hesaplanır. LPG'nin genellikle kütle üzerinden işlem gördüğü uygulamalarda bu özellik, ayrı bir yoğunluk ölçer ihtiyacını azaltabilir. Türbinli veya pozitif deplasmanlı sayaçlar da LPG ölçümünde kullanılır; bu durumda sıcaklık, basınç ve çoğu zaman hat içi yoğunluk ölçümü dönüşüm zincirinin zorunlu parçasıdır. Teknoloji seçimi debi aralığına, basınç kaybı sınırına, ürün değişkenliğine ve doğrulama yöntemine göre yapılır; tek bir teknoloji her LPG uygulaması için doğru cevap değildir.

Tipik LPG ölçüm skidi bileşenleri

Basınç sınıfı, malzeme ve tehlikeli alan

Skidin tüm boru, flanş, vana ve cihaz gövdeleri; depolama tankının tasarım basıncı, pompanın kapalı vana basıncı ve termal genleşme senaryoları dikkate alınarak belirlenen tasarım basıncına göre seçilir. İki kapalı vana arasında sıkışan LPG ısındığında basınç hızla yükselebileceği için bu bölümlerde termal tahliye düşünülmelidir. Conta ve sızdırmazlık elemanlarının LPG ile uyumu ayrıca kontrol edilir.

Ölçüm skidi tehlikeli alanda çalışır. Tek tek cihazların patlayıcı ortam belgeleri bulunsa bile bu belgeler, cihazların birleşiminden doğabilecek ek tutuşma risklerini kapsamaz. Ekipmanı işlevsel bir bütün hâlinde birleştiren taraf, montajın bütününü değerlendirmekle yükümlüdür. Aynı mantık metrolojide de geçerlidir: sayacın kendi onayı, gaz ayırma, karşı basınç ve dönüşüm elemanlarını içeren ölçüm sisteminin tamamını tek başına kapsamaz.

TLY Enerji'nin LPG ölçüm projelerindeki katkısı

TLY Enerji; proses koşullarına göre ölçüm teknolojisinin belirlenmesi, sayaç ve transmitter tedariki, akış ölçerlerin montajı ve devreye alınması ile kontrol sistemi entegrasyonunda mühendislik desteği sunar. Ürün portföyünde Coriolis kütlesel akış ve yoğunluk ölçerler, basınç ve sıcaklık ölçüm cihazları ile kontrol vanaları yer alır. Skidin hangi bileşenlerinin tedarik kapsamında olacağı, proje verileri üzerinden birlikte netleştirilir.

LPG ölçüm skidi için istenen proses verileri

·         Ürün tanımı ve bileşim aralığı (propan, bütan, karışım; mevsimsel değişim)

·         Minimum ve maksimum debi, işletme basıncı ve sıcaklık aralığı

·         Skidin kullanılacağı işlem: dolum, boşaltım veya transfer

·         Ölçüm sonucunun birimi: kütle, referans hacim veya ikisi

·         Sisteme buhar dönüş hattının bağlanıp bağlanmadığı

·         Pompa basma basıncı ve izin verilen basınç kaybı

·         Ölçümün ticari amaçlı olup olmadığı ve doğrulama beklentisi

İlgili sayfalar

·         LPG ticari teslim ölçüm sistemleri: Ölçüm biriminin, düzeltmelerin ve doğrulamanın ticari olarak belirlenmesi.

·         Propan ve bütan ölçüm sistemleri: Ürün bileşimindeki farkların yoğunluk ve ayarlara etkisi.

·         LPG dolum ve boşaltım skidleri: Ölçüm skidinin dolum ve boşaltım paketine entegrasyonu.

·         NGL ölçüm skidleri: Bileşimi daha değişken doğalgaz sıvılarında ölçüm yaklaşımı.

LPG ölçüm skidleri hakkında sık sorulanlar

LPG ölçümünde karşı basınç ne kadar olmalıdır?

Tek bir değer yoktur. Gerekli karşı basınç, ürünün bileşimine ve sayaç noktasındaki sıcaklığa bağlı buhar basıncına, üzerine eklenen güvenlik marjına göre belirlenir. Bu marj proje şartnamesi, uygulanan ölçüm standardı ve sayaç üreticisinin önerileriyle tanımlanır. Mevsimsel karışım değişimi olan tesislerde en yüksek buhar basıncına sahip ürün esas alınır.

Coriolis sayaç kullanılırsa ayrıca yoğunluk ölçer gerekir mi?

Coriolis sayaç yoğunluğu da ölçtüğü için kütle esaslı ölçümde çoğu zaman ayrı bir yoğunluk ölçere gerek kalmaz. Ancak sonuç referans sıcaklıktaki hacim olarak da raporlanacaksa, yoğunluğun hangi yöntemle referans şartlara taşınacağı ve ölçülen yoğunluğun doğrulanması ayrıca planlanmalıdır. Karar, ticari düzenlemeye ve doğrulama yaklaşımına bağlıdır.

Akaryakıt ölçüm skidi LPG için kullanılabilir mi?

Doğrudan kullanılamaz. LPG skidinde basınç sınıfı, gaz ayırma düzeni, karşı basınç kontrolü, sızdırmazlık malzemeleri ve hesaplama yöntemi farklıdır. Atmosfere tahliyeli hava ayırıcılar ve atmosferik ürünler için tanımlanmış hacim düzeltme tabloları LPG için uygun değildir. Mevcut bir skidin dönüştürülmesi ancak tüm bu başlıklar yeniden değerlendirilerek mümkündür.

Sayacın doğruluk değeri skidin doğruluğunu gösterir mi?

Hayır. Üretici veri sayfasındaki doğruluk, sayacın referans koşullardaki performansıdır. Skidin toplam belirsizliği; sıvı fazın ne kadar iyi korunduğunu, sıcaklık ve yoğunluk ölçümlerini, dönüşüm hesabını ve doğrulama yöntemini de içerir. Yasal metroloji belgeleri de sayaç ve ölçüm sisteminin tamamı için ayrı hata sınırları tanımlar.

LPG ölçüm skidinde süzgecin durumu neden bu kadar önemlidir?

Süzgeç kirlendikçe üzerindeki basınç kaybı artar ve sayaca ulaşan sıvının basıncı düşer. LPG'de bu düşüş, ürünü buhar basıncına yaklaştırarak sayaç öncesinde buharlaşmaya yol açabilir. Bu nedenle süzgeç, sayacın akış yukarısında düşük basınç kaybıyla boyutlandırılır ve fark basıncı izlenerek temizlik zamanı belirlenir. Bakım sırasında hattın güvenle boşaltılabileceği bir düzen de öngörülmelidir.