LPG Tanker Dolum Sistemleri

LPG tankerine dolum, sıvı hattı ile buhar hattının birlikte bağlandığı kapalı bir devrede yapılır. Sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) ortam sıcaklığında ancak basınç altında sıvı kalabildiği için dolum sırasında ürün atmosfere açılmaz: depolama tankından gelen sıvı tankere girerken, tankerin buhar boşluğunda sıkışan buhar ayrı bir hat üzerinden depolama tarafına döner. Kontrollü dolumun diğer ayakları ise tankerin izin verilen doluluk sınırında durdurulması, miktarın sayaç veya kantarla belirlenmesi ve her an devreye girebilecek bir acil kapama zinciridir.

Genel dolum zinciri (pompa, filtre, sayaç, kontrol vanası, dolum kolu ve dolum kontrolörü) akışkandan bağımsız olarak tanker dolum sistemleri sayfasında anlatılmıştır. Bu sayfa, aynı zincirin LPG'nin basınçlı ve kaynama noktasına yakın doğası nedeniyle nasıl değiştiğine odaklanır.

LPG dolumunu akaryakıt dolumundan ayıran noktalar

Propan ve bütan atmosfer basıncında gaz, daha yüksek basınçta ise sıvıdır; basınç düştüğü anda buharlaşmaya başlarlar. Bu özellik, dolum tesisinin tasarımında üç sonuç doğurur. Birincisi, dolum kolu, hortum ve bağlantıların tamamı depolama ve tanker basıncına uygun basınçlı ekipman olarak seçilir. İkincisi, atmosferik tanklardaki gibi üstten açık dolum söz konusu değildir; tanker ve depolama tankı dolum boyunca birbirine bağlı iki basınçlı kaptır. Üçüncüsü, sıvının herhangi bir noktada basıncının düşmesi pompa girişinde, sayaçta veya vanalarda ani buharlaşmaya (flaşlama) yol açabilir.

Kapalı dolum: sıvı hattı ve buhar dönüş hattı

Tanker doldukça iç hacmindeki buhar sıkışır ve basıncı yükselir. Buhar dönüş hattı bu buharı depolama tankına geri göndererek iki kap arasındaki basınç farkını sınırlar; böylece dolum debisi, pompanın yenmesi gereken karşı basınç yüzünden gereksiz yere düşmez ve buhar atmosfere verilmez. Buhar hattının çapı, bağlantı şekli ve dönen buharın ticari hesaptaki yeri ayrı konulardır; boyutlandırma yaklaşımı LPG buhar dönüş sistemleri sayfasında, ticari etkisi ise LPG ticari teslim sayfasında ele alınır.

Tanker tarafındaki vana, bağlantı ve emniyet donanımı LPG karayolu tankerlerinin ekipmanına ilişkin standartlarla tanımlanır. Terminal tarafındaki dolum kolu veya hortum bağlantılarının bu donanımla boyut, bağlantı tipi ve basınç sınıfı bakımından eşleşmesi, proje başında tanker filosunun özellikleri toplanarak doğrulanmalıdır.

Doluluk sınırı: tanker neden tamamen doldurulmaz?

Sıvı LPG'nin hacmi sıcaklıkla belirgin biçimde değişir. Tamamen sıvıyla dolu bir basınçlı kapta sıcaklık yükseldiğinde genleşecek boşluk kalmaz ve basınç hızla artar. Bu nedenle taşıma mevzuatı, tankere konabilecek en yüksek LPG miktarını kabın su kapasitesine oranla sınırlar. Örneğin ABD taşıma mevzuatında izin verilen doluluk, ürünün özgül ağırlığına ve tank büyüklüğüne göre tablo hâlinde verilir; yani izin verilen miktar ürünün bileşimine bağlıdır. Uygulanacak sınır her projede geçerli ulusal taşıma mevzuatına göre belirlenir.

Dolum sisteminin görevi bu sınırı güvenilir biçimde uygulamaktır. Ön ayarlı miktar, tankerin su kapasitesi ve ürün yoğunluğu dikkate alınarak hesaplanır; dolum kontrolörü bu miktara ulaşıldığında akışı kademeli olarak keser. Tankerin kendi seviye göstergeleri ve azami seviye göstergesi ise bağımsız bir kontrol katmanıdır: azami seviye işaret verdiğinde dolum durdurulur. Ürün karışımı mevsimsel olarak değişiyorsa yoğunluk değerinin güncel tutulması, hem doluluk hesabı hem de miktar belirleme için önemlidir.

Miktar belirleme: sayaç veya kantar

Tankere yüklenen miktar iki yolla belirlenebilir. Kantar yönteminde tanker dolumdan önce ve sonra tartılır; sonuç doğrudan kütledir, ancak her dolum için tartı süresi ve kantar kapasitesi gerekir. Sayaç yönteminde dolum hattına yerleştirilen bir ölçüm skidi, akışı dolum sırasında ölçer ve dolum kontrolörüne ön ayar kesme sinyali verir. Kütlesel ölçüm yapabilen sayaçlar, LPG'nin genellikle kütle üzerinden işlem görmesi nedeniyle sıkça değerlendirilir. İki yöntemin birlikte kullanıldığı tesislerde kantar, sayaç sonuçlarının karşılaştırılmasına da hizmet eder. Sayaçta sıvı fazın korunması için gereken karşı basınç düzeni LPG ölçüm skidleri sayfasında anlatılmıştır.

Pompa ve emme hattı: NPSH marjı

LPG depolama tankında kaynama noktasına çok yakın koşullarda durur. Pompa girişinde basınç ürünün buhar basıncının altına düştüğünde sıvının bir kısmı buharlaşır; sonuç kavitasyon, düzensiz çalışma, düşen kapasite ve tankın düşük seviyelere kadar boşaltılamamasıdır. Bu yüzden dolum pompası seçiminde kullanılabilir net pozitif emme yükü (NPSH) belirleyici bir kriterdir. Tankın pompaya göre yüksekliği, emme hattının kısa ve az dirençli tutulması, emme tarafındaki filtre ve vanaların basınç kaybı ile pompanın minimum debi koruması tasarımın birlikte değerlendirilen parçalarıdır. LPG düşük viskoziteli ve yağlayıcılığı zayıf bir sıvı olduğundan pompa tipinin ve sızdırmazlık elemanlarının bu hizmete uygunluğu da ayrıca kontrol edilir.

Dolum noktasında emniyet donanımı

·         Uzaktan kapatılabilen kapama vanaları: Sıvı ve buhar hattının hortum veya kol bağlantısına yakın noktalarında, kontrolsüz boşalmayı önlemek için geri akış önleme, aşırı akış veya uzaktan kumandalı kapama vanası öngörülür.

·         Kopma kaplinleri (breakaway): Tanker bağlıyken hareket ederse hortumun veya kolun ayrılma noktasını belirler ve her iki tarafı kapatarak sızıntıyı sınırlar.

·         Topraklama ve statik elektrik kontrolü: Tanker bağlanmadan ve topraklama doğrulanmadan dolum izni verilmez.

·         Kilitleme ve izin sinyalleri: Kol konumu, araç konumu ve topraklama durumu dolum kontrolörüne izin sinyali olarak bağlanır.

·         Operatör gözetimi: Bağlantı yapıldığı andan sökülene kadar transfer noktasında yetkili bir görevlinin bulunması LPG mevzuatlarında yer alan bir gerekliliktir.

Hangi emniyet fonksiyonlarının acil durdurma sistemine bağlanacağı ve gerekli güvenilirlik seviyesi risk değerlendirmesinden türetilir; bu konu LPG terminallerinde ESD ve emniyet kilitleme sistemleri sayfasında ayrıntılıdır.

LPG dolumunda tasarım kriterleri

TLY Enerji'nin LPG dolum projelerindeki rolü

TLY Enerji, LPG tanker dolum ve boşaltım tesisleri için tasarım, ürün tedariki ve mühendislik hizmeti verir. Dolum projelerinde bu kapsam; pompa, akış ölçer, basınç düşürücü, emniyet vanası ve kontrol sistemi seçimini, ekipman tedarikini ve otomasyon tarafının kurgulanmasını içerebilir. Proje gereksinimine göre saha montajı, test, devreye alma ve sonrasındaki teknik destek de değerlendirilir. Tedarik sınırı, tanker bağlantı arayüzünden kontrol sistemine kadar her projede birlikte tanımlanır.

Dolum sistemi teklifi için gerekli bilgiler

·         Doldurulacak ürün ve yıl içindeki karışım değişimi

·         Depolama tanklarının sayısı, kapasitesi, tasarım basıncı ve pompaya göre konumu

·         Günlük dolum sayısı, hedef dolum süresi ve peron sayısı

·         Tanker tipleri ile sıvı ve buhar bağlantılarının ölçü ve tipleri

·         Miktarın sayaçla mı, kantarla mı yoksa ikisiyle birlikte mi belirleneceği

·         Mevcut acil durdurma, gaz algılama ve kontrol sistemi altyapısı

·         Saha yerleşim planı ve tehlikeli alan sınıflandırması

İlgili sayfalar

·         LPG buhar dönüş sistemleri: Dolum sırasında tankerden dönen buharın hattı ve boyutlandırması.

·         LPG dolum ve boşaltım skidleri: Dolum ekipmanının ön montajlı bir paket olarak tedariki.

·         LPG terminallerinde ESD ve emniyet kilitlemeleri: Acil kapama vanaları ve kilitleme mantığının ayrıntıları.

·         LPG ölçüm skidleri: Dolum hattındaki sayaçta sıvı fazın nasıl korunduğu.

·         Tanker dolum sistemleri: Akışkandan bağımsız dolum zinciri ve kademeli dolum profili.

LPG dolumu hakkında sık sorulan sorular

LPG dolumunda buhar dönüş hattı zorunlu mudur?

Kapalı dolum yapılan sistemlerde buhar hattı, tankerdeki basınç artışını sınırlayarak dolumun makul sürede tamamlanmasını sağlar ve buharın atmosfere verilmesini önler. Hattın kullanılıp kullanılmayacağı, tanker ve tank tasarımına, uygulanan mevzuata ve ticari ölçüm düzenine bağlıdır. Buhar hattı kullanılıyorsa dönen buharın ticari hesapta nasıl ele alınacağı da sözleşmede netleştirilmelidir.

Tankerin ne kadar doldurulabileceğini kim belirler?

Azami doluluk, tehlikeli madde taşımacılığı mevzuatı ve tanker üreticisinin verileriyle belirlenir. Mevzuat, izin verilen LPG miktarını kabın su kapasitesine oranla ve genellikle ürünün yoğunluğuna bağlı olarak tanımlar. Dolum sistemi bu değeri ön ayar olarak uygular; tankerin azami seviye göstergesi ise bağımsız bir kontrol olarak korunur.

Kantar varken ayrıca sayaç gerekir mi?

Gerekmeyebilir. Kantar tek başına kütleyi verir ve birçok tesiste esas ölçüm olarak kullanılır. Sayaç ise dolumu belirli bir miktarda otomatik olarak kesmeye, eşzamanlı çok peronlu çalışmaya ve anlık kayıt tutmaya imkân tanır. Seçim; dolum sayısına, kantar kapasitesine, ticari ölçüm gerekliliklerine ve otomasyon hedefine göre yapılır.

LPG pompası neden sık arıza yapabilir?

En yaygın neden yetersiz emme koşuludur. Pompa girişindeki basınç ürünün buhar basıncının altına indiğinde sıvı buharlaşır, kavitasyon oluşur ve sızdırmazlık elemanları ile yataklar hızla yıpranır. Tank ile pompa arasındaki yükseklik farkı, emme hattının basınç kaybı ve minimum debi koruması tasarım aşamasında birlikte kontrol edilmelidir.

Kopma kaplini acil kapama vanasının yerini tutar mı?

Hayır, iki donanım farklı işlevlere sahiptir. Kopma kaplini tanker hareket ettiğinde bağlantının kontrollü biçimde ayrılmasını ve iki ucun kapanmasını sağlar. Acil kapama vanaları ise gaz algılama, yangın veya operatör komutu gibi olaylarda akışı durdurur. LPG dolum noktalarında ikisi birlikte değerlendirilir.