NGL Tanker Dolum Sistemleri

NGL tanker dolumu, akış zinciri bakımından LPG dolumuna benzer: basınçlı depolamadan gelen sıvı pompa, ölçüm ve kontrol vanası üzerinden tankere aktarılır, tankerin buhar boşluğu ayrı bir hatla depolamaya bağlanır. Ayrıştığı yer ürünün kendisidir. Doğalgaz sıvılarının (NGL) bileşimi partiden partiye değiştiği için tankerin tasarım basıncına uygunluk, pompa ve sayaçta sıvı fazın korunması ve tankere ne kadar ürün konulabileceği sabit bir ürün tanımına göre değil, beklenen bileşim aralığına göre belirlenir.

Dolum noktasının genel bileşenleri ve dolum profili tanker dolum sistemleri sayfasında, LPG'ye özgü kapalı dolum düzeni ise LPG tanker dolum sistemleri sayfasında anlatılmıştır. Bu sayfa yalnızca NGL'nin getirdiği farklara odaklanır.

Dolumdan önce sorulması gereken soru: bu karışım bu tankerle taşınabilir mi?

LPG'de ürün spesifikasyonu dar tanımlı olduğundan tanker ile ürün arasındaki basınç uyumu çoğunlukla önceden bellidir. NGL'de ise etan ve diğer hafif bileşenlerin oranı arttıkça karışımın buhar basıncı yükselir. Tankerin basınçlı kabı, taşınacak ürünün öngörülen en yüksek sıcaklıktaki buhar basıncına göre tasarlanmış olmalıdır. Bu nedenle LPG servisi için tasarlanmış bir tanker her NGL karışımı için uygun olmayabilir.

Pratikte bu kontrol, dolum sisteminin mühendisliğinden önce ürün spesifikasyonunda ele alınır: karayoluyla gönderilecek ürün için hafif bileşen üst sınırı ve buhar basıncı sınırı sözleşmede tanımlanır, her parti için bileşim veya buhar basıncı verisi dolum öncesinde doğrulanır. Terminal otomasyonunda bu veri, tanker kimliği ve tankerin izin verilen ürün sınıfı ile eşleştirilerek dolum izni koşullarından biri yapılabilir.

Kapalı dolum ve buhar hattının NGL'deki davranışı

NGL dolumu, LPG'de olduğu gibi atmosfere açık yapılmaz. Sıvı dolarken tankerde sıkışan buhar, buhar dönüş hattıyla depolama tankına geri gönderilir ve iki tarafın basıncı dengelenir. NGL'de dikkat edilecek nokta, dönen buharın sıvıdan daha hafif bir bileşime sahip olmasıdır: buhar fazında etan ve propan payı, sıvıya göre daha yüksektir. Bu durum iki sonuç doğurur.

·         Basınç dengesi: Depolama tankının ve tankerin başlangıç basınçları, içerdikleri ürünlerin bileşimine bağlıdır. Tanker bir önceki seferden farklı bileşimde kalıntı taşıyorsa dolum başında beklenenden yüksek bir karşı basınç oluşabilir; buhar hattının çapı ve dolum debisi bu duruma göre seçilir.

·         Miktar hesabı: Dönen buhar ürünün bir parçasıdır. Ticari ölçüm yapılan sistemlerde buhar bağlantısı varsa dönen miktarın ölçülüp düşülmesi yasal metroloji önerilerinde yer alır. Bu hesabın ayrıntısı NGL ticari teslim sayfasında ele alınmıştır.

Bileşim değişkenliği ve dolum sınırı

Basınçlı tankerler hiçbir zaman tamamen doldurulmaz; sıcaklık arttıkça genleşen sıvıya yer bırakmak için bir dolum sınırı uygulanır. Bu sınır hacimsel bir oran olarak ifade edilse bile, tankere konulabilecek ürün kütlesi ürünün yoğunluğuna ve ısıl genleşmesine bağlıdır. Hafif bileşen oranı yüksek bir NGL, aynı hacimde daha az kütleye karşılık gelir ve sıcaklıkla daha fazla genleşir.

Bu yüzden NGL dolumunda ön ayar (preset) miktarını sabit bir kütle olarak girmek yeterli değildir. Dolum kontrolörü; sayaçtan gelen kütle ve yoğunluk verisini, partinin bileşim bilgisini ve tanker hacmini kullanarak izin verilen miktarı hesaplamalıdır. Coriolis sayaçlar kütle, yoğunluk ve sıcaklığı aynı anda ölçtüğü için bu hesaba doğrudan veri sağlar. Tanker dolum sınırının kendisi ise taşıma mevzuatı ve tanker üreticisinin verileriyle belirlenir; dolum sistemi bu sınırı değiştirmez, yalnızca uygular.

Pompa, karşı basınç ve sıvı fazın korunması

Depolama tankından emen pompanın emme tarafında ürün kabarcık noktasına çok yakındır; net pozitif emme yükü (NPSH) marjı düşüktür ve bileşim hafifledikçe bu marj daha da daralır. Tasarımda pompa seçimi, emme hattı sürtünme kayıpları ve tank çıkışı yerleşimi, terminalde beklenen en hafif karışıma göre kontrol edilir.

Sayaç ve kontrol vanası bölgesinde ise ürünün buharlaşmaması için sayacın akış aşağısında karşı basınç tutulur. LPG'de karşı basınç ayarı tek bir ürün için belirlenebilirken, NGL'de ayar değeri en yüksek buhar basınçlı parti ve en yüksek ürün sıcaklığı için yeterli olmalıdır. Bazı uygulamalarda ayar değeri, ölçülen sıcaklık ve parti bilgisine göre dolum kontrolörü tarafından dinamik olarak yönetilir.

NGL dolumunda öne çıkan tasarım girdileri

Emniyet katmanları

Acil durdurma (ESD) vanaları, kopma kaplinleri, topraklama ve kol konumu kilitlemeleri, gaz dedektörleri ile tehlikeli alan sınıflandırmasına uygun elektrik ekipmanı NGL dolumunda da temel katmanlardır. NGL'ye özgü fark, termal genleşmeye karşı emniyet tahliye vanası ayarlarının ve hat üzerindeki kapalı kalabilen bölümlerin daha hafif karışımlar düşünülerek değerlendirilmesidir. Emniyet fonksiyonlarının gerekli bütünlük seviyesi (SIL) proje bazlı risk değerlendirmesiyle belirlenir. Ön montajlı dolum paketinin basınç sınıfı ve ESD donanımı NGL dolum ve boşaltım skidleri sayfasında ele alınmıştır.

TLY Enerji'nin rolü

NGL dolum projelerinde TLY Enerji; bileşim ve basınç verilerine göre ölçüm teknolojisinin seçimi, Coriolis sayaç, basınç ve sıcaklık transmitterleri, kontrol ve emniyet vanaları ile pompa tedariki, dolum kontrolünün PLC tarafında yapılandırılması, saha montajı, test ve devreye alma aşamalarında mühendislik desteği sağlayabilir. Tanker ve ürün spesifikasyonu, müşteri ve taşıyıcı sorumluluğunda kalır; tedarik sınırı teknik şartnameyle birlikte belirlenir.

Teklif hazırlığı için gerekli NGL verileri

·         Terminalde beklenen bileşim aralığı; en hafif ve en ağır parti örnekleri

·         Depolama tankının işletme ve tasarım basıncı, en yüksek ürün sıcaklığı

·         Dolum yapılacak tanker tipleri ve tasarım basınçları

·         Hedef dolum süresi veya debi, eş zamanlı çalışacak peron sayısı

·         Buhar dönüş hattının mevcut olup olmadığı ve depolamaya bağlantı noktası

·         Dolum miktarının satışa esas olup olmadığı; varsa uygulanacak yasal metroloji çerçevesi

·         Parti bileşim bilgisinin nereden ve hangi sıklıkla geleceği

·         Mevcut terminal otomasyonu ve dolum izni sinyalleri

İlgili sayfalar

·         LPG tanker dolum sistemleri: Kapalı dolum düzeninin propan ve bütan için temel anlatımı.

·         NGL dolum ve boşaltım skidleri: Ön montajlı paketin basınç sınıfı ve emniyet donanımı.

·         NGL ölçüm skidleri: Değişken bileşimde hangi ölçüm büyüklüğünün esas alınacağı.

·         NGL ticari teslim ölçümü: Dönen buhar ve bileşen bazlı miktarın ticari hesaba girişi.

·         Tanker dolum sistemleri: Pompa, sayaç, kontrol vanası ve dolum kolu zincirinin genel anlatımı.

NGL tanker dolumu hakkında sorular

NGL dolumunda LPG dolum kolu ve sayacı kullanılabilir mi?

Donanım tipi olarak benzer ekipman kullanılabilir; belirleyici olan basınç sınıfı, conta ve malzeme uyumu ile ayar değerleridir. Mevcut bir LPG hattı NGL'ye ayrılacaksa kolun, sayacın, emniyet vanalarının ve karşı basınç ayarının terminalde beklenen en hafif karışımın buhar basıncına göre yeniden kontrol edilmesi gerekir. Ölçüm yazılımındaki yoğunluk ve düzeltme ayarları da NGL'ye göre güncellenmelidir.

Tankere doldurulacak miktar neden her partide değişebilir?

Tanker dolum sınırı, sıvının ısınınca genleşmesine yer bırakmak için uygulanır. Aynı hacme sığan kütle ve genleşme miktarı karışımın yoğunluğuna ve bileşimine bağlıdır. Hafif bileşen oranı yüksek bir partide aynı tankere daha az kütle konulabilir. Bu nedenle dolum kontrolörünün, sabit bir değer yerine parti bileşimini ve ölçülen yoğunluğu kullanarak izin verilen miktarı hesaplaması önerilir.

Buhar dönüş hattı olmadan NGL dolumu yapılabilir mi?

Kapalı sistemde buhar dönüşü olmadan dolum, tankerde basıncın yükselmesine ve dolumun yavaşlamasına ya da durmasına yol açar; buharın atmosfere verilmesi ise emniyet ve emisyon açısından kabul edilebilir bir yöntem değildir. Buhar dönüşü kullanılmayan düzenlemeler ancak tanker ve ürün koşullarının buna izin verdiği özel durumlarda, risk değerlendirmesiyle ele alınır.

NGL dolumunda karşı basınç ayarı nasıl belirlenir?

Ayar değeri, sayaçtaki ürünün hiçbir koşulda buharlaşmamasını sağlayacak şekilde seçilir. Bunun için terminalde beklenen en yüksek buhar basınçlı parti, en yüksek ürün sıcaklığı ve sayaç ile kontrol vanası üzerindeki basınç kayıpları birlikte değerlendirilir. Bileşim aralığı genişse ayarın dolum kontrolörü tarafından sıcaklık ve parti bilgisine göre yönetilmesi düşünülebilir.