Propan, bütan ve karışık NGL (doğalgaz sıvıları) aynı pompa, boru ve dolum altyapısını paylaşabilir; ancak bunun güvenli ve ticari açıdan sorunsuz olması dört koşula bağlıdır. Altyapının basınç esası en uçucu ürüne göre kurulmalı, ürün değişimi tanımlı bir sırayla ve ara yüz karışımı yönetilerek yapılmalı, sayaç ve kontrol ayarları ürüne göre otomatik olarak değişmeli ve yanlış ürünün yanlış tanka veya tankere gitmesi kilitlemelerle engellenmelidir. Bu dört koşuldan biri eksik kaldığında sonuç ya spesifikasyon dışı ürün ya da emniyet riski olur.
Propan ve bütanın buhar basıncı ve yoğunluk farklarının ölçüme etkisi propan ve bütan ölçüm sistemleri sayfasında, bileşimi değişken NGL'nin ölçüm büyüklüğü ise NGL ölçüm skidleri sayfasında ele alınmıştır. Bu sayfa, farklı ürünlerin aynı transfer altyapısında nasıl işletileceğine odaklanır.
Hangi ürünler aynı hattı paylaşabilir?
Bu hidrokarbonların hepsi atmosfer basıncında gazdır ve ancak basınç altında sıvı kalır; aralarındaki fark, aynı sıcaklıkta ne kadar basınç gerektirdikleridir. Etan içeren karışık NGL, ticari propandan; propan da bütandan daha uçucudur. Paylaşılan bir hattın tasarım basıncı, emniyet vanası ayarları ve tanker bağlantıları bu nedenle en uçucu ürünü karşılamalıdır. Basınç uyumu sağlandıktan sonra ikinci soru spesifikasyon hassasiyetidir: saflık derecesi yüksek bir propan partisine az miktarda etanlı karışım veya bütan girmesi ürünün buhar basıncını ya da kalıntı özelliklerini spesifikasyon dışına itebilir. Tipik altyapı seçenekleri şunlardır:
· Ürün başına ayrı hat: Karışma riski en düşük seçenektir; yatırım ve yerleşim ihtiyacı en yüksektir. Spesifikasyon hassasiyeti yüksek ürünlerde tercih edilir.
· Ortak hat ve sıralı işletme: Ürünler belirli bir sırayla aktarılır; ara yüz karışımı ölçülür ve uygun bir tanka yönlendirilir.
· Ortak kolektör, ürüne ayrılmış dolum noktaları: Pompa kolektörü paylaşılır, son bölüm ve dolum kolu ürüne ayrılır; hat içi hacim küçük tutulur.
· Karışık NGL için ayrı hat: Etan içeren karışımlar, daha düşük basınç sınıfındaki propan ve bütan altyapısından ayrı tutulur.
Ürün değişimi ve ara yüz karışımı
Basınçlı ve sıvı dolu bir hatta ürün değiştirildiğinde, önceki ürün hattın içinde kalır ve yeni ürünle temas ettiği bölgede bir karışım oluşur. Bu ara yüz, iki ürünün yoğunluk farkı sayesinde hat üzerindeki bir yoğunluk ölçümüyle izlenebilir. Yoğunluk, yeni ürünün beklenen değer penceresine girene kadar geçen miktar ara yüz olarak kabul edilir ve karışık ürün tankına veya değeri daha düşük ürünün tankına yönlendirilir.
1. Ürün sırası, karışmanın en az zararlı olacağı yönde planlanır; örneğin hafiften ağıra veya spesifikasyonu dar üründen geniş olana doğru.
2. Hattın ürünle dolu iç hacmi bilinir ve her değişimde yer değiştirecek miktar önceden hesaplanır.
3. Yoğunluk ve gerekiyorsa sıcaklık, değişim süresince kaydedilir; ara yüzün başlangıcı ve bitişi bu kayıtla belirlenir.
4. Ara yüz, spesifikasyonu en az etkilenecek tanka yönlendirilir; yönlendirme vanalarının konumu kontrol sistemince doğrulanır.
5. Tanker dolumunda, ürün değişiminden sonraki ilk partinin hattaki önceki ürünü taşımaması için dolum noktasına kadar olan hacim yeni ürünle süpürülür.
Hat temizliği için sıvı dolu bir sistemin boşaltılması, basınçlı ürünlerde ek buharlaşma, soğuma ve tahliye yükü getirir. Bu nedenle ürün değişimleri genellikle hattı boşaltmadan, yer değiştirme yoluyla yapılır; tam boşaltma ve azotla süpürme, bakım veya uzun süreli servis dışı bırakma durumlarına ayrılır.
Pompa seçimi: düşük viskozite ve dar NPSH marjı
Propan, bütan ve NGL depolama tanklarında kendi buhar basınçlarında, yani kaynama sınırında tutulur. Pompa emişindeki net pozitif emme yüksekliği (NPSHA), sıvının buhar basıncı üzerindeki mutlak yükseklik olduğu için bu ürünlerde tank seviyesi ve emme hattı kayıplarından gelen marj çoğunlukla küçüktür. Emme hattında basınç buhar basıncının altına düşerse kavitasyon başlar; buhar kabarcıkları çarkı aşındırır, basma performansını düşürür ve sayaca iki fazlı akış gönderebilir.
· Ürüne göre değişen marj: Aynı pompa ve tank düzeninde, buhar basıncı ve yoğunluğu farklı her ürün farklı NPSH marjı verir; pompa seçimi en elverişsiz ürün ve en yüksek sıcaklık için kontrol edilir.
· Emme tarafı tasarımı: Kısa ve az dirençli emme hattı, tank altından pozitif emme, gerekirse emme tarafına buhar dönüş bağlantısı marjı korur.
· Düşük viskozite: Viskozitesi düşük sıvılarda iç kaçak artar ve yağlama zayıflar; pompa tipi, sızdırmazlık elemanları ve yatak düzeni buna göre seçilir.
· Sızdırmazlık: Kaynama sınırındaki bir sıvı için mekanik salmastra seçimi ve olası sızıntının algılanması ayrıca değerlendirilir.
· Minimum debi ve kuru çalışma: Kapalı vanaya karşı çalışma ürünü ısıtıp buharlaştırabileceği için minimum debi hattı veya koruma mantığı düşünülür.
Ürün bazlı reçete ve kontrol ayarları
Ortak altyapıda her ürün değişiminde elle ayar yapmak hata kaynağıdır. Bunun yerine akış bilgisayarı, parti kontrolörü veya kontrol sisteminde her ürün için bir reçete tanımlanır ve ürün seçildiğinde ilgili ayarlar birlikte yüklenir.
Ayar | Neden ürüne göre değişir | Nasıl yönetilir |
Karşı basınç ayar noktası | Sayaçta sıvı fazı korumak için gereken basınç ürünün buhar basıncına bağlıdır | Ürün ve sıcaklığa bağlı ayar; en uçucu üründe en yüksek değer |
Sayaç faktörü | Sayaç yanıtı akışkan özelliklerine göre değişebilir | Her ürün için ayrı doğrulama ve ayrı faktör kaydı |
Yoğunluk kontrol penceresi | Beklenen yoğunluk ürün kimliğini doğrulamanın pratik yoludur | Pencere dışı okumada alarm veya transferin durdurulması |
Debi ve pompa sınırları | NPSH marjı ve hat hızı ürüne göre farklıdır | Ürüne göre azami debi, rampa ve pompa hızı sınırı |
Dolum oranı sınırı | Tankerde bırakılması gereken buhar boşluğu ürün yoğunluğu ve genleşmesine bağlıdır | Ürüne ve sıcaklığa göre hesaplanan azami dolum miktarı |
Alarm ve açma değerleri | Normal işletme basıncı ürünler arasında farklıdır | Ürüne göre yüksek basınç alarmı; emniyet açma değerleri tasarım esasına göre sabit |
Yanlış ürün aktarımını önlemek
Çok ürünlü bir transfer sisteminde en maliyetli hata, bir ürünün yanlış tanka veya bu ürün için uygun olmayan bir tankere aktarılmasıdır. Bu risk birkaç katmanda ele alınır: sipariş veya tanker ataması ürün bazında yapılır; seçilen ürün ile kolektör ve tank vanalarının konumu kontrol sistemince karşılaştırılır; transferin ilk anlarında ölçülen yoğunluk beklenen pencereyle doğrulanır; hat ve bağlantılar ürün bazında etiketlenir. Tankere yüklenecek ürünün, tankerin tasarım basıncı ve izin verilen ürün listesiyle uyumu da dolum öncesi kontrol edilir.
TLY Enerji'nin katkısı
TLY Enerji, çok ürünlü transfer sistemlerinde ürün listesi ve işletme senaryolarından hareketle ölçüm ve kontrol teknolojisinin seçimine mühendislik desteği verir. Proje kapsamına bağlı olarak pompa, vana, Coriolis sayaç ve yoğunluk ölçümü gibi ekipmanların tedariki, reçete yönetimi ve kilitleme mantığı için PLC ve SCADA tabanlı otomasyon, sistem entegrasyonu, montaj, test ve devreye alma hizmet kapsamına girebilir. Tedarik sınırı, teknik şartname üzerinden birlikte netleştirilir.
Çok ürünlü transfer için hazırlanması gereken bilgiler
· Ürün listesi ve her ürün için spesifikasyon veya tipik analiz
· Ürünlerin hangi tanklardan hangi tanklara veya dolum noktalarına aktarılacağını gösteren akış şeması
· Beklenen ürün değişim sıklığı ve tercih edilen ürün sırası
· Ara yüz karışımının yönlendirilebileceği tank veya ürün
· Mevcut pompa ve emme hattı düzeni, tank seviyeleri
· Ürün bazında hedef debiler ve en yüksek işletme sıcaklığı
· Mevcut kontrol sistemi, parti kontrolörü veya terminal otomasyon altyapısı
İlgili sayfalar
· Propan ve bütan ölçüm sistemleri: Propan ve bütan arasındaki özellik farklarının ölçüme etkisi.
· NGL ölçüm skidleri: Değişken bileşimde kütle, hacim ve bileşen ölçümünün seçimi.
· NGL ticari teslim ölçüm sistemleri: Ürün değişiminden sonra ticari miktar ve bileşim hesabı.
· NGL tanker dolum sistemleri: Tankere NGL dolumunda LPG'den farklılaşan noktalar.
· Çok hatlı ve çok peronlu dolum terminalleri: Çok ürünlü terminallerde peron, kol ve ürün matrisinin planlanması.
Çok ürünlü NGL transferi hakkında sorular
Propan ve bütan aynı sayaçtan geçirilebilir mi?
Geçirilebilir; ancak sayacın her ürün için ayrı doğrulanması ve ürün seçildiğinde ilgili sayaç faktörünün, karşı basınç ayarının ve yoğunluk kontrol penceresinin otomatik yüklenmesi gerekir. Ticari ölçüm yapılıyorsa ürün değişiminden sonraki ilk partide hattaki önceki ürünün ölçüme ve teslim edilen ürünün kalitesine etkisi de ayrıca değerlendirilmelidir.
Ara yüz karışımı nereye gönderilir?
Genellikle spesifikasyonu en az etkilenecek yere: karışık NGL tankına, spesifikasyonu daha geniş olan ürünün tankına veya yeniden işlenmek üzere ayrılmış bir tanka. Hangi seçeneğin uygun olduğu, ara yüz miktarına ve tesisin tank düzenine bağlıdır. Bu yönlendirmenin kontrol sisteminde vana konumlarıyla doğrulanması, karışımın yanlışlıkla ürün tankına gitmesini önler.
Etanlı karışık NGL, propan hattından neden ayrı tutulur?
Etan, karışımın buhar basıncını belirgin biçimde artırır. Propan esasıyla seçilmiş bir hattın basınç sınıfı, emniyet vanası ayarları veya bağlı tankerler bu basıncı karşılamayabilir. Ayrıca propan tankına veya hattına karışan etanlı ürün, propanın buhar basıncını spesifikasyon dışına çıkarabilir. Bu iki nedenle etan içeren karışımlar çoğunlukla ayrı altyapıda taşınır.
Ürün değiştiğinde pompa neden kavitasyon yapabilir?
Pompanın emişindeki kullanılabilir marj, sıvının buhar basıncı üzerindeki basınçtır. Daha uçucu bir ürüne geçildiğinde veya sıcaklık yükseldiğinde bu marj daralabilir. Pompa ve emme hattı yalnızca daha ağır ürün için kontrol edilmişse, hafif ürünle çalışırken emişte buharlaşma başlayabilir. Bu nedenle pompa seçimi en elverişsiz ürün ve en yüksek işletme sıcaklığı için doğrulanmalıdır.