Solvent Ölçüm Skidleri

Solventler için sayaç seçimini üç özellik belirler: çoğu hidrokarbon solventin elektriksel iletkenliği çok düşüktür, viskoziteleri genellikle sudan farklı olmayacak kadar düşüktür ve hepsi uçucu ile yanıcıdır. İlk özellik manyetik debimetreleri büyük ölçüde devre dışı bırakır; ikinci özellik pozitif deplasmanlı sayaçlarda iç kaçak konusunu öne çıkarır; üçüncüsü ise sayacın ve skid üzerindeki bütün elektrikli ekipmanın patlayıcı ortama uygun seçilmesini ve sıvının ölçüm sırasında buharlaşmamasını gerektirir. Bu nedenle solvent ölçüm skidlerinde en sık değerlendirilen seçenekler Coriolis kütlesel debimetre ve pozitif deplasmanlı sayaçtır; hangisinin uygun olduğu miktar esasına, debi aralığına ve ürün listesine göre belirlenir.

Sayaç, filtre, gaz ayırıcı ve kontrol vanasından oluşan ölçüm skidinin genel yapısı ticari teslim tanker dolum skidleri sayfasında anlatılmıştır. Bu sayfa, solventin özelliklerinin teknoloji seçimini ve skid düzenini nasıl değiştirdiğine odaklanır.

Manyetik debimetre neden çoğu solventte uygun değildir?

Manyetik debimetre, iletken bir sıvının manyetik alan içinde hareket ederken oluşturduğu gerilimi ölçer; bu yüzden sıvının belirli bir asgari iletkenliğin üzerinde olması gerekir. Bu eşik evrensel bir sabit değildir, sayacın modeline ve çapına bağlı bir üretici verisidir: örneğin bir üreticinin bir ürün ailesinde çapa göre 1, 3 veya 5 µS/cm olarak verilir. Parafinik, alifatik ve aromatik hidrokarbon solventlerin iletkenliği bu mertebenin çok altında kalır; bu ürünlerde manyetik sayaç standart uygulama aralığının dışındadır.

Alkoller ve ketonlar için tablo daha karışıktır. Elektrostatik sınıflandırmada bu ürünler yüksek iletkenlikli kabul edilir, ancak buradaki yüksek iletkenlik, manyetik debimetrelerin istediği değerden çok daha düşük bir ölçektedir. Dolayısıyla bir solventin statik elektrik açısından iletken sayılması, manyetik sayaçla ölçülebileceği anlamına gelmez. Karar, ürünün ölçülmüş iletkenliği ile seçilecek sayacın veri sayfasındaki eşiğin karşılaştırılmasıyla verilir; kimyasal ölçümdeki genel iletkenlik ayrımı kimyasal ölçüm skidleri sayfasında ele alınmıştır.

Coriolis: kütle, yoğunluk ve ürün doğrulaması tek cihazda

Coriolis kütlesel debimetre iletkenlikten bağımsız çalışır ve kütlesel debi, yoğunluk ve sıcaklığı aynı anda ölçer; hacimsel debi, kütle ve yoğunluktan hesaplanır. Solvent satışının kütle üzerinden yapıldığı durumlarda bu, hacim düzeltmesine gerek kalmadan doğrudan satış birimini verir. Hacim esaslı satışta ise sayacın ölçtüğü yoğunluk, işletme hacminin referans şartlara dönüştürülmesinde kullanılabilir.

Solvent tesisleri için yoğunluk ölçümünün ikinci bir faydası vardır: her solventin belirli bir sıcaklıktaki yoğunluğu bilindiğinden, hat üzerindeki yoğunluk değeri beklenen ürünle karşılaştırılarak yanlış ürün veya karışma belirtisi erken fark edilebilir. İki bileşenli karışımlarda, bileşenler arasındaki yoğunluk ve sıcaklık ilişkisi tanımlanmışsa derişim de hesaplanabilir; bu hesabın doğruluğu, ilişkinin tanımlandığı sıcaklık ve yoğunluk aralığına ve proses koşullarına bağlıdır.

Coriolis sayaçta düşük debilerde doğruluğu sıfır kararlılığı belirler. Tanker dolumunda statik elektrik nedeniyle akışın yavaş başlatıldığı kademede sayaç, anma aralığının alt ucunda çalışır. Çap seçimi yalnızca tam debiye göre değil, bu yavaş başlangıç debisine göre de kontrol edilmelidir.

Pozitif deplasmanlı sayaç: düşük viskozitede iç kaçak

Pozitif deplasmanlı sayaç, sıvıyı belirli hacimli odacıklara ayırarak hacmi doğrudan sayar ve dış enerji gerektirmeden mekanik veya darbe çıkışlı çalışabilir. Ancak odacıkları ayıran hareketli parçalar ile gövde arasında küçük boşluklar bulunur. Viskozitesi düşük bir solvent bu boşluklardan daha kolay kaçar ve sayılmadan geçen miktar özellikle düşük debilerde ölçüm hatasını artırır. Bu nedenle pozitif deplasmanlı sayaç solventte seçilecekse, üreticinin düşük viskoziteli sıvılar için verdiği debi aralığı ve doğrulukla birlikte değerlendirilmeli, sayaç faktörü gerçek ürünle belirlenmelidir.

Pozitif deplasmanlı sayaçlarda hareketli parçaların yatak ve sızdırmazlık elemanları ürünle temas eder. Ketonlar ve aromatikler bazı elastomerleri şişirebilir; conta ve O-halka malzemesi her solvent için üretici uyumluluk verisiyle doğrulanmalıdır. Aynı sayaç birden fazla solvent için kullanılacaksa malzeme, listedeki en zorlu ürüne göre seçilir.

Türbinli sayaçlar

Türbinli sayaçlar sıvı hidrokarbonların dinamik ölçümünde kullanılan teknolojiler arasındadır ve temiz, düşük viskoziteli ürünlerde değerlendirilebilir. Solventte seçilecekse akış profili için gereken düz boru uzunlukları, yatak malzemesinin ürünle uyumu ve ürün değişiminde rotorun temizlenebilirliği ayrıca incelenir.

Solvent ölçümünde teknoloji karşılaştırması (nitel)

Sayaçta yalnızca sıvı ölçülmeli

Uçucu bir solvent, sayaç girişinde basınç düştüğünde veya hat boşaldıktan sonra yeniden doldurulduğunda gaz içerebilir. Sayaçtan geçen buhar veya hava hem sayılan miktarı bozar hem de sayacın çalışmasını etkiler. Gaz ayırma düzeneği, dinamik sıvı ölçüm sistemlerinin tanımlanmış bileşenlerinden biridir ve sayacın önüne yerleştirilir. Sayacın akış yönünde sonrasında yeterli karşı basınç tutmak da solventin ölçüm noktasında sıvı kalmasına yardım eder; bu genellikle skid çıkışındaki kontrol vanası veya karşı basınç vanasıyla sağlanır.

Skid üzerinde statik elektrik ve patlayıcı ortam

Ölçüm skidi, solvent hattında yük üreten ekipmanın toplandığı yerdir: pompa, süzgeç ve ince filtre çoğunlukla skid üzerinde veya hemen önündedir. Skid yerleşimi çizilirken filtrenin dolum noktasına olan uzaklığı ve arada kalan boru hacmi dikkate alınır. Sayaç flanşları, vana gövdeleri ve boru makaraları arasında elektriksel süreklilik sağlanır ve skid şasesi tesis topraklamasına bağlanır.

Skid üzerindeki sayaç elektroniği, basınç ve sıcaklık transmitterleri, parti kontrolörü ve bağlantı kutuları tehlikeli alan sınıflandırmasının belirlediği bölgeye uygun koruma yöntemiyle seçilir. Coriolis sayaçlarda patlayıcı ortam onaylarının modele ve elektronik yapılandırmasına göre değişebildiğine dikkat edilir: uzak montajlı elektronik için verilen onay, sensör üzerine entegre elektronikte daha kısıtlı olabilir.

Ticari teslim mi, proses ölçümü mü?

Solvent satışında sayaç okuması fatura esası olacaksa, ölçüm sistemi sıvılar için dinamik ölçüm sistemlerini düzenleyen yasal metroloji gerekliliklerinin kapsamına girebilir; bunun geçerli olup olmadığı ülke mevzuatına ve ürüne göre değişir. Bu çerçevede doğruluk sınıfı ve izin verilen en büyük hata tek bir sayaç için değil bütün ölçüm sistemi için tanımlanır ve sayaç için sistemden daha dar bir sınır öngörülür. Tesis içi transfer veya parti dozajı gibi proses ölçümlerinde ise gereksinimi proses şartnamesi belirler. Hangi miktarın, yani kütlenin mi, işletme hacminin mi yoksa referans şartlardaki hacmin mi esas alınacağı sözleşmede açıkça yazılmalıdır.

Seçim kriterleri

TLY Enerji'nin katkısı

TLY Enerji, solvent ölçüm noktalarında proses verilerini değerlendirerek Coriolis, pozitif deplasmanlı veya diğer akış ölçer teknolojileri arasında seçim yapılmasına, sayaç, gaz ayırıcı, vana ve transmitterlerin tedarikine, akış ölçerlerin montajı ve devreye alınmasına ve ölçüm verisinin PLC tabanlı kontrol sistemine aktarılmasına mühendislik desteği verebilir. Skid şasesinin, borulamanın ve yasal metroloji onay süreçlerinin kapsama girip girmediği proje şartnamesiyle birlikte netleştirilir.

Solvent sayacı seçimi için gereken bilgiler

·         Ölçülecek solventlerin listesi ve ürün başına iletkenlik, yoğunluk ve viskozite verisi

·         İşletme sıcaklığı ve basıncı aralığı, ürünün buhar basıncı

·         Asgari, normal ve azami debi; yavaş başlangıç kademesinin debisi

·         Faturalama esası: kütle, işletme hacmi veya referans şartlarda hacim

·         Ölçümün yasal metroloji kapsamında olup olmadığı

·         Skidin konumu ve tehlikeli alan sınıflandırması

·         Sayacın bağlanacağı parti kontrolörü, PLC veya terminal yazılımı

İlgili sayfalar

·         Solventler için parti (batch) transfer sistemleri: Seçilen sayacın belirli miktar solvent transferinde kullanımı.

·         Kimyasal ölçüm skidleri: İletkenlik ayrımı ve ıslanan malzeme seçiminin genel çerçevesi.

·         Ticari teslim tanker dolum skidleri: Ölçüm skidinin bileşenleri ve ticari teslim gereksinimleri.

·         Solvent tanker dolum sistemleri: Yavaş başlangıç ve filtre sonrası bekleme hacminin gerekçesi.

Solvent ölçümü hakkında sık sorulan sorular

Etanol veya aseton manyetik debimetreyle ölçülebilir mi?

Bu ürünler elektrostatik açıdan iletken sayılsa da manyetik debimetrenin istediği asgari iletkenlik farklı bir ölçekte tanımlanır. Karar için ürünün gerçek iletkenliği ölçülmeli ve seçilecek sayacın veri sayfasındaki eşikle karşılaştırılmalıdır. Eşik sağlanmıyorsa veya ürün değişkense, iletkenlikten bağımsız çalışan Coriolis sayaç daha güvenli bir seçimdir. Aynı hattan hidrokarbon solvent de geçecekse manyetik sayaç zaten uygun olmaz.

Coriolis sayacın yoğunluk ölçümü yanlış ürünü yakalayabilir mi?

Yoğunluğu birbirinden belirgin biçimde farklı solventlerde, ölçülen yoğunluğun beklenen değerle karşılaştırılması yanlış ürün veya karışma için erken bir uyarı verebilir. Yoğunlukları birbirine yakın ürünlerde bu yöntem ayırt edici olmayabilir. Bu kontrol ürün kabul prosedürünün yerini tutmaz; kontrol sistemine alarm olarak eklenen ek bir güvenlik katmanı olarak düşünülmelidir.

Pozitif deplasmanlı sayaç solvent için neden bazen tercih edilmez?

Düşük viskoziteli sıvılar sayacın hareketli parçaları ile gövdesi arasındaki boşluklardan daha kolay kaçar ve bu miktar sayılmaz. Etki özellikle düşük debilerde belirgindir. Ayrıca hareketli parçalar ve contalar bazı solventlerle uyumsuz olabilir. Bu nedenle üreticinin düşük viskoziteli ürün verileri ve malzeme uyumu doğrulanmadan seçim yapılmamalı, sayaç faktörü gerçek ürünle belirlenmelidir.

Solvent ölçüm skidinde gaz ayırıcı her zaman gerekir mi?

Hattın her dolumdan sonra dolu kaldığı, emme tarafının basınç altında olduğu sistemlerde gaz girişi olasılığı düşüktür. Buna karşın tanker boşaltımı, hattın boşaltıldığı ürün değişimleri veya buhar basıncı yüksek solventler gaz riskini artırır. Ölçüm ticari teslim amaçlıysa gaz ayırma düzeneği ölçüm sisteminin bir parçası olarak değerlendirilir; ihtiyaç ve tip, akış şeması üzerinden belirlenir.

Birden fazla solvent aynı sayaçtan geçebilir mi?

Teknik olarak mümkündür, ancak her ürün değişiminde sayaçta ve borularda kalan önceki ürün yeni ürüne karışır. Yüksek saflık gereken solventlerde ürüne ayrılmış sayaç tercih edilir. Ortak sayaç kullanılacaksa skid boşaltılabilir tasarlanır, ürün değişim sırası tanımlanır ve pozitif deplasmanlı sayaçta sayaç faktörünün ürüne göre farklı olabileceği hesaba katılır.