Topraklama ve Taşma Önleme Sistemleri

Topraklama doğrulaması ve taşma önleme, dolum izin zincirinin iki ayrı halkasıdır. Dolum pompası veya kontrol vanası ancak topraklama izleme birimi tankerle geçerli bir bağlantı gördüğünde ve taşma sensörleri her bölmenin güvenli seviyede olduğunu bildirdiğinde çalışmaya izin alır. Dolum sırasında bu koşullardan biri kaybolursa izin düşer, vana kapanır ve pompa durur. Tasarımın asıl kararları, hangi sinyallerin izleneceği, izin mantığının hangi cihazda kurulacağı, arıza anında sistemin nasıl davranacağı, devre dışı bırakmanın nasıl denetleneceği ve bütün zincirin nasıl periyodik olarak test edileceğidir.

Alttan dolumda adaptör ve sensör soketinin tanker–terminal arayüzündeki yeri alttan dolum sistemleri sayfasında, LPG terminallerine özgü acil durdurma ve kilitleme fonksiyonları ise ayrı bir sayfada ele alınmıştır. Bu sayfa, yanıcı sıvı ve solvent dolum peronlarında izin zincirinin kendisine odaklanır.

Topraklama: klemp takmak ile bağlantıyı doğrulamak aynı şey değildir

Dolum sırasında akan sıvı yük taşır ve bu yük yalıtılmış bir tankerde birikebilir. Elektrostatik rehberler, bir sıvı elleçleme sistemindeki iletken parçaların tamamının topraklanmasını temel önlem olarak tanımlar. Düşük iletkenlikli hidrokarbon solventlerde yük uzun süre korunduğu için bu önlem ayrıca önem kazanır; alkol ve keton gibi elektrostatik açıdan iletken solventlerde de ürün yanıcı olduğu için topraklama gevşetilmez.

Yalnızca bir topraklama klempinin bulunması, klempin tankere gerçekten bağlandığını, kablonun sağlam olduğunu veya bağlantının dolum boyunca korunduğunu göstermez. Topraklama izleme birimleri bağlantıyı sürekli kontrol eder ve kendi devrelerini de denetleyerek arıza durumunda dolumu engeller. Böylece topraklama, operatörün hatırlamasına bırakılan bir adım olmaktan çıkıp izin zincirinin ölçülen bir girişi haline gelir. Dolum kolu, hortumlar ve dolum platformu gibi sabit iletken parçaların eşpotansiyel bağlantısı ise bu izleme işlevinden ayrı olarak tesisin topraklama tasarımında çözülür.

Taşma önleme iki farklı yerde ele alınır

Taşma önleme denildiğinde iki ayrı konu kastedilebilir ve bunların standartları da farklıdır. Birincisi, dolum sırasında tanker bölmesinin taşmasının önlenmesidir. İkincisi, terminaldeki depolama tankının boru hattı, gemi veya başka bir kaynaktan beslenirken taşmasının önlenmesidir. Tanker dolum peronunun izin zinciri birinci konuyla ilgilidir.

Tanker üzerindeki sensör ve terminal tarafındaki izin birimi

Alttan dolumda operatör bölmenin içini göremez; bölmelerdeki seviye sensörleri tankerin taşma soketi üzerinden terminaldeki izin birimine bağlanır. Avrupa'daki benzin dolum mevzuatı, tanker tarafında iki telli termistör, iki telli optik ve beş telli optik sensörleri örnek olarak sayar. Terminal tarafındaki birimin, peronu kullanacak filodaki sensör tiplerini tanıyabilmesi gerekir. Üstten dolumda ise tanker üzerinde sensör bulunmayabilir; bu durumda seviye algılama genellikle dolum kolu veya dolum başlığı üzerindeki bir sondayla yapılır ve sondanın bölmedeki konumu dolum öncesi doğrulanır.

Taşma sensörü, sayacın ve parti kontrolörünün hedef miktarda yaptığı kesmenin yerine geçmez. Parti kontrolörü sipariş edilen miktarı keser; taşma sensörü ise bu kesme bir nedenle gerçekleşmezse veya bölme önceden kısmen doluysa devreye giren bağımsız bir son engeldir. Alttan dolum için yayımlanan sektör uygulamaları da bu nedenle bağımsız ikincil bir kontrol sistemi ve bu sistemin çalışmasına imkân verecek boşluk payı öngörür.

İzin zinciri adım adım

1.       Tanker peron üzerinde konumlanır; kimlik veya sipariş doğrulaması yapılır.

2.       Topraklama bağlanır; izleme birimi geçerli bağlantıyı doğrulayana kadar diğer adımlara geçilmez.

3.       Taşma soketi bağlanır ya da üstten dolumda sonda yerleştirilir; bütün sensörlerin sağlam ve güvenli durumda olduğu kontrol edilir.

4.       Varsa ürün tanıma ve dolum kolu konum sinyalleri değerlendirilir.

5.       Tüm izinler tamam olduğunda parti kontrolörü pompaya ve kontrol vanasına çalışma izni verir.

6.       Dolum boyunca izinler sürekli izlenir; herhangi birinin kaybında akış durdurulur ve yeniden başlatma operatör onayı gerektirir.

İzin mantığının nerede kurulacağı terminalin yapısına bağlıdır. Küçük tesislerde izin birimi doğrudan parti kontrolörünün izin girişine bağlanabilir. Çok peronlu tesislerde izinler ayrıca PLC'ye ve terminal otomasyon sistemine aktarılır; bu sistemler izin girişi düştüğünde dolumu durdurur ve olayı kaydeder. Emniyet işlevinin güvenilirliği gereken durumlarda bu fonksiyonların emniyet enstrümanlı sistem olarak ele alınıp alınmayacağı ve hedef emniyet bütünlük seviyesi (SIL), sahaya özgü risk değerlendirmesiyle belirlenir.

Arıza durumunda davranış ve devre dışı bırakma

İzin zincirinin temel ilkesi, sinyal kaybının güvenli durum olarak yorumlanmasıdır: kopan kablo, sökülen konnektör veya enerjisi kesilen izleme birimi dolum iznini kaldırmalıdır. Kendi kendini denetleyen devreler, sensörün veya izleme biriminin arızasını izin olarak okumayı engeller.

Sensörü arızalı bir tankerin dolumu gibi istisnai durumlar için devre dışı bırakma imkânı çoğu tesiste bulunur. Bu imkân kontrolsüz kalırsa izin zincirinin tamamı anlamını yitirir. Devre dışı bırakmanın anahtar veya yetki seviyesiyle sınırlanması, süreyle kısıtlanması, her kullanımda kimin ne zaman ve hangi tanker için yaptığının kaydedilmesi ve bu kayıtların düzenli gözden geçirilmesi tasarım aşamasında tanımlanır.

Periyodik test ve kayıt

Topraklama ve taşma önleme fonksiyonları normal işletmede nadiren devreye girer; bu nedenle arızaları da ancak test edildiğinde ortaya çıkar. Test programı; sensörün ıslandığında izni gerçekten kaldırdığını, topraklama bağlantısı ayrıldığında dolumun durduğunu ve izin kaybında vananın kapanma süresinin kabul edilebilir kaldığını kapsayacak şekilde kurgulanır. Test aralıkları üretici önerileri, risk değerlendirmesi ve tesis prosedürlerine göre belirlenir; sonuçlar emniyet fonksiyonunun geçmişini izlenebilir kılacak biçimde kaydedilir.

Tasarım kriterleri

TLY Enerji'nin katkısı

Proje kapsamına bağlı olarak TLY Enerji, dolum peronlarında topraklama izleme ve taşma önleme ekipmanının filo ve ürün verisine göre belirlenmesi ve tedariki, bu izinlerin parti kontrolörüne, PLC'ye veya SCADA sistemine entegrasyonu, saha montajı, fonksiyon testleri ve devreye alma aşamalarında mühendislik desteği verir. Mevcut peronlarda izin zincirinin gözden geçirilmesi ve bakım sonrası teknik destek de kapsam görüşmesinde ele alınabilir.

İzin zinciri değerlendirmesi için gereken bilgiler

·         Peron sayısı, dolum yöntemi ve kol başına ürün

·         Tesise gelen tanker filosunda kullanılan taşma sensörü tipleri

·         Mevcut topraklama izleme ve izin ekipmanı, varsa arıza geçmişi

·         Parti kontrolörü, PLC ve terminal otomasyon sisteminin yapısı

·         Elleçlenen ürünler ve tehlikeli alan sınıflandırması

·         Varsa risk değerlendirmesi veya HAZOP çıktıları ve hedef emniyet bütünlük seviyesi

·         Devre dışı bırakma ve periyodik test için mevcut prosedürler

İlgili sayfalar

·         Solvent tanker dolum sistemleri: Solvent dolumunda statik yükün oluştuğu noktalar ve dolum hızının sınırlanması.

·         Alttan dolum (bottom loading) sistemleri: Adaptör, buhar bağlantısı ve taşma soketinin tanker–terminal arayüzündeki yeri.

·         LPG terminallerinde ESD ve emniyet kilitleme sistemleri: Basınçlı sıvılaştırılmış gazda acil durdurma ve kilitleme fonksiyonları.

·         Otomatik tanker dolum terminalleri: İzinlerin terminal otomasyonu ve kayıt katmanına aktarılması.

Topraklama ve taşma önleme hakkında sık sorulanlar

Taşma sensörü varsa parti kontrolörünün kesmesine gerek kalır mı?

Kalır. Parti kontrolörü sipariş edilen miktarı keser ve dolumun normal biçimde bitmesini sağlar. Taşma sensörü ise bu kesme gerçekleşmediğinde, bölme önceden kısmen dolu olduğunda veya yanlış bölmeye dolum yapıldığında devreye giren bağımsız son engeldir. İkisinin aynı sinyale veya aynı arızaya bağlı olmaması, izin zincirinin güvenilirliği açısından önemlidir.

API Std 2350 tanker dolumunu kapsar mı?

Kapsamaz. API Std 2350, terminallerdeki yerüstü depolama tanklarının yanıcı ve parlayıcı sıvılarla beslenirken taşmasını önlemeye yönelik bir standarttır ve yalnızca tanker veya vagonla doldurulan tanklara uygulanmaz. Tanker bölmesinin dolum sırasında taşmasının önlenmesi ise tanker ekipmanına ve terminaldeki izin birimine ilişkin ayrı düzenlemelerin konusudur.

Topraklama klempi takılı olduğu halde izleme birimi neden izin vermeyebilir?

İzleme birimi klempin varlığını değil, tankerle geçerli bir elektriksel bağlantının kurulduğunu kontrol eder. Boyalı veya kirli bir temas yüzeyi, hasarlı kablo ya da klempin tanker dışındaki bir metal parçaya bağlanması bu kontrolü geçemeyebilir. Böyle bir durumda bağlantının düzeltilmesi gerekir; izin biriminin devre dışı bırakılması doğru çözüm değildir.

Sensörü arızalı bir tanker doldurulabilir mi?

Bu karar tesisin yazılı prosedürüne bağlıdır ve teknik olarak mümkün olsa bile istisna olarak ele alınmalıdır. Devre dışı bırakma yetkiyle sınırlanmalı, süreyle kısıtlanmalı ve her kullanım kaydedilmelidir. Pek çok işletme, arızalı sensörlü tankerin onarım yapılmadan doldurulmamasını tercih eder; bu, izin zincirinin amacını korumanın en doğrudan yoludur.

Bu fonksiyonlar için SIL seviyesi zorunlu mudur?

Her projede aynı gereklilik yoktur. Topraklama ve taşma önleme fonksiyonlarının emniyet enstrümanlı sistem olarak tasarlanıp tasarlanmayacağı ve hangi emniyet bütünlük seviyesinin hedefleneceği, sahaya özgü risk değerlendirmesiyle belirlenir. Bazı izleme cihazları üreticileri tarafından belirli bir SIL seviyesine uygun olarak sunulur; ancak seviyeyi belirleyen cihaz değil, fonksiyonun bütünü ve risk analizidir.