Tank Ölçüm Sistemleri (Tank Gauging)

Tank Ölçüm Sistemi Nedir?

Tank ölçümü (tank gauging), büyük hacimli depolama tanklarındaki ürün miktarının ticari ve operasyonel kararlara esas olacak doğrulukla belirlenmesidir. Bu iş için seviye bilgisi tek başına yeterli değildir: hidrokarbonlar sıcaklıkla genleştiğinden aynı seviye farklı sıcaklıklarda farklı miktarda ürüne karşılık gelir. Ticari işlemlerde bu nedenle referans sıcaklığa düzeltilmiş net hacim ve kütle esas alınır. Bir tank ölçüm sistemi; hassas seviye ölçümünü çok noktalı ortalama sıcaklık, tank dibindeki serbest su seviyesi ve gerektiğinde buhar ile sıvı basıncı ölçümleriyle birleştirir.

Sistemi bir proses seviye transmitterinden ayıran, ölçümlerin tank bazında birleştirilip hesaplanmasıdır. Proses transmitteri çoğunlukla bir kontrol döngüsüne tek bir sinyal verir; tank ölçüm sistemi ise seviyeyi tank kapasite tablosuyla hacme çevirir, sıcaklık düzeltmesini uygular, envanter ve sevkiyat verisi üretir ve temel proses kontrolünden bağımsız bir taşma önleme katmanı sağlar. Ticari transfer amaçlı konfigürasyonlarda radar ölçer ve bağlı veri toplayıcılar yasal metroloji kuruluşlarının tip onaylarıyla birlikte kullanılabilir.

Bu çözüm; sabit tavanlı, yüzer tavanlı, iç yüzer tavanlı ve basınçlı tankları kapsayan kara tesislerinin yanı sıra gemilerde balast, yakıt ve draft ölçümüne kadar geniş bir uygulama yelpazesine uyarlanabilir.

Tank Ölçüm Sistemi Mimarisi ve Çalışma Prensibi

Modern bir tank ölçüm sistemi, sahadan kontrol odasına doğru katmanlı bir mimariyle çalışır. Her katman bir üst katmana hem ham ölçümleri hem de hesaplanmış değerleri iletir:

1.      Radar ile seviye ölçümü: Radar seviye ölçer FMCW (frekans modülasyonlu sürekli dalga) yöntemini kullanır: yaklaşık 10 GHz çevresinde doğrusal olarak taranan sinyal sıvı yüzeyinden yansır ve geri döndüğünde gönderilen sinyalle arasında küçük bir frekans farkı oluşur. Bu fark antenle yüzey arasındaki mesafeyle doğru orantılıdır. Temassız ve hareketli parçasız olan cihaz her 0,3 saniyede yeni bir ölçüm üretir; anten tipi tankın tavan yapısına, açıklık çapına ve ürüne göre seçilir.

2.      Sıcaklık, serbest su ve basınç ölçümü: Tank içine sarkıtılan çok noktalı sıcaklık sensörleri ortalama sıvı ve buhar sıcaklığının hesaplanmasını, entegre su seviyesi sensörü ise tank dibindeki serbest suyun izlenmesini sağlar. Buhar ve hidrostatik basınç için basınç transmitterleri, tek noktalı ölçümler için ise veri yolu haberleşmeli sıcaklık transmitterleri aynı yapıya bağlanabilir; bu cihazların ayrıntıları ilgili ürün sayfalarında ele alınır.

3.      Tank hub'da toplama, besleme ve hesaplama: Tank başındaki veri toplayıcı (tank hub), saha cihazlarını 2 telli, kendinden güvenli tank veri yolu üzerinden hem enerjilendirir hem de onlarla haberleşir. FOUNDATION Fieldbus tabanlı ve FISCO uyumlu bu yapı, entity parametre hesabı gerektirmeden daha fazla cihazın aynı hatta bağlanmasına izin verir. Tank hub cihazları otomatik olarak tanır ve adresler; ortalama sıcaklık, gözlenen yoğunluk ve tank tablosuna dayalı hacim hesaplarını yerinde yapar.

4.      Sistem hub'da veri yoğunlaştırma: Sistem veri yoğunlaştırıcısı (sistem hub), bir veya birden fazla tank hub'ı ve gerektiğinde farklı üreticilere ait saha cihazlarını sürekli sorgulayarak verileri tampon belleğinde tutar. Bir istek geldiğinde tank grubunun verisi bekleme olmadan gönderilir. Sekiz yapılandırılabilir port, saha ve host haberleşmesi arasında esnek biçimde paylaştırılabilir.

5.      Envanter yazılımı ve DCS/SCADA: Kontrol odasındaki envanter yazılımı brüt ve net hacim, kütle, alarm ve raporlama işlevlerini yürütür. Aynı veriler Modbus TCP, OPC UA veya seri Modbus bağlantısıyla DCS, SCADA ya da mevcut operatör ekranlarına eş zamanlı olarak aktarılabilir.

Envanter Hesaplama Zinciri: Seviyeden Net Standart Hacme

Ölçülen seviye, tankın kalibrasyonla belirlenmiş kapasite tablosu (strapping table) kullanılarak toplam gözlenen hacme (TOV) çevrilir. Tank dibindeki serbest su hacmi (FWV) düşüldüğünde brüt gözlenen hacim (GOV) elde edilir. GOV, ortalama ürün sıcaklığına ve yoğunluğa bağlı hacim düzeltme faktörüyle (VCF) çarpılarak referans sıcaklıktaki brüt standart hacme (GSV) dönüştürülür; tortu ve su (S&W) payı çıkarıldığında ticari işlemlerin esas aldığı net standart hacme (NSV) ulaşılır.

Tank hub, 100 noktalı kapasite tablosuyla TOV ve API düzeltmeli NSV hesabını tank seviyesinde yapabilir. Sistem hub ise silindirik ve küresel tanklar için tank başına 5.000 noktaya kadar kapasite tablosunu destekler; gerçek zamanlı brüt/net hacim ve kütle hesaplarını API tabloları (6, 54, 24, 60, A–D) ve ASTM D4311'e göre yürütür ve NSV'yi kullanıcı tanımlı bir referans sıcaklıkta hesaplayabilir. Seviye, sıcaklık ve basınç birlikte ölçüldüğünde hibrit hesaplamayla yoğunluk ve kütle de sürekli olarak elde edilir.

Taşma Önleme ve SIL Mimarisi

Radar seviye ölçer, IEC 61508'e göre SIL 2 ve SIL 3 kapasiteli olarak sertifikalandırılmıştır. Güvenlik fonksiyonu önceden belirlenen sıvı seviyesinde ayrı bir alarm döngüsünü devreye alır ve tank hub'daki güvenlik rölesini veya 4–20 mA çıkışını tetikler; bu sinyal acil kapatma sistemine (ESD) veya otomatik taşma önleme sistemine bağlanır. SIL 2 seviyesi analog çıkış ya da güvenlik rölesiyle sağlanırken SIL 3 için 2'si 1 arada versiyon gerekir.

2'si 1 arada ölçer, aynı gövde içinde galvanik olarak ayrılmış iki bağımsız radar elektroniği barındırır ve tek bir tank açıklığını kullanır. Ünitelerden biri envanter seviyesini, diğeri bağımsız yüksek-yüksek seviye alarmını üstlenebilir; böylece tek cihaz temel proses kontrol sistemi (BPCS) ve güvenlik enstrümanlı sistem (SIS) gibi iki bağımsız koruma katmanında görev alır. İki ünitenin sinyalleri gerçek zamanlı olarak karşılaştırılarak ölçüm sapmaları erken fark edilebilir. Tank hub'daki SIL 3 rölesi normal çalışmada kapalı (enerjili) konumdadır; alarm seviyesine ulaşıldığında veya bir cihaz arızası oluştuğunda devreyi açar. Bu yaklaşım API 2350 ile uyumlu taşma önleme çözümlerinin kurulmasına imkân verir.

Yedeklilik ve Kablosuz Veri İletimi

Kritik terminallerde sistem hub, özdeş iki cihazla yedekli çalıştırılabilir: birincil ünite aktif, ikincil ünite pasif moddadır ve birincil ünitede arıza oluştuğunda ikincil ünite devreye girerek envanter yazılımına veya DCS'e arıza mesajı gönderir. Yedeklilik kontrol odasından saha cihazlarına kadar sistemin tamamına ya da bir bölümüne uygulanabilir; aynı tanka bağlı iki seviye cihazıyla (2'si 1 arada ölçer, iki ayrı radar veya farklı tipte iki cihaz) saha değerleri sıcak yedekli tutulabilir, saha portları ise halka yapıda birbirini yedekleyebilir.

Kablo çekmenin maliyetli olduğu uzak tanklarda tank hub'a bağlanan kablosuz adaptör, seviye ve sıcaklık gibi tank verilerini WirelessHART (IEC 62591) ağı üzerinden ağ geçidine iletir. IEEE 802.15.4 tabanlı radyo 2,4 GHz bandında kanal atlama ile çalışır; güncelleme periyodu kullanıcı tarafından 8 saniye ile 60 dakika arasında seçilebilir.

Mevcut Sistemlerin Emülasyonla Modernizasyonu

Pek çok tank sahasında farklı üreticilere ait mekanik, şamandıralı veya servo tip ölçerler ve bunlara bağlı veri toplama birimleri hâlâ çalışmaktadır. Tank hub, farklı üreticilerin tank ölçüm protokollerini emüle ederek değiştirilen eski ölçerin yerine geçer: mevcut host sistemi yeni radar ölçeri eski cihazmış gibi görmeye devam eder. Böylece tanklar işletmedeyken ve mevcut kablolama yeniden kullanılarak saha adım adım modernize edilebilir.

Sistem hub da mevcut saha cihazlarıyla doğrudan haberleşerek eski envanter yazılımının yenisiyle değiştirilmesine olanak tanır. Kullanıcı tanımlı Modbus eşlemesi sayesinde hub, mevcut DCS veya operatör ekranının beklediği register yapısını taklit eder ve host tarafında yeniden programlama gerektirmez. RS-485 Modbus RTU ile haberleşen saha cihazlarından en fazla üç cihaz tipi tanımlanarak sisteme dahil edilebilir.

Yüzer Tavan İzleme

Yüzer tavanlar buhar geri kazanım ihtiyacını azaltır; ancak batan, eğilen, sızdıran veya çöken bir tavan mekanik hasara, taşmaya, patlayıcı hidrokarbon buharı salınımına ve ürün kontaminasyonuna yol açabilir. Hasarlı veya hatalı monte edilmiş kenar contaları, sızdıran pontonlar, kuvvetli rüzgâr ve yoğun yağış ya da kar sırasında yetersiz drenaj tavanın konumunu ve yüzerliğini tehlikeli biçimde etkileyebilir.

Tank üstüne eşit aralıklarla yerleştirilen temassız radarlar, tavan üzerindeki reflektör plakalara olan mesafeleri karşılaştırarak eğimi izler; bu çözüm tank işletmeden çıkarılmadan mevcut sistemlere eklenebilir ve sıvı seviyesi referans alındığında tavanın yüzerliği de hesaplanır. Alternatif olarak, rijit probları tavandan sıvıya uzanan kılavuzlu dalga radarlar doğrudan tavana yerleştirilir; bu konfigürasyon kablosuz iletim, pil beslemesi ve mevcut nozulları kullanır. Sistem hub'daki entegre fonksiyon, tanka monte üç adede kadar eğim ölçeriyle tavan eğimi tespiti, yüzerlik hesabı ve durum uyarıları sunar; eğim, yüzerlik, tavan sıkışması, drenaj haznesi tıkanması ve hidrokarbon tespiti için otomatik alarmlar üretilebilir. İç yüzer tavanlı tanklarda da tavan konumu temassız radarla izlenebilir.

Denizcilikte Elektro-Pnömatik Tank Seviye Ölçümü

Gemilerde balast, yakıt, çeşitli sıvı ve boş (void) hacimler ile draft ölçümü için elektro-pnömatik sistem kullanılır. Ölçüm dolabından tanka uzanan hava borusundan kontrollü hava üflenir; havayı borudan çıkarmak için gereken basınç, boru ucundaki hidrostatik basınca eşittir. Boru hattı direnci, sıcaklık değişimleri ve ölçüm noktası ofseti için kompanze edilen bu fark basınçtan sıvı seviyesi hesaplanır. Havalandırma borusu atmosfer referansı sağlar; basınçlı tanklarda tank üst basıncı ayrı bir hatla ölçülür ya da hava üflemek yerine 1:1 basınç tekrarlayıcı kullanılır.

Dolaplar iki farklı çalışma düzeninde sunulur: taramalı düzende basınç transmitterleri altı ölçüm kanalı arasında paylaşılır ve tüm kanallar 8 saniyenin altında bir döngüyle taranır; sürekli düzende her kanalın kendi transmitteri bulunur ve tank verisi kesintisiz güncellenir. Draft, gövde tabanından birden fazla noktada alınan borularla ölçülür; trim ve meyil için eğim ölçer, ayrıca radar veya kılavuzlu radar seviye cihazları analog kanallar üzerinden sisteme dahil edilebilir. Elektronik, zorlu tank ortamından uzakta konumlandığı için bakım kolaylaşır.

Öne Çıkan Özellikler

Aşağıdaki özellikler, radar seviye ölçer, tank hub ve sistem hub'dan oluşan kara tesisi tank ölçüm mimarisi ile denizcilik için elektro-pnömatik sistemin öne çıkan yeteneklerini özetler.

·         Milimetre düzeyinde seviye doğruluğu: Radar seviye ölçer referans koşullarda ±0,5 mm cihaz doğruluğu ve 0,2 mm tekrarlanabilirlik sunar; −40 ile +70 °C ortam aralığında sıcaklık kararlılığı tipik olarak ±0,5 mm'nin altındadır.

·         Her tank tipine uygun anten seçenekleri: Sabit tavanlı tanklar için parabolik ve korna anten, yüzer tavanlı tanklar için sakin boru dizi anteni, basınçlı veya kriyojenik sıvılaştırılmış gazlar için bilyalı vanalı özel boru anteni seçilebilir. Aynı ölçüm kafası tüm anten tiplerinde kullanıldığından yedek parça ihtiyacı azalır.

·         Paslı sakin borularda kararlı ölçüm: Sakin boru anteni mikrodalga enerjisini borunun merkezine odaklayan düşük kayıplı bir iletim modu kullanır; bu sayede eski, paslı veya ürün birikintili borularda da ticari transfer doğruluğu korunur.

·         2'si 1 arada yedekli ölçüm: Galvanik olarak ayrılmış iki radar elektroniği tek gövdede ve tek tank açıklığında birleşir; biri envanter seviyesini, diğeri bağımsız yüksek-yüksek alarmını veya yedek ölçümü üstlenir.

·         Veri yolu beslemeli, otomatik yapılandırılan saha ağı: Saha cihazları 2 telli, kendinden güvenli veri yolu üzerinden enerji alır ve papatya dizimi bağlanabilir. Tank hub cihazları otomatik adresler, durumlarını denetler ve ağ sonlandırmasını dahili olarak sağlar.

·         Tank başında hesaplama ve yerel gösterim: Tank hub ortalama sıcaklık, gözlenen yoğunluk ve hacim hesaplarını yapar; entegre ekranda seviye, boşluk (ullage), seviye değişim hızı, 16 noktaya kadar sıcaklık, serbest su seviyesi, buhar ve sıvı basıncı gibi değerler izlenebilir.

·         Yapılandırılabilir alarm röleleri: Seviye, sıcaklık ve su seviyesine göre yapılandırılan iki katı hal rölesi 10 bağımsız sanal röle fonksiyonuyla kontrol edilir; bunlara ek olarak taşma önlemeye ayrılmış ayrı bir SIL 3 rölesi eklenebilir.

·         Güvenli ve esnek host bağlantısı: Sistem hub; Modbus TCP, seri Modbus RTU ve şifreleme, kimlik doğrulama ve yetkilendirme sunan OPC UA sunucusuyla farklı host sistemlere eş zamanlı veri sağlar. Kullanıcı tanımlı Modbus eşlemesi, eski sistemlerin register yapısını birebir karşılar.

·         Ölçeklenebilir sistem kapasitesi: Sistem hub, konfigürasyona göre 16, 48 veya 64 tanka kadar hizmet verir; üç Ethernet portu, web tabanlı yapılandırma arayüzü ve tanı verisi kaydı için USB/SD kart desteği sunar.

·         Metrolojik mühürleme ve yazma koruması: Radar ölçer ve hub'larda metrolojik mühürleme imkânı bulunur; yazılım ve donanım seviyesinde yazma koruması, ticari transfer konfigürasyonlarının yetkisiz değiştirilmesini önler.

·         Zorlu saha koşullarına uygun yapı: Radar ölçer ve tank hub’ın poliüretan kaplı döküm alüminyum gövdeleri IP 66/67 ve NEMA 4X koruma sunar; radar ölçüm kafası yıldırım, nem ve kükürtlü ya da tuzlu atmosfere karşı korunmuştur ve tank açılmadan değiştirilebilir.

Tank işletmedeyken kurulum ve doğrulama: Anten tiplerinin çoğu tank işletmedeyken monte edilebilir. Sıvılaştırılmış gaz uygulamalarında sakin borudaki referans pimleri, sabit mesafelerde yankı üreterek ölçümün tank devredeyken doğrulanmasını sağlar.

Teknik Özellikler

Tank ölçüm sistemi farklı alt sistemlerden oluştuğu için değerler alt sistem adıyla etiketlenmiştir. Her satır yalnızca ilgili alt sisteme aittir; nihai değerler seçilen anten, konfigürasyon ve onay seçeneklerine göre proje aşamasında teyit edilmelidir.

Kılavuzlu dalga radar transmitterleri ile genel amaçlı basınç ve sıcaklık transmitterlerinin performans değerleri bu tablodaki radar seviye ölçer değerleriyle aynı değildir; bu cihazların verileri ilgili ürün sayfalarında ayrıca verilir. Ticari transfer onayı, tehlikeli alan sertifikası ve SIL seviyesi sipariş konfigürasyonuna bağlıdır.

Başlıca Avantajlar

·         Güvenilir stok ve kayıp kontrolü: Milimetre düzeyindeki seviye doğruluğu ve sıcaklık düzeltmeli net hacim hesabı, tank bazında stok mutabakatını ve ürün kaybı analizini güvenilir bir veri temeline oturtur.

·         Ticari transferde metrolojik güven: Yasal metroloji tip onaylı konfigürasyonlar ve mühürlenebilir cihazlar, alıcı-satıcı arasındaki miktar mutabakatını ve denetim süreçlerini destekler.

·         Bağımsız koruma katmanlarıyla taşma güvenliği: Envanter ölçümü ile yüksek-yüksek seviye alarmının birbirinden bağımsız elektronikle yürütülmesi, taşma riskine karşı SIL sertifikalı ek bir koruma katmanı sağlar.

·         Düşük kurulum maliyeti: Veri yolu beslemeli 2 telli kablolama, mevcut kabloların yeniden kullanımı, tek açıklıktan yedekli ölçüm ve uzak tanklar için kablosuz iletim, saha işçiliğini ve malzeme ihtiyacını azaltır.

·         Kesintisiz işletme: Anten montajının, yüzer tavan izleme eklemesinin ve emülasyonla modernizasyonun tanklar işletmedeyken yapılabilmesi, planlı duruş ihtiyacını en aza indirir.

·         Açık protokollerle kolay entegrasyon: Modbus, OPC UA, HART ve WirelessHART desteği ile kullanıcı tanımlı register eşlemesi, tank verisinin mevcut DCS ve SCADA yapısına değişiklik gerektirmeden aktarılmasını kolaylaştırır.

·         Yüksek sistem erişilebilirliği: Sistem hub, saha portu ve saha cihazı seviyesinde kurulabilen yedeklilik, tek bir bileşen arızasında envanter verisinin kesintisiz akmasını sağlar.

·         Azaltılmış bakım yükü: Hareketli parça içermeyen temassız ölçüm, yoğuşmanın damlayarak uzaklaşmasını sağlayan anten geometrisi ve yeniden kalibrasyon gerektirmeyen ölçüm kafası, işletme boyunca bakım müdahalelerini azaltır.

Uygulama Alanları

Tank ölçüm sistemleri, dökme sıvıların depolandığı ve miktarın ticari ya da güvenlik açısından kritik olduğu tesislerde kullanılır. Kara tesislerinde radar tabanlı mimari, gemilerde ise elektro-pnömatik ölçüm öne çıkar.

Rafineriler ve Tank Terminalleri

Ham madde, ara ürün ve nihai ürün tanklarında envanter, sevkiyat ve ticari transfer ölçümü için kullanılır. Çok sayıda tankın verisi tek bir sistem hub üzerinden envanter yazılımına ve DCS'e aktarılır.

Ham Petrol ve Akaryakıt Depolama

Yüzer tavanlı ham petrol tanklarında ve iç yüzer tavanlı ya da iç yüzer tavanı bulunmayan benzin/ürün tanklarında sakin boru ölçümü tercih edilir. Hafif ürünlerden ağır fuel oile, bitüm ve asfalta kadar ürünler için uygun anten seçenekleri bulunur.

Sıvılaştırılmış Gaz (LPG/LNG) Depolama

Basınçlı veya kriyojenik tanklarda radar sinyali sakin boru içinde iletildiği için kaynayan yüzeyde bile yeterli yankı elde edilir. Opsiyonel basınç sensörü buhar kompanzasyonu sağlar; PTFE conta ve yangına dayanıklı bilyalı vanadan oluşan çift bloklu basınç sızdırmazlığı tank tarafını ayırır.

Yüzer Tavanlı Tanklar

Tavan eğimi, yüzerlik, tavan sıkışması ve drenaj haznesi durumu sürekli izlenerek taşma ve buhar salınımı riskine karşı erken uyarı alınır; izleme sonradan eklenebilir.

Denizcilik: Balast, Yakıt ve Draft Ölçümü

Her tip gemide balast, yakıt, çeşitli sıvı tankları ve boş hacimler elektro-pnömatik yöntemle ölçülür; draft ölçümü ve eğim ölçer ile trim/meyil takibi aynı sisteme dahil edilebilir.

Mevcut Tank Sahalarının Modernizasyonu

Farklı üreticilere ait servo veya şamandıralı ölçerlerle çalışan sahalarda, emülasyon sayesinde mevcut host ve kablolama korunarak tanklar tek tek radar ölçüme geçirilebilir.

Tank Ölçüm Sistemi Tasarımında Dikkat Edilecek Kriterler

Tank ölçüm sistemi tek bir cihaz seçimi değil, saha genelinde bir mimari kararıdır. Doğru kurgu için aşağıdaki bilgilerin proje başında netleştirilmesi önerilir:

Tank ve Ürün Özellikleri

·         Tank tipi: sabit tavanlı, yüzer tavanlı, iç yüzer tavanlı, küresel/basınçlı veya kriyojenik

·         Mevcut açıklık, nozul ve menhol çapları; sakin boru bulunup bulunmadığı, çapı ve iç yüzey durumu

·         Ürün tipi (hafif ürün, ham petrol, ağır fuel oil, bitüm, LPG/LNG) ile tank içi sıcaklık ve basınç aralığı

·         Tank yüksekliği ve gereken ölçüm aralığı; yoğuşma, birikinti veya kaynayan yüzey gibi zorlayıcı koşullar

Ölçüm ve Envanter Gereksinimleri

·         Ölçümün ticari transfer mi yoksa operasyonel envanter amaçlı mı olduğu; gerekli yasal metroloji onayı

·         Ortalama sıcaklık için nokta sayısı, serbest su ölçümü ve hibrit ölçüm (yoğunluk/kütle) için basınç ölçümü ihtiyacı

·         Tank kapasite tablolarının güncelliği, tank geometrisi ve kullanılacak hacim düzeltme tabloları ile referans sıcaklık

·         Raporlama, sevkiyat takibi ve kayıp kontrolü için envanter yazılımından beklenen işlevler

Güvenlik ve Taşma Önleme

·         Risk analizi sonucunda taşma önleme fonksiyonu için gereken SIL seviyesi

·         Envanter ölçümü ile taşma önleme katmanı arasında istenen bağımsızlık (2'si 1 arada ölçer veya ayrı cihaz)

·         Acil kapatma sistemine arayüz tipi: güvenlik rölesi veya 4–20 mA çıkış

·         Ulusal taşma önleme onayı gereksinimi ile tehlikeli alan sınıflandırması ve gereken Ex koruma yöntemi

Haberleşme ve Sistem Entegrasyonu

·         Tank sayısı, tankların saha içindeki dağılımı ve tank başı ile kontrol odası arasındaki kablo mesafeleri

·         Sahada korunacak mevcut ölçerler ve protokoller; emülasyon ihtiyacı

·         Host tarafı: DCS, SCADA, envanter yazılımı; Modbus TCP, OPC UA veya seri bağlantı tercihi ve ağ güvenliği gereksinimleri

·         Sistem hub, saha portu ve saha cihazı seviyesinde yedeklilik beklentisi; kablosuz iletim gerektiren uzak tanklar

Denizcilik Uygulamaları

·         Ölçülecek tank ve kanal sayısı; taramalı veya sürekli ölçüm düzeni tercihi

·         Basınçlı tanklar, draft noktaları, trim ve meyil ölçüm ihtiyacı

·         Gemi otomasyon sistemi (IAS) ve bağımsız gösterge arayüzleri; talep edilen klas kuruluşu onayı

·         Dolap yerleşimi, tank girişine göre dolap kotu ve enstrüman havası kalitesi

Mevcut bir tank sahasının modernizasyonunda saha keşfi, eski ölçerlerin ve host sisteminin protokol envanterinin çıkarılması, yeni mimarinin kademeli geçiş planıyla birlikte kurgulanmasını kolaylaştırır.

Ticari Transfer Onayları, Fonksiyonel Güvenlik ve Standartlar

Tank ölçüm sisteminin bileşenleri için sunulan başlıca onay, sertifika ve standart referansları aşağıda özetlenmiştir. Her onay sipariş konfigürasyonuna bağlıdır.

Hangi onay ve sertifikaların projeye uygulanacağı; ülke mevzuatı, tehlikeli alan sınıflandırması ve risk analizi sonuçlarına göre TLY Enerji mühendislik ekibiyle birlikte proje bazında değerlendirilmelidir.

TLY Enerji Tank Ölçüm ve Envanter Çözümleri

TLY Enerji, tank ölçüm projelerine cihaz listesi üzerinden değil, saha genelindeki envanter ve güvenlik hedefleri üzerinden yaklaşır. Mühendislik ekibimiz tank tiplerini, ürünleri, mevcut açıklıkları ve sakin boruları, ticari transfer ile taşma önleme gereksinimlerini birlikte değerlendirerek radar ölçer, sıcaklık ve basınç ölçümü, tank hub ve sistem hub katmanlarından oluşan mimariyi kurgular. Kapasite tablolarının güncelliği, sakin boruların durumu ve taşma önleme katmanının bağımsızlığı gibi konular, cihaz seçiminden önce ele aldığımız başlıklar arasındadır.

Mevcut ölçerlerin ve host sisteminin protokol analizine dayanan kademeli modernizasyon planları, DCS ve SCADA entegrasyonu için veri eşleme çalışmaları, yedeklilik ve kablosuz iletim kurguları ile proje dokümantasyonunun hazırlanması konularında destek sağlarız. Devreye alma ve sonrasındaki saha desteğiyle, tank sahanızın ilk günden itibaren izlenebilir ve güvenilir envanter verisi üretmesini hedefleriz.

·         Saha keşfi ve mevcut tank ölçüm altyapısının analizi

·         Sistem mimarisi, cihaz ve anten seçimi

·         Taşma önleme konseptinin SIL gereksinimleriyle birlikte kurgulanması

·         Emülasyon ve kademeli modernizasyon planlaması

·         DCS/SCADA ve envanter yazılımı entegrasyonu

·         Proje dokümantasyonu, devreye alma ve saha desteği

Sıkça Sorulan Sorular

Tank ölçüm sistemi nedir, proses seviye transmitterinden farkı nedir?

Tank ölçüm sistemi; seviye, ortalama sıcaklık, serbest su ve basınç ölçümlerini tank bazında birleştirerek hacim ve kütle envanteri üreten bütünleşik bir yapıdır. Proses seviye transmitteri genellikle bir kontrol döngüsüne tek bir ölçüm sinyali gönderirken tank ölçüm sistemi kapasite tablosuyla hacim hesabı, sıcaklık düzeltmesi, ticari transfer için metrolojik onaylı ölçüm ve bağımsız taşma önleme katmanı gibi işlevleri bir arada sağlar.

Radar tank ölçüm sistemi hangi doğrulukla ölçüm yapar?

Sistemde kullanılan radar seviye ölçerin cihaz doğruluğu referans koşullarda ±0,5 mm, tekrarlanabilirliği 0,2 mm'dir. Sahada elde edilen toplam belirsizlik ise tank yapısına, montaj noktasına, sakin borunun durumuna ve sıcaklık ölçümünün kalitesine de bağlıdır. Ticari transfer uygulamalarında cihazlar OIML R85:2008 veya ulusal ölçü ve ayar kuruluşlarının tip onaylarıyla birlikte seçilir ve kalibrasyon sertifikasıyla teslim edilebilir.

Net standart hacim (NSV) nasıl hesaplanır?

Önce ölçülen seviye tank kapasite tablosuyla toplam gözlenen hacme (TOV) çevrilir. Serbest su hacmi düşülerek brüt gözlenen hacim bulunur ve bu değer ortalama sıcaklığa ve yoğunluğa bağlı hacim düzeltme faktörüyle referans sıcaklıktaki brüt standart hacme dönüştürülür. Son olarak tortu ve su payı çıkarılarak net standart hacim elde edilir. Hesaplar API hacim düzeltme tabloları ve ASTM D4311 esas alınarak yapılır.

Taşma önleme için SIL 2 ve SIL 3 nasıl sağlanır?

SIL 2 seviyesi, SIL sertifikalı radar ölçerin tank hub üzerindeki 4–20 mA çıkışı veya güvenlik rölesi aracılığıyla acil kapatma sistemine bağlanmasıyla sağlanır. SIL 3 için aynı gövdede iki bağımsız radar elektroniği barındıran 2'si 1 arada ölçer ve tank hub'daki ayrı SIL 3 rölesi kullanılır. Bu röle normalde enerjilidir; alarm seviyesinde veya cihaz arızasında açılarak güvenli duruma geçer.

Mevcut servo veya şamandıralı ölçerler sistem değiştirilmeden modernize edilebilir mi?

Evet. Tank hub, farklı üreticilerin tank ölçüm protokollerini emüle ederek eski ölçerin yerine geçer; mevcut host sistemi yeni radar ölçeri eski cihaz gibi görmeye devam eder. Böylece tanklar işletmedeyken ve mevcut kablolama korunarak saha kademeli olarak yenilenebilir. Sistem hub da mevcut saha cihazlarıyla haberleşerek eski envanter yazılımının değiştirilmesine ve kullanıcı tanımlı Modbus eşlemesiyle host uyumunun korunmasına imkân verir.

Tank ölçüm verisi DCS veya SCADA sistemine nasıl aktarılır?

Sistem hub; Ethernet üzerinden Modbus TCP, şifreleme ve kimlik doğrulama destekli OPC UA ya da RS-232/RS-485 seri Modbus RTU bağlantılarıyla tank verisini DCS, SCADA ve envanter yazılımına aynı anda aktarabilir. Kullanıcı tanımlı Modbus eşlemesi mevcut register yapısını korur. Gerektiğinde tank hub'ın 4–20 mA/HART analog çıkışı üzerinden host sisteme doğrudan bağlantı da kurulabilir.

Yüzer tavanlı tanklarda tavan eğimi nasıl izlenir?

Tank üstüne eşit aralıklarla yerleştirilen temassız radarlar, tavan üzerindeki reflektör plakalara olan mesafeleri karşılaştırarak tavanın eğimini hesaplar; sıvı seviyesi referans alındığında yüzerlik de izlenir. Alternatif olarak kılavuzlu dalga radarlar doğrudan tavana monte edilip kablosuz ve pil beslemeli çalıştırılabilir. Eğim, yüzerlik, tavan sıkışması ve drenaj haznesi tıkanması için otomatik alarmlar üretilir; çözüm tank işletmeden çıkarılmadan eklenebilir.

Tank ölçümünde kablosuz iletişim kullanılabilir mi?

Evet. Tank hub'a bağlanan kablosuz adaptör, seviye ve sıcaklık gibi tank verilerini WirelessHART (IEC 62591) ağı üzerinden ağ geçidine iletir. Radyo 2,4 GHz bandında kanal atlama yöntemiyle çalışır ve güncelleme periyodu 8 saniye ile 60 dakika arasında seçilebilir. Kablo çekmenin maliyetli olduğu uzak tanklarda ve yüzer tavan üzerindeki ölçümlerde kurulum maliyetini azaltır.

Gemilerde balast ve yakıt tankı seviyesi nasıl ölçülür?

Gemilerde yaygın yöntem elektro-pnömatik ölçümdür: ölçüm dolabından tanka uzanan borudan hava üflenir ve hava çıkışı için gereken basınçtan hidrostatik basınç, buradan da sıvı seviyesi hesaplanır. Sistem 0–32 m aralığında ölçüm yapar, dolap başına 24 kanal destekler ve gemi otomasyon sistemine RS-485 Modbus RTU ile bağlanır. Basınçlı tanklar için basınç tekrarlayıcı, draft ölçümü için gövde tabanından alınan borular kullanılır.

Kılavuzlu dalga radar tank ölçüm sisteminde kullanılabilir mi?

Evet. Çok tanklı tank hub konfigürasyonları kılavuzlu dalga radar seviye transmitterlerini de destekler; bu cihazlar örneğin sıvı-sıvı arayüz ölçümü gereken tanklarda ve yüzer tavan üzerine monte edilen eğim izleme çözümlerinde kullanılabilir. Gemilerde de analog kanallar üzerinden sisteme dahil edilebilirler. Ürün seçimi, prob tipleri ve performans değerleri kılavuzlu dalga radar sayfasında ayrıntılı olarak ele alınmıştır.