قياس المستوى في خزانات تخزين النفط: دليل الشراء

قياس المستوى في خزانات النفط: المخزون والقياس عند التسليم التجاري ومنع الامتلاء الزائد ثلاث مهام مختلفة

يجب تحديد متطلبات إدارة المخزون والقياس التجاري ومنع الامتلاء الزائد كلٌّ على حدة في مشروع تخزين النفط. يبيّن المخزون الكمية الموجودة في الخزان. ويتطلب قياس الكمية عند التسليم التجاري نظام قياس معتمدًا حيثما ينطبق ذلك. أما منع الامتلاء الزائد فيتطلب استجابة موثوقة قبل تسرب المنتج خارج نطاق الاحتواء. ولا يحدد رقم واحد للدقة متطلبات المهام الثلاث.

افصل بين الوظائف الثلاث

لا تخصص حدود سماح موحدة بالمليمتر لهذه المهام. فهدف المخزون في محطة التخزين يختلف عن متطلبات القياس القانوني، كما أن إنذار المستوى المرتفع جدًا يحتاج إلى هامش كافٍ لنقطة الضبط وقابلية تكرار واستجابة مناسبين، لا إلى مجرد تمييز دقيق على الشاشة.

API 2350 برنامج لمنع الامتلاء الزائد، وليس شهادة لمرسل المستوى

يتناول API 2350 منع الامتلاء الزائد في تخزين المنتجات البترولية ضمن نطاقه. ويجب تحديد مدى انطباقه وفئة الخزان ووسائل الحماية المطلوبة للمنشأة. ولا يعني ذلك أن جميع خزانات السوائل، بما فيها خزانات LNG، تحتاج إلى ترتيب الأجهزة نفسه.

عندما تُطلب وظيفة مستقلة للمستوى المرتفع جدًا، فإن قيمة ثانية مأخوذة من مرسل قياس المخزون لا تمثل مستشعرًا مستقلًا. راجع المسار كاملًا، بما فيه التغذية الكهربائية والمنطق وإجراء الإنذار أو الإيقاف والأعطال ذات الأسباب المشتركة ووسائل اختبار المسار.

حدّد مستويات الإنذار والتدخل وفق السعة المتاحة وأقصى معدل استلام محتمل بصورة معقولة والوقت اللازم للكشف والاستجابة وإيقاف التدفق. وأدرج زمن الاتصال وحركة الصمام عند الاقتضاء. فاعتماد نسبة ثابتة من ارتفاع الخزان لا يثبت كفاية زمن الاستجابة.

تُحدد إجراءات اختبارات التحقق من وظائف الحماية وفتراتها وفق المعيار المنطبق وتعليمات المعدات وتقييم المخاطر الموثق. تجنب افتراض فترة سنوية أو ربع سنوية موحدة لجميع أجهزة قياس الخزانات. واحتفظ بنطاق الاختبار ونتائجه والعيوب والإجراءات التصحيحية.

اختر جهاز القياس بما يناسب وظيفته الفعلية

تُستخدم تقنيات الرادار غير التلامسي والقياس المؤازر ورادار الموجة الموجهة وغيرها في ترتيبات خزانات مختلفة. ولا يكون الرادار المعلن لقياس مستوى العملية معتمدًا تلقائيًا للقياس عند التسليم التجاري أو لأداء وظيفة سلامة مُجهزة بأجهزة قياس وتحكم. تحقّق من الاعتماد المحدد والخيارات والنظام المركّب فعليًا.

للأنظمة المؤازرة مكونات قياس متحركة ومتطلبات صيانة خاصة بها. وتعتمد الأنظمة الهيدروستاتيكية على مرجع الضغط وكثافة ممثلة للسائل. أما رادار الموجة الموجهة القادر على قياس السطح الفاصل فيضيف ملامسة للمنتج، وتحده خصائص الطبقات وسماكتها وترتيب المسبار.

لا تتطلب الزيوت ذات الانعكاس الضعيف دائمًا بئر تهدئة. افحص حدود تطبيق جهاز القياس المختار وأداء الصدى. وإذا استُخدم بئر تهدئة، فيجب أن يتوافق قطره واستقامته وشقوقه ووصلاته وتبادل السائل فيه والخلوصات عند السقف مع متطلبات الجهاز؛ فقد يسبب أنبوب مختار دون تصميم مدروس أخطاء جديدة.

تحتاج الأسقف العائمة إلى مرجع قياس ثابت

يستخدم قياس الخزانات التقليدي مرجعًا ثابتًا محددًا وترتيبًا معتمدًا لقياس السائل مع تجنب تداخل السقف. وقد يتيح أنبوب تهدئة مناسب مسار قياس عبر السقف. أما تركيب جهاز عادي على سقف متحرك وقياس المسافة القصيرة أسفله فلا يعطي، في حد ذاته، المستوى المطلق في الخزان.

لا يتطابق موضع السقف دائمًا مع مستوى السائل؛ ومن الاستثناءات الواضحة سقف يستقر على دعاماته أو يميل أو تعوقه قيود ميكانيكية. راعِ الحجم الذي يزيحه السقف العائم في حساب السعة عند الحاجة. وتحقق من بقاء مسار القياس خاليًا من العوائق طوال حركة السقف، بما في ذلك عند انخفاض المستوى.

السطح الفاصل بين الزيت والماء والمستحلبات

حدّد أولًا الحد المطلوب قياسه: الماء الحر تحت الزيت، أو المنطقة الانتقالية للمستحلب، أو توزيع محتوى الماء. وقد ينجح قياس السطح الفاصل بالموجة الموجهة عندما تنفذ طاقة كافية عبر الطبقة العليا وينتج السطح الفاصل إشارة قابلة للاستخدام. ولا تكفي عتبة موحدة للتباين في ثابت العزل لاختيار الجهاز.

لا تمتلك الطبقة الانتقالية لمستحلب الزيت والماء حدًا فاصلًا حادًا واحدًا. وقد تستطيع أجهزة متخصصة توصيف المستحلبات أو توزيع خواصها، لكن يجب الاتفاق على الكمية المطلوب الإبلاغ عنها وطريقة قبول القياس. وقد يكون أخذ العينات جزءًا من التحقق؛ ولا يثبت ذلك استحالة جميع طرق القياس المستمر.

أعِد ميزانية لعدم اليقين في النظام

اجمع مساهمات عدم اليقين وفق المنهجية المنطبقة بدلًا من جمع مليمترات ونسب مئوية لا تتصل مباشرة ببعضها. وبيّن ما إذا كانت النتيجة حجمًا عند ظروف القياس أو حجمًا قياسيًا أو كتلة. فلا تكفي مواصفة مستشعر المستوى وحدها لتحديد عدم اليقين في الكمية المسلّمة.

زوّد METRAVON بأبعاد الخزان ونوع السقف والمنتجات وحدود التشغيل والكمية المطلوب قياسها والمتطلبات الحاكمة للقياس والحماية.

الأسئلة الشائعة

هل يمكن استخدام الرادار للقياس عند التسليم التجاري؟

نعم، يمكن استخدام أنظمة قياس مناسبة ومعتمدة حيث يُسمح بذلك. تحقّق من الاعتماد الفعلي وتركيب الخزان والقياسات المساندة وإجراءات التحقق المطلوبة، ولا تكتفِ بمبدأ الاستشعار.

هل يعني API 2350 أن كل خزان يحتاج إلى الجهازين نفسيهما؟

لا. حدّد مدى انطباق المعيار وفئة الخزان وبنية الحماية المطلوبة. وحين يكون الاستقلال مطلوبًا، لا يوفره مخرجان من مرسل مستوى واحد.

هل يمكن لجهاز قياس المستوى المثبت على سقف متحرك أن يبلغ عن مستوى الخزان؟

لا يكفي قياس المسافة القصيرة بين السقف والسائل وحده. إذ يتطلب المستوى المطلق مرجعًا ثابتًا أو نظامًا مصممًا خصيصًا لأخذ حركة السقف في الحسبان.

هل يمكن للرادار قياس السطح البيني للنفط والماء؟

تستطيع بعض أجهزة الموجة الموجهة ذلك ضمن حدود قياس السطح الفاصل الخاصة بها. ولا يحدد الرادار السطحي تلقائيًا موضع سطح فاصل مغمور، كما تتطلب المستحلبات هدف قياس محددًا.

هل بئر التهدئة إلزامي للبنزين؟

لا. تعتمد الحاجة إليه على جهاز القياس وتركيبه. ويجب التحقق من كل من ترتيبات القياس في الحيز المفتوح وترتيبات القياس داخل بئر التهدئة مع المنتج الفعلي ومدى التشغيل.

كم مرة يجب اختبار أدوات قياس المستوى وأجهزة الإنذار؟

استند إلى الاعتماد المنطبق وتعليمات المعدات وخبرة التشغيل وتقييم المخاطر الموثّق. وحدّد نطاق الاختبار كاملًا واحتفظ بالنتائج بدلًا من اعتماد فترة عامة.

المراجع الفنية

• نظرة عامة على معيار API 2350

التطبيقات ذات الصلة

مرسل المستوى بالرادار للخزانات الكيميائية: المواد والخواص العازلة ومزالق الاختيار | قياس المستوى في التبريد العميق: خزانات LNG والنيتروجين السائل والأكسجين السائل

ناقش متطلبات التطبيق مع METRAVON