1- مبنای طراحی

از آنجایی که برای دستیابی به یک سیستم بهینه جهت اتخاذ تصمیم درست و بموقع نیاز مبرم به جمع آوری اطلاعات صحیح، دقیق و بموقع از کلیه رخدادهای سیستم می باشد لذا در اولین گام می بایست کلیه منا بع دریافت وتولید اطلاعات به تجهیزات اندازه گیری و ثبت اتوماتیک بدون دخالت خطاهای انسانی لحاظ گردند. پر واضح است که با داشتن اطلاعات فوق و مبتنی بر فن آوری های نوین اطلاعات (IT) قادر خواهیم بود اشراف و نظارت کامل بر عملکرد سیستم داشته و امکان اعمال فرمانهای درست و بهینه در شرایط مقتضی را فراهم آوریم.

همچنین با توجه به افزایش تعداد اتومبیل ها و مصرف رو به تزاید بنزین موتور و مواد افزودنی مسموم کننده آن، مسایل حفاظت محیط زیست را در سراسر دنیا بطور اعم و در ایران بطور اخص ایجاد کرده است . به همین منظور تمهیدات فنی و قوانین باز دارنده از آلودگی در کشورهای مختلف تصویب شده است تا حفاظت محیط زیست بیشتر مورد بررسی و مطالعه قرار گیرد.

قوانین جلوگیری از آلودگی جو به واسطه تبخیر ئیدروکربورها، بعد از ایجاد استانداردها و مطالعات تعیین مقدار کسری تبخیر که بار مالی در بر داشته است، مخصوصاً در استاندارد API بررسی و ایجاد گردیده است بطوری که استاندارد  API 2557  روشهای جلوگیری از نشر بخار ئیدروکربورها را بصورت توصیه های مختلف پیشنهاد میدهد.

اما از آنجایی که دستیابی به سیستمهای کنترلی فوق الذکر در یک مرحله منوط به صرف وقت و هزینه گزاف می باشد لذا جهت اجرایی نمودن طرح فوق پیشنهاد می گردد که بر اساس ارجحیت و هزینه های سیستم بصورت مرحله ای اقدام به عملیاتی نمودن آن نموده مرحله به مرحله با توجه به نظر آن مدیریت محترم اقدامات مقتضی پیگیری گردد.

 

 

2- مشخصات فنی سیستم پیشنهادی

بنابر جمعبندی ارائه شده در گزارش حاضر مراحل پیش بینی شده به شرح زیر تقدیم می گردد :

الف – مرحله اول

ارتقاء سیستم اندازه گیری پارامترهای موثر در مخازن نگهداشت فرآورده در جایگاه ها از طریق نصب تجهیزات اندازه گیری دقیق شامل ارتفاع سنج ، دما سنج وسیستم اندازه گیری میزان آب کف مخزن با مشخصات زیر :

  • سیستم ارتفاع سنج جهت اندازه گیری سطح فرآورده در مخزن نگهداشت فرآورده با دقت زیر 1 میلیمتر
  • سیستم اندازه گیری دما بصورت سنجش میانگین دما
  • سیستم اندازه گیری آب و لجن کف مخزن با دقت کمتر از 2 میلیمتر

شایان ذکر است مجموعه فوق در یک سنسور بصورت یکپارچه با مشخصات زیر تقدیم می گردد که این یکپارچگی خود از لحاظ خدمات مهندسی (شامل هزینه نصب، نگهداری، تعمیرات و .....) بسیار مقرون به صرفه میباشد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

همچنین باستحضار می رساند که در سیستم پیشنهادی کلیه مقادیر بدست آمده از سنسورها (تجهیزات اندازه گیری) بدون هیچگونه وقفه بر روی صفحه نمایش در اتاق کنترل مرکزی به زبان فارسی با شمای گرافیکی کاملاً گویا نمایش داده خواهد شد و در صورت بروز هر گونه تغییر ناگهانی یا خطا کلیه رخدادها را در زمان وقوع ثبت و سریعاً کاربر را مطلع نموده، امکان بررسی و رفع خطای مربوطه را فراهم می سازد.

 

 همچنین به منظور رعایت استانداردهای معتبر بین المللی لازم است که هنگام تخلیه سوخت به منبع تمهیدات  زیر در نظر گرفته شود :

 

  • ·     جلوگیری از سرریز فرآورده از مخزن
  • جلوگیری از تخلیه بخارات هیدروکربور داخل مخزن نگهداشت، در هوا.
  • اتصال لوله تخلیه(Hose) ازنفتکش به منبع زیرزمینی نباید نشتی داشته باشد.
  • همچنین باید از پیچ و تاب لوله که معمولاً باعث نشتی و خراب شدن زودرس آن می شود جلوگیری شود.

 

مزایای اجرای مرحله اول

1)  با انجام مرحله فوق مسئولین و مدیران ذیربط قادر خواهند بود بصورت اتوماتیک و بدون دخالت نیروی انسانی از میزان دریافت و تحویل فرآورده در مخزن نگهداشت با دقت مناسب بهره مند گردند.

2) با مقایسه میزان موجودی داخل مخزن و مقدار بدست آمده از محاسبه اختلاف مقدار دریافت و تحویل فرآورده از مخزن در صورت عدم تطبیق می توان به موارد زیر پی برد :

  • امکان بروز نشتی که از لحاظ زیست محیطی امری حیاتی است.
  • امکان پیگیری و به حداقل رساندن خطاهای دستی پیش آمده توسط کاربران در سیستم (که میتواند عمدی یا غیر عمدی باشد.)

3) امکان دریافت گزارشات روزانه، هفتگی، ماهانه و سالانه بصورت تفضیلی یا آماری.

4) ایجاد امکان برنامه ریزی دقیق و مناسب جهت توزیع فرآورده بصورت از پیش تعیین شده و جلوگیری از بروز هرگونه اختلال در نحوه توزیع از منابع نگهداشت به جایگاهها بر اساس اطلاعات آماری بدست آمده طی مدت معین.

5) با قرار دادن تجهیزات اندازه گیری، سیستم می تواند کاملا" بسته شود و امکان تبخیر شدن فرآورده به حداقل برسد.

 

ب - مرحله دوم- سیستم بازیافت بخار و کنترل نشتی

هدف از اجرای این مرحله کنترل، جمع آوری و بازیافت بخارات هیدروکربور خارج شده از مخزن در هنگام انتقال و نگهداشت فرآورده های نفتی می باشد. در کشورهای پیشرفته صنعتی معمولا" این مرحله در دو بخش به شرح زیر صورت  می گیرد:

 

بخش اول(Stage I) :

در این بخش هنگام تخلیه سوخت به مخزن زیرزمینی، بخارهای موجود در مخزن زیرزمینی جایگزین فرآورده خارج شده از نفتکش می گردد. این گاز هنگام پر کردن نفتکش در انبار نفت به دستگاه بازیافت یا سوزاندن منتقل میگردد.

مهمترین روشهای مرسوم در این بخش عبارتند از :

1)   سوزاندن

2)   کربن اکتیو

3)   متراکم و سرد کردن

4)   جذبی

5)   غشائی

تذکر :) در این بخش کلیه عملیات روی بخار بنزین در انبار نفت انجام می گیرد.

بخش دوم(Stage II) :

این بخش شامل عملیات ارائه سوخت به مشتری از طریق تلمبه و دیسپنسرها می باشد که هنگام پر کردن باک اتومبیل بخارهای موجود در باک به مخزن زیرزمینی منتقل می گردد. جهت جلوگیری از این اتلاف بسیار اصولی است که در خود جایگاه سیستم بازیافت بخار لحاظ گردیده و کنترل نشتی نیزانجام پذیرد.لازم است دراین بخشنیز جهت رعایت استاندارد(In Station Diagnostic )  ISD برخی تمهیدات به شرح زیر در نظر گرفته شود :

 

الف - نصب سیستم بازیافت بخار

  • در این مرحله تعویض دیسپنسرها لازم نیست و کافی است که نازل، شیلنگ و سه راهی های موجود تعویض و لوله های برگشت بخار از دیسپنسرها به مخازن و از مخازن به دستگاه تبدیل بخار متصل گردد.

 

  • جهت اجرای این مرحله کلیه منافذ مخازن باید مسدود باشد و تنها راه ارتباطی به هوای آزاد شیر کنترل خلأ و فشار داخل مخزن می باشد که در 3- و8+ اینچ ستون آب عملکرده و تبادل هوا و گاز را میسر می سازند.

 

  • شایان ذکر است این تمهیدات در هنگام پر شدن باک نیز در سیستم بطور اتوماتیک اعمال میگردد و بخار داخل باک از طریق نازل به سیستم بازیافت بخار منتقل می گردد.

 

  • مهمترین واحد این مرحله دستگاه بازیافت بخار هیدروکربور می باشد که در کنار ساختمان،  روی پشت بام و یا در باغچه محوطه جایگاه استقرار میابد. لذا با توجه به بررسی های انجام شده بر روی روش های مختلف بازیافت از لحاظ فنی و اقتصادی بهینه ترین روش روش غشایی می باشد.

 

سیستم غشائی  Membrane System :

در حال حاضر شرکتهای ذیل ارائه دهنده سیستم غشائی در  لوله خروجی مخازن زیرزمینی هستند

Arid technologies

OPW

Vapor System technologies (VST)

 Hirt

در هر حال طراحی بی نظیر تبدیلی توسط سیستم غشائی بیشتر هنر است تا آنرا صنعت بنامیم.

این تکنیک عبارت از عبور جریان مولکولهای ئیدروکربن یا هوا از یک طرف غشاء به طرف دیگر که معمولاً با سرعت کم انجام میگیرد. فشار هوا و بخار در طرف اول و افت فشار زیاد مولکولها تا رسیدن آنها به سطح بعدی غشاء باعث تراکم لازم جهت تبدیل بخار به مایع میباشد . نوع مواد باعث تغییراتی در عملیات خواهد شد تغییر درجه حرارت و فشار جزو موارد اولیه متغیرها خواهد بود. فشار بالا دستی و خلاء پائین دستی عملیاتی است که مورد نظر ما بوده و باعث انجام میعان میگردد .

به عبارت دیگر آمیزه فشار و خلاء شرط لازم بهینه سازی عملیات می باشد. بر حسب قوانین ترمودینامیکی در این پروسه در مرحله نخست با توجه به مشخصات فیزیکی بخار ئیدروکربورها انرژی آنها گرفته شده و تبدیل به مایع میگردد و به مخزن باز میگردد. تبدیل بخار بنزین به مایع تغییر حجمی در مخزن ایجاد می نماید که باعث خلاء مورد نیاز در سیستم می باشد.

یک نمونه از سیستم غشائی بصورت ورق صاف ساخته میشوند و سپس بصورت مارپیچ در محفظه خود قرارگرفته و گنجانده میشوند. گازهای ورودی وارد اتاقک شده و بین ورقه های غشائی قسمت ورودی حرکت مینمایند. بخار ئیدروکربور با عبور از داخل غشائ حرکت کرده و به داخل نفوذ میکند. تا به لوله جمع آوری در مرکز اتاقک برسد .

گاز های سبک مانند ( ازت – اکسیژن – و یا حتی متان ) از غشائ بدون تغییر فیزیکی عبور کرده و به خارج رانده میشود و مایع تبدیلی از گاز هیدروکربور به داخل مخزن هدایت میگردد .

قطر اتاقک از چهار تا هشت اینچ متغیر بوده و طول ان از شش اینچ تا سه  فوت و گهگاه تا شش فوت نیز ساخته میشود .

ابعاد کوجک در جایگاه ها و ابعاد بزرگ در انبار های نفت یا پالایشگاه های نفت و پتروشیمی بر حسب دبی گاز های تبدیلی در اندازه های بزرگ و به تعداد لازم بصورت سری یا موازی  طراحی و نصب میگردد .

 

در شکل زیر پروسه سیستم غشائی ترسیم شده است .

 

 

 

ب – کنترل نشتی

جهت انجام سوخت رسانی از مخزن به باک اتومبیل باید کلیه مسیر از مخزن تا باک فاقد هر گونه نشتی باشد.(که در مرحله بعدی روش های مناسب پیشنهاد گردیده است.)

 

ارائه یک نمونه عملی در دنیا و آمار بدست آمده از محاسبه زمان برگشت سرمایه در داخل کشور:

در ایالات متحده امریکا که شامل پنجاه ایالت با استقلال نسبی داخلی می باشد، نردیک به ده ایالت آن نسبت به بنزین جدید و آلودگی محیط زیست حساسیت بسیار زیادی بکار می بندند (بعلت وحود محلول خطرناک MTBE) عدم حساسیت دیگر ایالات بدلیل مصرف کم بنزین بدون سرب آنها می باشد

در ایالت کالیفرنیا بدلیل مصرف رو به ازدیاد از یک طرف و سطح بالای آب تحت الارضی از سوی دیگر و با توجه به سطح زیر کشت نسبتاً زیاد آن، حساسیت مضاعفی نسبت به آلودگی محیط زیست نشان داده می شود.

طبق مصوبات این ایالت هر جایگاه جدیدالتاسیس از تاریخ اول اکتبر 2003 که پیش بینی فروش 3/1 میلیون گالن آمریکایی در سال را دارد باید به مجموعه(In station diagnostic) ISD مجهز باشد.

بصورتیکه طبق محاسبه پیش بینی شده از اول آوریل 2004 تمام جایگاههایی که فروش سالانه آنها 600.000 گالن در سال است باید به سیستم ISD  مجهزگردند و سر انجام تمام جایگاههای موجود فعال که فروش سالانه آنها 3/1 میلیون گالن آمریکایی در سال یا بیشتر است موظف به نصب و راه اندازی سیستم ISD می باشند بطوریکه از اول آوریل 2008 نیز کلیه جایگاههای موجود با فروش 600.000 گالن در سال به این مجموعه خواهند پیوست.

 

بطور خلاصه سیستم ISD دارای سنسورهای تشخیص گازهای هیدروکربور بوده که در دیسپنسرها ، کانالها و حوضچه ها نصب می شود و همراه سنسور اندازه گیری فشار بخار بالای سطح فرآورده مخازن زیرزمینی اطلاعات خود را به واحد پردازش کننده به نام DIM منتقل می نماید.

 

 

 

ج _ مرحله سوم_ سایر تمهیدات   

اعمال سایر عملیات ضروری جهت تثبیت استاندارد ISD به شرح زیر:

1) جلوگیری از زنگ زدگی و نشتی مخازن (از داخل و خارج) در حد امکان

در این مرحله غیر از پوشش های مرسوم بر روی سطوح می توان از آند فدا شونده در خارج و هم قسمت زیرین (کف) مخزن استفاده کرد. این سیستم برای استقرار در داخل مخزن پس از تخلیه و لای روبی قطعات آماده شده، در کف قرار گرفته و کابل مربوطه پس از خروج از مخزن در ترمینال کنترل به بدنه متصل خواهد شد. از این پس نگرانی از وجود کمی آب در کف مخزن نخواهیم داشت.برای استقرار میله های آند در خارج مخزن در مخازن نصب شده با توجه به هسته آهنی، می توان آنها را در اطراف مخزن با زاویه لازم کوبید. سپس کابل مربوطه را وصل و در ترمینال کنترل به بدنه وصل کرد.

 

2) اعلام سریع نشتی

جهت اعلام سریع نشتی مخازن و لوله ها از سنسورهای گاز و مایع بر حسب نوع باید استفاده کرد. شرط لازم جهت دقت ابزارهای اعلام کننده عدم وجود سر ریز و ریخت و پاش و آلودگی محوطه می باشد. با توجه به آلودگی محوطه جایگاههای کنونی، برای اجرای موفق این مرحله منوط به بازسازی و یا احداث جایگاه می باشد.

در هر حال حفر چند حلقه چاه در اطراف مخازن و کنترل مقدار بخارهای هیدروکربور خارج شده و نمونه برداری از آب چاهها و کنترل همراه مقایسه با نمونه های قبلی در مناطقی که سطح آب تحت الارضی آنها بالا است کنترلی نه چندان دقیق جهت اطلاع از نشانی احتمالی می باشد.

 

 

 

 

3) ایمنی و آتشنشانی

مسئله ایمنی و آتشنشانی از مسائل اساسی در کار با فرآورده های نفتی می باشد. با توجه به رفت بخار بنزین در مخازن زیرزمینی باید کلیه لوله های ورودی و خروجی مخصوصاً لوله کواکسیال پر کن به توری متوقف کننده شعله مجهز باشد.

در اکثر آتش سوزی های جایگاهها آمار نشان می دهد که نقطه تخلیه نفتکش شعله ور شده است. بنابراین پیشنهاد می گردد نقطه تخلیه را به روش های آب ضد آتش دستی یا خودکار مجهز نمایند.

 

 

 

د _ مرحله چهارم _سیستم جمع آوری اطلاعات، ثبت و کنترل رخداد ها جهت کنترل مدیریت در سطوح مختلف

با توجه به تبدیل نشان دهنده های مکانیکی به دیجیتالی و دستیابی به خروجی های موجود اطلاعاتی از طریق استقرار یک عدد PC در دفتر جایگاه ولحاظ نمودن کارتهای واسط و سخت افزار مناسب دراتاق کنترل مرکزی می توان به اطلاعات و گزارشات دقیقی به شرح زیردست یافت.

  • کنترل و ثبت فروش (دیسپنسرها)
  • تهیه بیلان مالی و موجودی مخازن بر حسب خرید و فروش و کنترل سرک کسری احتمالی
  • تهیه گزارش کارکرد شروع و ختم هر شیفت بر حسب تلمبه (دیسپنسر) و تلمبه چی
  • تهیه گزارش های روزانه، هفتگی، ماهانه و سالانه بطور ادواری و گزارش بر حسب درخواست متصدی جایگاه
  • اعلام زمان بازدید، کنترل، تعمیرات و نگهداری
  • کنترل مرغوبیت سوخت با توجه به درجه حرارت و وزن مخصوص سوخت داخل مخزن.

 

این سیستم شامل موارد ذیل می باشد :

 

×      سیستم سخت افزار

شامل یک مجموعه کامپیوتر (با آخرین فن آوری موجود) و کارتهای واسط جهت تبدیل سیگنالهای آنالوگ به دیجیتال، برد رله و ...... می باشد.

 

 

 

×      سیستم نرم افزار

  • ·  نرم افزار اندازه گیری و کنترل

این نرم افزار قادر است در هر لحظه (بصورت Online) کلیه پارامترهای مورد نظر شامل ارتفاع فرآورده در مخزن  نگهداشت، دمای مخزن، وضعیت تحویل فرآورده (مقادیر توتالایزر، تلمبه و دیسپنسر)، عملکرد سیستم بازیافت بخار و همچنین میزان هیدروکربور محیط و ... را از سنسورها دریافت نموده، با مقادیر تعریف شده مقایسه و در صورت نیاز عکس العمل مناسب را اعمال نماید.

 

 

  • ·  سیستم مانیتورینگ

توسط این نرم افزار کلیه رخدادها (شامل تغییرات، انحرافها، خطاها و ...) و مقادیر پارامترهای اندازه گیری شده در هر لحظه (بصورت Online) روی صفحه نمایش با شمای گرافیکی کاملاً گویا به زبان فارسی قابل مشاهده و نظارت می باشد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • ·  سیستم اخطار دهی

توسط این نرم افزار در صورت بروز هر گونه اشکال یا انحراف از معیارهای تعریف شده، سیستم قادر است در لحظه تشخیص خطا "هشدار مناسب" را جهت اپراتور اعلام نماید. یا حتی بصورت هوشمند (در صورت امکان) عکس العمل تعریف شده را جهت ترمیم آن و جلوگیری از هر گونه خسارت احتمالی اعمال نماید.

 

  • ·  سیستم  بازیابی و گزارش دهی

این نرم افزار قادر است کلیه رخدادها، خطای پیش آمده و مقادیر دریافتی از سنسورها را با حفظ تاریخ و زمان آنها ثبت نموده و در هر زمان بنا به نیاز اپراتور یا مدیران مربوطه در سطوح مختلف با ارائه گزارشات متنوع بصورت اجمالی یا تفضیلی یا آماری آنها را مطلع نماید.

 

 

ه – سیستم جلوگیری از سرریز فرآورده

 

با استفاده از این سیستم که یک سیستم کاملاً مکانیکی با عملکردی بسیار ساده می باشد می توان از سرریز فرآورده در هنگام تخلیه از تانکر حامل فرآورده جلوگیری نمود. این وسیله که در حقیقت یک Shutt off Valve می باشد در لوله ورودی هر مخزن در ارتفاعی که معادل 95% حجم مخزن می باشد نصب می شود و اگر حجم مخزن به 92% حجم واقعی برسد در مرحله اول مقدار جریان ورودی را کم می کند و در مرحله دوم یعنی در 95% مسیر ورودی را کاملاً مسدود کرده و اجازه ورود فرآورده به مخزن را نمی دهد.

با توجه به اینکه این سیستم کاملاً مکانیکی بوده و بدون استفـاده از برق عملیات جلوگیری از سرریز را انجام می دهد، به راحتی می تواند در محیط هایی قابل انفجار مانند داخل مخازن نصب شده و مورد استفاده قرار گیرد.

 

 

/ 0 نظر / 14 بازدید