اجزای سیستم تانک گیجینگ

اجزای سیستم تانک گیجینگ

همانطور که در بخش تعاریف سیستم تانک گیجینگ توضیح دادیم، وظیفه این سیستم محاسبه جرمی و دقیق از ماده موجود داخل مخزن است.

نگاهی به پارامترهای مورد اندازه گیری جهت این تخمین صحیح می اندازیم:

1) اندازه گیری سطح مایع داخل مخزن : برای این کار میتوان از تجهیزات مختلفی استفاده کرد.

1-1) رادار غیر تماسی (Non-Contact Radar Level transmitter)

این نوع از ترانسمیتر های سطح هیچگاه به وسیله سیال مرطوب نمی شوند یا به عبارت دیگر با سیال هیچ تماسی ندارند، جهت جلوگیری ازاعوجاج سطح داخل مخزن که موجب تضعیف امواج برگشتی می شود، این نوع ترانسمیترها داخل یک لوله هدایت گر (stilling well) نصب میشوند که از بالا تا پایین مخزن کشیده شده و دارای سوراخ های متعدد می باشد به گونه ای که سیال به سادگی داخل آن حرکت کند. امواج رادار داخل این لوله منتشر شده، به سطح سیال برخورد کرده، به سطوح سیالات زیرین برخورد کرده و پس از برخورد به کف مخزن به بالا و به منشاء ارسال خود باز میگردند.

دقت اندازه گیری بر اساس نوع اندازه گیری، اهداف به کارگیری این تجهیزات چیزی بین نیم تا دو میلیمتر تعیین میشود که در مقالات بعدی به آن پرداخته خواهد شد.

1-2) رادار های تماسی (Guided Wave or Contact Radar Level Transmitter)

این نوع رادارها می توانند به تنهایی و بدون نیاز به لوله هدایتگر نصب شوند، چرا که امواج بر روی یک کابل یا میله فلزی که میتواند روکش هم داشته باشد ؛ منتشر شده و پس از تماس با سطح سیال به منشاء موج برگشت داده شوند. حسن این نوع ترانسمیترها قدرت بالا و عیب آنها ، عدم امکان خارج کردن پس از نصب است.

1-3) سروو (Servo Level Transmitter)

این تجهیز دارای یک شناور است که از یک سیم بسیار نازک فلزی آویخته شده است. دستگاه به صورت خودکار گوی را رها کرده و گوی در اثر برخورد با سطح سیال و بنا بر فلسفه اندازه گیری از پیش تعیین شده، متوقف می شود. طول ریسمان باز شده در این سیم همان ارتفاع سیال خواهد بود. دقت این تجهیز بسیار بالا بوده و بعضاً تا 0.2 میلیمتر است. کاربرد این تجهیز در مخازن گاز مایع یا سیالات تمیز است.

2) اندازه گیری چگالی سیال

با اندازه گیری سطح سیال میتوان تخمین دقیقی از حجم مایع داخل مخزن داشت ولی هدف از به کارگیری سیستم تانک گیجینگ محاسبه جرم است. به همین جهت و برای تبدیل حجم به جرم نیاز به محاسبه دقیق چگالی سیال است. البته برای این کار از جداول استاندارد هم استفاده میشود. اگر از یک دستگاه سروو برای اندازه گیری سطح استفاده کنیم، این دستگاه به خودی خود قادر به اندازه گیری چگالی بوده که نحوه نحوه این اندازه گیری در مقالات بعدی شرح داده میشود. در غیر این صورت از یک ترانسمیتر فشار که در کف مخزن نصب شده و از رابطه  میتوان چگالی سیال را محاسبه کرد.

3) اندازه گیری و جبران سازی دمای سیال

دما یکی از پارامترهای مهم در تخمین چگالی سیال است. با افزایش دمای سیال چگالی کاهش یافته و جرم دستخوش تغییر می شود.

در سیالاتی که پایه هیدروکربنی دارند این تغییر بسیار چشمگیر است؛ به گونه ای که در یک روز بارانی نسبت به یک روز آفتابی ، تغییرات قابل لمس است.

سیالات هیدرو کربنی وقتی به سرور داخل مخزن ریخته میشوند، دماهای مختلفی دارند به همین جهت بایستس تخمین مناسبی از دمادر ارتفاع های مختلف مخزن داشت. بنابراین برای اندازه گیری تنها یک دما در یک نقطه باید از یک ترانسمیتر با چند سنسور مختلف استفاره کرد. این سنسور ها با فواصل معین از بالا تا پایین مخازن کشیده شده اند. به این تجهیز Multipoint Temperature Transmitter گفته میشود.

4) اندازه گیری پسماند یا لجن کف مخزن

در زمان طولانی آبی، آشغال، رسوبات، زنگ زدگی جداره ها در کف مخزن انباشته شده و از حجم سیال داخل مخزن و حجم قابل استفاده مفید تانک می کاهند و در یک سیستم تانک گیجینگ بایستی این مقادیر به دقت اندازه گیری شوند. برای این کار از یک ترانسمیتر سطح خازنی به نام  Water Bottom Sensor شناخته شده و در انتهای سنسور  Multi-Point temperature  نصب شده است، استفاده می شود.

5) نمایشگر کنار مخزن

از آنجایی که اغلب این تجهیزات بر روی مخزن و در ارتفاع نصب شده اند، خواندن مقادیر به صورت محلی توسط کاربر مستلزم بالا رفتن از مخزن است که چندان ساده نیست. بنا بر این جهت سهولت از یک نشان دهنده محلی که در پایینن مخزن نصب شده که با  نام Local Indicator  شناخته می شود، استفاده می شود. مقادیر نمایش داده شده بر روی این نشان دهنده قابل تنظیم هستند.

6) واحد محاسبه گر

این بخش تمامی اطلاعات اندازه گیری شده و پارامترهای مخزن را جمع آوری کرده و حجم و جرم را محاسبه می کند پس از محاسبه، یک سیگنال به صورت Fieldbus تولید می نماید که بسته به نوع سیم کشی، فواصل و نحوه قرارگیری مخازن در مسافت های گوناگون قابل انتقال است. این سیگنال کد گذاری شده به اتاق کنترل، جایی که لایه بالایی سیستم قرار دارد، ارسال می شود. این تجهیز که بخش اصلی سیستم هم هست، Tank Manger یا Tank Hub  اطلاق می شود.

7) لایه بالایی ( جمع آوری سیگنال)

پس از تولید سیگنال از هر تانک، تمامی سیگنال ها در یک واحد کنترل در اتاق فرمان جمع آوری شده و از حالت کد گذاری شده خارج شده و به سیستم کنترل (DCS) منتقل می شوند و همچنین روی یک نمایشگر نشان داده شده و خروجی آنها قابل چاپ میباشد. در خصوص این بخش در مقالات آتی صحبت خواهیم کرد.