Durchflussmessung an einem Lagerterminal

Durchflussmessung an einem Lagerterminal

Das United Riverhead Terminal (URT) liegt am Nordufer von Long Island, 80 Meilen östlich des New York Harbour und wurde 1956 gebaut. Alle Produkte werden mit Seeschiffen empfangen und verschifft, die auf einer Tiefwasserplattform im Long Island Sound eine Meile vor der Küste be- und entladen.

Die Plattform verfügt über zwei Liegeplätze, die Schiffe und/oder Hochseeschiffe aufnehmen können, darunter Tanker mit einem Tiefgang von bis zu 62 Fuß, was Riverhead zum tiefsten Tankerhafen an der Ostküste der USA macht. Das Terminal empfängt routinemäßig Suezmax-Klasse-Tanker und kann sehr große Rohöltanker (VLCCs) aufnehmen. Die Offshore-Plattform der URT ist mit dem Tanklager durch zwei 24" U-Boot-Pipelines verbunden, die mit 20 Tanks mit einer kombinierten Speicherkapazität von 5,2 Millionen Barrel verbunden sind. Die Behältergrößen reichen von 12.000 Barrel bis 580.000 Barrel. Etwa die Hälfte wird durch ein Dampfkesselsystem erwärmt, das bei der Lagerung von Schwerölen, Mischbeständen, Gasölen und Rohöl eingesetzt wird. Die restlichen Tanks speichern Destillat, Benzin und Rohöl.

Als das Terminal 2012 von United Riverhead fertig gestellt wurde, wechselte es von einem zuvor proprietären Lager zu einem Mietlager, was einige Herausforderungen für den Terminalmanager mit sich brachte. Als es sich um einen proprietären Speicher handelte, waren alles, was zur Überwachung des Produkts benötigt wurde, Füllstandsmessgeräte, die praktisch zeitverzögerte Durchflussraten lieferten, die gut genug waren, wenn die Übertragung intern war. Aber jetzt, da das Terminal zu einem unabhängigen Mittelsmann geworden war, brauchte es eine genaue Durchflussüberwachung.

Obwohl das Terminal eine Vielzahl von Erdölprodukten lagern kann, lagert es derzeit nur zwei: Nummer zwei und Nummer sechs Öl. Und es ist die Nummer sechs, die ein teures Problem geschaffen hat.

Wenn Öl der Nummer zwei gefördert wird, muss sichergestellt sein, dass keine sechs mehr im System sind. Zur Reinigung der Leitung wird Off-Spec Nummer zwei Schneidöl verwendet, das bereits mit sechs verunreinigt ist. Es wird auf 49 °C erhitzt, im Rohr gelagert und bei Eintreffen des sauberen Öls Nummer zwei durch die Rohrleitung geschoben. Wenn das nicht spezifizierte Öl in den Slop-Tank gelangt, wird das Ventil geöffnet und das Schneidöl aus dem Rohr geleitet. Wenn alles gelagert ist, wird das Ventil geschlossen und das reine Öl der Nummer zwei wird zu seinem Lagerort geleitet. Wenn die größte Menge des reinen Öl Nummer zwei gelagert ist, wird das Schneidöl wieder eingeführt, um das letzte der sauberen Nummer zwei in den Lagertank zu "schieben" und das Schneidöl auf die gleiche Weise in den Slop-Tank zu fördern.

Mit den vorhandenen Füllstandsmessgeräten gab es dabei Probleme. Sie lieferten nur eine virtuelle Durchflussmessung, so dass die Bediener mit der Entnahme von Produktproben beginnen konnten, um Farbe und Viskosität zu erkennen, wenn sich die Schnittstelle dem Ventil näherte. Gemäß dem Mietvertrag zwischen United Riverhead Terminal und seinen Kunden musste nun das gesamte mit dem Schneidöl verunreinigte Öl von United Refining gekauft werden. Eine genauere Durchflussmessung war zwingend erforderlich.

Ein Messgerät, dass für Mineralölprodukte entwickelt wurde.

FLEXIMs nicht-invasiver HPI-Durchflussmesser - speziell entwickelt, um den Herausforderungen der Kohlenwasserstoff verarbeitenden Industrie gerecht zu werden - war die Antwort. Der Schlüssel zum Erfolg des Zählerdesigns ist die interne Firmware, die sich wie ein Mini-Durchflussrechner verhält. Dieser nimmt die Temperatur- und Druckeingabe und verfügt über Tabellen mit Industriestandards für Kohlenwasserstoffe, darunter TP25 - der Industriestandard, der die Eigenschaften von leichten Kohlenwasserstoffen wie Propan und Butan definiert, ASTM 1250 - die Norm, die die Eigenschaften von raffinierten Kraftstoffen wie Autobenzin, Diesel und Düsenkraftstoff definiert, und D4311 - die Norm, die die Eigenschaften von schweren Produkten wie Asphalt definiert.

Das Messgerät berechnet die Dichte und die Korrekturfaktoren für Temperatur und Druck, wie sie in diesen Dokumenten definiert sind, und verfügt über die zur Berechnung des Nettovolumens erforderlichen Algorithmen. Anstelle nur eines tatsächlichen Durchflusses für Fässer liefert der Zähler einen Nettodurchfluss für das Volumen - korrigiert um Temperatur und Druck - unter Verwendung von branchenüblichen Algorithmen. Das macht das HPI-Messgerät zu einem idealen Messgerät, um die Schnittstelle zwischen dem Öl Nummer zwei und dem dickeren Schneidöl präzise zu erfassen.

Am United Riverhead Terminal wurde für erste Testzwecke ein zweistrahliger HPI Strömungs- und Schnittstellenzähler auf einer 22" Kohlenstoffstahlleitung installiert, um eine Binnenschiffslast mit niedrigem Schwefelgehalt Nummer zwei Heizöl zu überwachen und das Potenzial für URT zu bewerten, den Zähler für beide Schnittstellenerkennungen nutzen zu können, um die Menge der heruntergestuften Nummer zwei zu minimieren und eine genaue Kontrollmessung für das gesamte Nettovolumen (STND) der Produkt- und Schneidbewegungen zu ermöglichen.

Die Daten des Durchflussmessers protokollierten alle Durchflussmengen/Gesamtmenge (Standard und Brutto), Temperatur, API-Nummer und zahlreiche erweiterte Diagnosen in einem Intervall von 15 Sekunden während der Binnenschiffsentladung von etwa 59.297 Standard-Fässern Heizöl. Das Messgerät stellte fest, dass sich der API-Wert von 22 (Fräser) auf etwa 36 (Heizöl) änderte. Dies wurde festgestellt, nachdem etwa 4.000,84 Fässer Mähgut verschoben wurden. Das URT-Personal begann zu diesem Zeitpunkt mit einer höheren Abtastrate, um zu überprüfen, ob die Schnittstelle tatsächlich aufgetreten war. Es hatte und die Pumpen wurden abgeschaltet, das Schneidöl wurde in seinen Tanks gelagert und die Ventile so eingestellt, dass das Heizöl in seinen Lagertank gepumpt werden konnte.

Anschließend wurde das verbleibende Heizöl Nummer zwei in der Rohrleitung zwischen Binnenschiff und Lagertank mit Schneidöl in die Produktlagerung geschoben. Die HPI-Durchflussmessdaten von FLEXIM protokollierten alle wichtigen Durchflussdaten im 10-Sekunden-Takt während des Schneidevorgangs. Etwa 3.846,34 Standardfässer mit der Nummer zwei wurden vom Schneidöl während des etwa 50-minütigen Schneidevorgangs in den Tank geschoben.

"Das HPI-Meter hat es geschafft, beide Schnittstellen genau zu identifizieren", verrät der URT-Operator. "Diese Informationen erlaubten es uns, den Betrag von Nummer zwei, der herabgestuft wurde, zu minimieren. Der Zähler lieferte auch eine genaue Echtzeit-Rate und das Gesamtvolumen (STND-Tonnen) der Produkt- und Schneidbewegungen."

"Das hat uns zwischen 1.500 und 2.000 Barrel verunreinigtes Öl erspart, was zu Einsparungen von 30.000 Dollar (22.000 Euro) führte. Der Zähler amortisierte sich bereits bei der ersten Nutzung. Natürlich habe ich einen gekauft und wir verwenden ihn bei jedem Transfer. Das sollte zu einer jährlichen Einsparung von etwa 750.000 US-Dollar führen. Und diese Einsparungen werden zunehmen, wenn wir mit der Lagerung anderer Arten von Kohlenwasserstoffprodukten beginnen und die Kapazität voll ausgelastet ist."

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