Pek çok sektörde olduğu gibi petrol ve gaz sektöründe de sürekli olarak düşen enerji fiyatlarından kaynaklanan önemli zorluklar yaşanmasına karşın, sektörde faaliyet gösteren işletmelerin performans standartlarını sürdürmekle birlikte verimliliklerini de sürekli olarak artırmaları beklenmektedir. Vizyonları ileriye dönük olan pek çok firma, bu zorlukların üstesinden gelebilmek ve bu zor koşullar altında rekabetçi kalabilmek için son teknolojilerin kullanımına yönelmektedirler. Petrol ve gaz proseslerinde verimliliği artırmanın kanıtlanmış yollarından biri de son derece kritik olan akış ölçümlerinin yüksek doğrulukla gerçekleştirilebilmesidir. Bu noktada, sıvı hatları içerisinde sürüklenen gazın (çift fazlı akış) petrol ve gaz uygulamalarında ölçüm doğruluğu ve performans üzerinde çok önemli etkileri bulunmaktadır. Genel olarak sistemler sürüklenen gaz içeriğini önlemek ya da tahliye etmek için tasarlanmış olsalar da, bu önlemler her zaman başarılı ve pratik olmayabilir.
Çift fazlı akış, çoğu akış ölçüm teknolojisi için ciddi ölçüm sorunlarına yol açmaktadır. Bu ölçüm teknolojilerinden bazıları ölçüm hatlarında gaz içeriği söz konusu olduğunda hiç ölçüm yapamazken bazıları da gaz içeriğini sıvı olarak algılamakta ve ölçmektedirler. Böyle durumlarda gaz hacmi ile orantılı bir ölçüm hatası söz konusu olmakta ve bu hacmin belirli bir seviyeye ulaşmasıyla da akışölçerler ölçümü tümüyle bırakabilmektedirler. Bu durumu önlemek amacıyla proses koşullarında gerçekleştirilecek olan bazı değişiklikler akış rejiminin ve sürüklenen gaz içeriği oranlarının da değişmesine yol açar. Sonradan oluşacak bu gibi değişiklikler öngörüleri ve proses yönetimini zorlaştırabilmektedir.
Sıvı akışkan içerisinde sürüklenen gaz içeriği, ölçüm tüpü frekansı üzerinden akışkan yoğunluğunu hesaplayarak çalışan coriolis kütlesel akışölçer için kendine özgü bir zorluk oluşturur. Ölçüm tüplerinin salınım frekansı ne kadar düşük ise yoğunluk değeri de o oranda büyük olacaktır. (Aynı durum tam tersi durumda da geçerlidir.) Çift fazlı akışkanın gaz ve sıvı kısımları belirli bir frekansta titreşen akış tüpleri boyunca farklı hızlarda hareket ederler. Değişen proses koşulları akış rejiminin ve ölçüm tüpü salınım frekanslarının hızla değişmesine neden olur.
Geçmişte; frekanstaki bu hızlı değişimler, coriolis kütlesel akışölçerlerin ölçüm tüpleri üzerinde yer alan sensörlerde sinyal kaybına yol açmaktaydı. Böyle bir durum; akışölçerlerin son derece düzensiz ve tekrarlanamayan ölçümler vermesinin yanı sıra, zaman zaman oluşan sensörler arası salınım frekansı farkı oluşması nedeniyle akışölçerin bir arıza oluştuğunu varsayarak sıfırlama moduna dönmesine ve akışın ölçülememesine dahi neden olabilmekteydi. Böyle bir sorun karşısında pek çok coriolis kütlesel akışölçer üreticisi, akışölçerlerinin çift fazlı akışlarda da çalışabilmesini sağlamak amacıyla (bazen sınırlı da olsa) farklı teknolojiler geliştirmek için çaba göstermişler ancak soruna çok farklı açılardan yaklaşmışlardır. 2012 yılında KROHNE; üretmekte olduğu OPTIMASS model coriolis kütlesel akışölçerlerin elektronik ünitesi olan MFC400 transtterleri için standart bir özellik olarak geliştirdiği EGM (Sürüklenen Gaz İçeriği Yönetimi – Entrained Gas Management) teknolojisi ile çift fazlı akışlardaki ölçüm soruna kalıcı bir çözüm geliştirmiştir.
Yüksek hızlı dijital sinyal işleme ve yazılım tabanlı alogoritmalar kullanan EGM teknolojisi, sensörler ve sürücülerin geri bildirimlerinden edinilen gerçek zamanlı frekans bilgisine dayanarak, ölçüm tüpü sürücüleri düzeyinde sabit ve hassas düzeltmeler yapmaktadır. Bu düzeltmeler, coriolis kütlesel akışölçerin çok çeşitli gaz sürüklenmeleri ve karmaşık akış koşulları boyunca sürekli ve tekrarlanabilir kütlesel akış ve yoğunluk ölçümleri gerçekleştirilmesine olanak tanımaktadır. KROHNE’nin geliştirmiş olduğu bu teknoloji ile KROHNE coriolis kütlesel akışölçerler; sürüklenen ya da hapsolmuş gaz içeriği olan sıvı hatlarının sürekli değişen akış rejimlerinde dahi sorunsuz, kararlı ve tekrarlanabilir ölçüm yapabilmektedirler. Bu ölçüm yeteneği, EGM teknolojisinin ilk uygulandığı günden bu yana en zor koşullarda dahi yaptığı ölçümlerle benzersizliğinin sahada pek çok kez kanıtlandığını göstermektedir.
Hazırlayan: Frank Grunert – Can Merter
