Endüstriyel süreçlerde sıvı seviyesinin doğru şekilde ölçülmesi ve kontrol edilmesi, güvenlik, verimlilik ve kalite açısından kritik öneme sahiptir. Bu amaçla kullanılan en temel ekipmanlardan biri seviye göstergeleri (level gauges) ve seviye kontrol cihazlarıdır (level controllers). Bu cihazlar, tanklar, basınçlı kaplar, boru hatları ve çeşitli proses ekipmanlarında sıvı seviyesini hem görsel hem de otomatik olarak izleme ve kontrol etme imkanı sağlar.

SEVİYE GÖSTERGELERİ (LEVEL GAUGES)

Seviye göstergeleri, operatörlere tank veya kap içerisindeki sıvının seviyesini doğrudan gözlemleme imkanı veren cihazlardır. Çeşitli tipleri mevcuttur:

Şamandıralı göstergeler: Sıvı yüzeyinde yüzen bir şamandıra ile çalışır. Şamandıra yükseldikçe veya alçaldıkça gösterge seviyeyi yansıtır.
Manyetik göstergeler: Manyetik şamandıra ve göstergeden oluşur. Özellikle yüksek basınçlı ve tehlikeli sıvılarda tercih edilir.
Cam tüplü göstergeler: Basit ve düşük maliyetli bir yöntem olup şeffaf borular aracılığıyla sıvı seviyesi gözlemlenir.

SEVİYE KONTROL CİHAZLARI (LEVEL CONTROLLERS)

Bu cihazlar yalnızca seviye ölçümü yapmakla kalmaz, aynı zamanda belirlenen seviyelere göre otomatik kontrol sağlar. Örneğin, tankın fazla dolmasını engellemek için pompayı kapatabilir veya boş bir tankın dolumunu başlatabilir. Başlıca tipleri:

Elektronik kontrol cihazları: Sensörlerden gelen sinyalleri değerlendirerek röleler, pompalar veya vanalar aracılığıyla sistemi kontrol eder.
Pnömatik kontrol cihazları: Basınç ve hava sinyalleri ile çalışan kontrol sistemleri için uygundur.
Akıllı kontrol cihazları: Dijital haberleşme protokolleri (HART, Profibus vb.) ile çalışarak SCADA ve DCS sistemlerine entegre olabilir.

UYGULAMA ALANLARI

Seviye göstergeleri ve kontrol cihazları; kimya, petrokimya, gıda, enerji, su arıtma, ilaç ve denizcilik sektörlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle büyük depolama tanklarında taşma ve kuruma riskini önlemek için kritik öneme sahiptir.

SEÇİM KRİTERLERİ

Sıvının kimyasal özellikleri (asit, baz, solvent vb.)
Basınç ve sıcaklık koşulları
Ölçüm hassasiyeti ihtiyacı
Prosesin otomasyon seviyesi
Güvenlik standartları ve sertifikasyon gereksinimleri

SONUÇ

Sonuç olarak, seviye göstergeleri ve kontrol cihazları endüstriyel proseslerin güvenli ve verimli şekilde yönetilmesinde kritik rol oynar. Doğru seçim ve düzenli bakım ile bu cihazlar, tesislerin operasyonel güvenilirliğini artırır ve maliyetleri düşürür.

Doğalgaz, yüksek basınçla ana iletim hatlarından şehir şebekelerine ve sanayi tesislerine taşınır. Ancak tüketiciye ulaştırılmadan önce basınç seviyesinin düşürülmesi ve kontrol edilmesi gerekir. Bu işlevi sağlayan Basınç Düşürme İstasyonları (BDİ), modern enerji altyapısının en kritik bileşenlerinden biridir.

Son yıllarda, istasyonların otomasyon sistemleri ile donatılması ve güvenlik ekipmanlarının gelişmiş hale gelmesi, operasyonel verimlilik ve emniyet açısından zorunluluk haline gelmiştir.

OTOMASYON SİSTEMLERİNİN ROLÜ

SCADA Entegrasyonu

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) sistemleri, BDİ’lerdeki basınç, debi ve sıcaklık gibi parametreleri sürekli izler.
Operatörler, uzak bir merkezden vanaları açıp kapatabilir, regülatör ayarlarını değiştirebilir ve acil durumlarda anında müdahale edebilir.

Sensör ve Ölçüm Teknolojileri

Basınç sensörleri: Çıkış basıncındaki ani dalgalanmaları algılar.
Debimetreler: Tüketim miktarını ölçer, kaçak tespitine yardımcı olur.
Sıcaklık sensörleri: Gazın termodinamik özelliklerini kontrol altında tutar.

Otomatik Vana Kontrolü

Kritik istasyonlarda pnömatik aktüatörlü küresel vanalar kullanılır.
Acil durumda SCADA komutuyla veya sensör sinyaliyle vana otomatik kapanarak gaz akışını keser.

GÜVENLİK SİSTEMLERİ

Emniyet Vanaları (PSV)

Beklenmedik basınç artışlarında açılarak hattı korur.
API 520/521 standartlarına göre tasarlanır.

Çift Regülasyon + By-Pass Yapısı

Bir regülatör arızalanırsa diğeri devreye girer.
By-pass hattı, bakım sırasında kesintisiz gaz akışı sağlar.

Gaz Kaçak Dedektörleri

İstasyona yerleştirilen dedektörler, küçük sızıntıları bile algılayarak alarm verir.
SCADA’ya entegre edilerek erken müdahale imkânı sunar.

Yangın ve Patlama Sensörleri

Alev dedektörleri ve sıcaklık sensörleri, istasyonun güvenlik sistemine bağlıdır.
Tehlike anında otomatik yangın söndürme sistemleri devreye girer.

MÜHENDİSLİK HESAPLAMALARI

Basınç Düşümü Hesabı

ΔP = Pin − Pout

Pin: Giriş basıncı (bar)
Pout: Çıkış basıncı (bar)

Örnek: 70 bar giriş basıncı olan bir iletim hattında, şehir şebekesi için çıkış basıncı 19 bar’a düşürülüyorsa:
ΔP = 70 − 19 = 51 bar

Emniyet Vanası Açma Basıncı

Emniyet vanasının açma basıncı, çıkış basıncının genellikle %110–120’si olarak belirlenir.

Örnek: 19 bar çıkış basıncı için PSV ayar basıncı ≈ 21–22 bar.

SCADA Trend Analizi

Basınç sensörlerinden alınan veriler, trend grafikleri ile incelenir.
Bu grafikler, regülasyonun stabil çalışıp çalışmadığını gösterir.

ÖRNEK UYGULAMALAR

Türkiye: BOTAŞ şehir giriş istasyonlarında, çift regülasyon + emniyet vanası + SCADA otomasyonu standarttır.
Avrupa: Gürültü kirliliğini azaltmak için çok kademeli basınç düşürücü vanalar tercih edilmektedir.
Japonya: Deprem riski yüksek bölgelerde, istasyonlara sismik sensörler eklenerek gaz akışı otomatik kesilmektedir.

SONUÇ

Doğalgaz basınç düşürme istasyonlarında otomasyon ve güvenlik sistemleri, modern enerji altyapısının ayrılmaz bir parçasıdır. SCADA entegrasyonu, gelişmiş sensörler ve güvenlik vanaları sayesinde:

Operasyonel verimlilik artar
Acil durumlarda hızlı müdahale sağlanır
İnsan ve çevre güvenliği korunur

Gelecekte, yapay zekâ tabanlı kestirimci bakım sistemleri ve daha akıllı sensörler ile bu istasyonların güvenlik seviyesinin daha da artacağı öngörülmektedir.

Seviye Göstergeleri ve Kontrol Cihazları

Doğalgaz Basınç Düşürme İstasyonlarında Otomasyon ve Güvenlik Sistemleri

Kategori arşivi: Otomasyon