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影响栈桥装油计量准确的因素及改进措施

来源:兰州石化公司油品储运厂作者:白文彬发表时间:2019-09-15
【摘 要】 油品计量的主要任务是保证计量值的准确可靠,也就是说要及时、准确地确定收入、发出油品的数量,并据此计算出损耗量等。油品计量的目的是为了准确地确定油品的数量,以便在此基础上进行贸易交接。准确的油品计量是保证油品正常生产的必要条件。
1 引言
油品计量的目的是为了准确地确定油品的数量,以便在此基础上进行贸易交接,保证相关单位生产衔接正常进行。计量数量不仅是进行经济核算的依据,而且在散装油品的贸易中,确定数量多少,损耗多少,向发货方索赔多少,以及能否索赔的关键是计量数据是否完整、准确。只有做好计量工作,才能有效地维护企业的经济利益。
2 质量流量的计算方法
达西批发站现采用 SCADA 自动定量装车监控管理系统,由上位机(工控机)、一次仪表(质量流量计、温度变送器)和执行机构(电磁阀、电机油泵)等组成,通过运用现场的批控仪将质量流量计的流量脉冲信号采集后转换为数字信号,传送至上位机接口,通过上位机进行监控控制。由于使用质量流量计,当密度为 ρ 的流体在旋转管道中以恒定速度流动时,任何一段长度的管道都将受到一个切向科里奥利力△Fc:
20190915165920.jpg
因此,直接或间接测量在旋转管中流动流体的科里奥利力就可以测得质量流量。
3 流量计对计量准确度的影响
3.1 特点
质量流量计是一种具有诸多优点的流量测量仪表,表现为稳定性好、重复性高、测量准确等,同时,可以对温度、密度、压力等变量进行补偿,减少了购置仪表的成本。
3.2 应用
在 2016 年上半年,达西批发站对 3 台质量流量计进行标定,由第三方负责,标定结果见表 1。
20190915165929.jpg
从表 1 可以看出,当流量达到 50~60t/h,3 台质量流量计的误差最大达到-0.085%,最小达到 0.030%,均在 0.15%的范围内,质量流量计的精度达到 0.15 级,属于较好的计量状态。在目前的车间工艺条件下,质量流量计的正常运行流量一般在 50~60t/h,与标定流量重合,流量计可以达到较好的计量效果。
但是在实际操作过程中,质量流量计的计量精度并没有达到标定精度,计量误差偏大的情况时有发生。
3.3 影响质量流量计计量的因素
自 2013 年引入质量流量计进行计量以来,发现被测介质物理参数的变化,对质量流量计的测量精度是有一定影响的,在贸易交接中不能被忽视。
3.3.1 流体压力变化的影响
操作压力变化影响测量管刚性变化,使原有零点偏移。在达西批发站现有的工艺条件下,质量流量计的运行压力在0.4MPa 左右,但是在计量部位标定时所用压力为 0.2MPa,会产生 0.2MPa 的压力差,从上面的实验结果可以看出,质量流量计在运行时会产生-0.3%的计量误差。虽然实际操作中由于质量流量计中存在压力补偿,计量误差达不到-0.3%,但是对于高精度仪表还是有不小影响 [1] 。
3.3.2 流体温度变化的影响
当温度变化时,产生的热膨胀(或收缩)力将作用到质量流量传感器上,影响测量管刚性变化,这种刚性变化与温度变化成一定的函数关系,它通过质量流量计内置的 Ptl00 检测温度,质量流量计自行补偿温度变化对测量管的刚性影响,但操作温度相对仪表调零时的温度相差较大时,必须考虑流量计测量管的几何结构的不完全对称对仪表零点稳定性的影响。
3.3.3 管道安装应力影响
若连接流量传感器管道中心未对准(或不平行),管道应力会形成压力、拉力或剪切力作用到质量流量计测量管上,造成测量管的不对称性,导致零点变动,因此,质量流量计安装好后必须调零以消除或减小这一影响 [2] 。若管道严重未对准,有可能无法调至零位。
3.3.4 汽液两相的影响
在实际工况中,管线由于露天铺设,在气温较高的条件下,管线内油品气化现象严重,在初始的装车过程中,油品的计量误差明显增大,大约在 4.5‰~6‰,待平稳后误差逐渐回落,证明汽液两相对其有不小的影响,这是不能被忽视的因素。
4 消除影响因素的对策
4.1 正确选择质量流量计
一台好的质量流量计在消除计量误差方面至关重要,不同的生产厂家,不同的技术水平对质量流量计的性能及稳定性有很大的影响。车间在 2016 年底引入两台爱默生质量流量计,其与国产某质量流量计计量差距在 0.11%,差距的存在也是由质量流量计本身的性能差距导致的,在测量管的加工精度上,在流量传感器的零漂值上,在智能化程度上国产质量流量计与进口质量流量计都存在较大差距,所以为了降低计量误差,质量流量计的选型十分关键。
4.2 在线进行零点标定
由质量流量计的工作原理可知,当测量管内液体静止时,U 型管两侧的相位差为零,但由于测量管制作工艺及测量元件无法达到理想状态,外界因素的干扰使得液体静止时依然能检测到相位差,因此,应引入零点的概念消除外界因素对测量精度的影响。在实际生产中,在不同工况下进行零点标定使用时,应注意工况变动或环境条件改变,如果工况大幅度变化时,需作零点调整以消除漂移。调零后,质量流量计 MF 值都非常接近 1.0000,完全符合贸易交接对计量误差的要求,所以在实际工况中的调零是必不可少的操作步骤。
4.3 流量计的规范安装
为避免由于安装造成质量流量计的计量误差增大,在水平的工艺管道上安装质量流量计时,因为被测流体是液体,需水平安装流量计,避免空气聚积在流量管内,安装完毕后需用水平尺进行水平度检查,保证水平度达标;安装质量流量计时,一定要保证流体的实际流向与流量计上标示的流向箭头方向一致;质量流量计在管线两端必须有水平支撑,在条件允许的情况下,连接质量流量计两端的连接件宜采用弹性连接,保证质量流量计所受的应力小,不会影响 U 型管的相位变化 [3] 。
5 其他消除计量误差的方法
当油品中含有气体时,应在流量计前加消气器,消除油品中的气体;采用分段修正的方法减小误差;根据使用情况缩短检定周期;及时检查和清洁流量计及其过滤器,让各运动部件始终处于良好润滑状态;控制液体的压力、温度、流量达到平稳状态;做到专罐、专线、专泵、专货位、专油品;选择罐容标准的罐车作为标定依据。
6 结语
通过近年来对达西批发站的贸易计量误差进行研究及改进,企业在对外贸易交接中以精准、高效赢得客户的广泛好评。对于实际操作中存在的问题,依靠车间自身经验积累及技术进步,逐步减少误差,将计量误差控制在合理范围内,通过使用新设备,尤其是质量流量计的使用,极大地提升了达西批发站的计量管理工作的水平,为企业增产增效打下良好的基础。
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