影響棧橋裝油計量準確的因素及改進措施

白文彬

（蘭州石化公司油品儲運廠，蘭州730060）

1 引言

油品計量的目的是為了準確地確定油品的數(shù)量，以便在此基礎(chǔ)上進行貿(mào)易交接，保證相關(guān)單位生產(chǎn)銜接正常進行。計量數(shù)量不僅是進行經(jīng)濟核算的依據(jù)，而且在散裝油品的貿(mào)易中，確定數(shù)量多少，損耗多少，向發(fā)貨方索賠多少，以及能否索賠的關(guān)鍵是計量數(shù)據(jù)是否完整、準確。只有做好計量工作，才能有效地維護企業(yè)的經(jīng)濟利益。

2 質(zhì)量流量的計算方法

達西批發(fā)站現(xiàn)采用SCADA 自動定量裝車監(jiān)控管理系統(tǒng)，由上位機（工控機）、一次儀表（質(zhì)量流量計、溫度變送器）和執(zhí)行機構(gòu)（電磁閥、電機油泵）等組成，通過運用現(xiàn)場的批控儀將質(zhì)量流量計的流量脈沖信號采集后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，傳送至上位機接口，通過上位機進行監(jiān)控控制。

由于使用質(zhì)量流量計，當密度為ρ 的流體在旋轉(zhuǎn)管道中以恒定速度流動時，任何一段長度的管道都將受到一個切向科里奧利力△Fc：

△Fc=2ωρVA△x

式中：A 為管道的流通截面積；

由于存在關(guān)系式：qm=ρVA，

所以：△Fc=2ωqm△x。

因此，直接或間接測量在旋轉(zhuǎn)管中流動流體的科里奧利力就可以測得質(zhì)量流量。

3 流量計對計量準確度的影響

3.1 特點

質(zhì)量流量計是一種具有諸多優(yōu)點的流量測量儀表，表現(xiàn)為穩(wěn)定性好、重復性高、測量準確等，同時，可以對溫度、密度、壓力等變量進行補償，減少了購置儀表的成本。

3.2 應(yīng)用

在2016年上半年，達西批發(fā)站對3 臺質(zhì)量流量計進行標定，由第三方負責，標定結(jié)果見表1。

表1 3 臺質(zhì)量流量計標定結(jié)果

從表1可以看出，當流量達到50～60t/h，3 臺質(zhì)量流量計的誤差最大達到-0.085%，最小達到0.030%，均在0.15%的范圍內(nèi)，質(zhì)量流量計的精度達到0.15 級，屬于較好的計量狀態(tài)。在目前的車間工藝條件下，質(zhì)量流量計的正常運行流量一般在50～60t/h，與標定流量重合，流量計可以達到較好的計量效果。

但是在實際操作過程中，質(zhì)量流量計的計量精度并沒有達到標定精度，計量誤差偏大的情況時有發(fā)生。

3.3 影響質(zhì)量流量計計量的因素

自2013年引入質(zhì)量流量計進行計量以來，發(fā)現(xiàn)被測介質(zhì)物理參數(shù)的變化，對質(zhì)量流量計的測量精度是有一定影響的，在貿(mào)易交接中不能被忽視。

3.3.1 流體壓力變化的影響

操作壓力變化影響測量管剛性變化，使原有零點偏移。在達西批發(fā)站現(xiàn)有的工藝條件下，質(zhì)量流量計的運行壓力在0.4MPa 左右，但是在計量部位標定時所用壓力為0.2MPa，會產(chǎn)生0.2MPa 的壓力差，從上面的實驗結(jié)果可以看出，質(zhì)量流量計在運行時會產(chǎn)生-0.3%的計量誤差。雖然實際操作中由于質(zhì)量流量計中存在壓力補償，計量誤差達不到-0.3%，但是對于高精度儀表還是有不小影響[1]。

3.3.2 流體溫度變化的影響

當溫度變化時，產(chǎn)生的熱膨脹（或收縮）力將作用到質(zhì)量流量傳感器上，影響測量管剛性變化，這種剛性變化與溫度變化成一定的函數(shù)關(guān)系，它通過質(zhì)量流量計內(nèi)置的Ptl00 檢測溫度，質(zhì)量流量計自行補償溫度變化對測量管的剛性影響，但操作溫度相對儀表調(diào)零時的溫度相差較大時，必須考慮流量計測量管的幾何結(jié)構(gòu)的不完全對稱對儀表零點穩(wěn)定性的影響。

3.3.3 管道安裝應(yīng)力影響

若連接流量傳感器管道中心未對準（或不平行），管道應(yīng)力會形成壓力、拉力或剪切力作用到質(zhì)量流量計測量管上，造成測量管的不對稱性，導致零點變動，因此，質(zhì)量流量計安裝好后必須調(diào)零以消除或減小這一影響[2]。若管道嚴重未對準，有可能無法調(diào)至零位。

3.3.4 汽液兩相的影響

在實際工況中，管線由于露天鋪設(shè)，在氣溫較高的條件下，管線內(nèi)油品氣化現(xiàn)象嚴重，在初始的裝車過程中，油品的計量誤差明顯增大，大約在4.5‰～6‰，待平穩(wěn)后誤差逐漸回落，證明汽液兩相對其有不小的影響，這是不能被忽視的因素。

4 消除影響因素的對策

4.1 正確選擇質(zhì)量流量計

一臺好的質(zhì)量流量計在消除計量誤差方面至關(guān)重要，不同的生產(chǎn)廠家，不同的技術(shù)水平對質(zhì)量流量計的性能及穩(wěn)定性有很大的影響。車間在2016年底引入兩臺愛默生質(zhì)量流量計，其與國產(chǎn)某質(zhì)量流量計計量差距在0.11%，差距的存在也是由質(zhì)量流量計本身的性能差距導致的，在測量管的加工精度上，在流量傳感器的零漂值上，在智能化程度上國產(chǎn)質(zhì)量流量計與進口質(zhì)量流量計都存在較大差距，所以為了降低計量誤差，質(zhì)量流量計的選型十分關(guān)鍵。

4.2 在線進行零點標定

由質(zhì)量流量計的工作原理可知，當測量管內(nèi)液體靜止時，U 型管兩側(cè)的相位差為零，但由于測量管制作工藝及測量元件無法達到理想狀態(tài)，外界因素的干擾使得液體靜止時依然能檢測到相位差，因此，應(yīng)引入零點的概念消除外界因素對測量精度的影響。在實際生產(chǎn)中，在不同工況下進行零點標定使用時，應(yīng)注意工況變動或環(huán)境條件改變，如果工況大幅度變化時，需作零點調(diào)整以消除漂移。調(diào)零后，質(zhì)量流量計MF 值都非常接近1.0000，完全符合貿(mào)易交接對計量誤差的要求，所以在實際工況中的調(diào)零是必不可少的操作步驟。

4.3 流量計的規(guī)范安裝

為避免由于安裝造成質(zhì)量流量計的計量誤差增大，在水平的工藝管道上安裝質(zhì)量流量計時，因為被測流體是液體，需水平安裝流量計，避免空氣聚積在流量管內(nèi)，安裝完畢后需用水平尺進行水平度檢查，保證水平度達標；安裝質(zhì)量流量計時，一定要保證流體的實際流向與流量計上標示的流向箭頭方向一致；質(zhì)量流量計在管線兩端必須有水平支撐，在條件允許的情況下，連接質(zhì)量流量計兩端的連接件宜采用彈性連接，保證質(zhì)量流量計所受的應(yīng)力小，不會影響U 型管的相位變化[3]。

5 其他消除計量誤差的方法

當油品中含有氣體時，應(yīng)在流量計前加消氣器，消除油品中的氣體；采用分段修正的方法減小誤差；根據(jù)使用情況縮短檢定周期；及時檢查和清潔流量計及其過濾器，讓各運動部件始終處于良好潤滑狀態(tài)；控制液體的壓力、溫度、流量達到平穩(wěn)狀態(tài)；做到專罐、專線、專泵、專貨位、專油品；選擇罐容標準的罐車作為標定依據(jù)。

6 結(jié)語

通過近年來對達西批發(fā)站的貿(mào)易計量誤差進行研究及改進，企業(yè)在對外貿(mào)易交接中以精準、高效贏得客戶的廣泛好評。對于實際操作中存在的問題，依靠車間自身經(jīng)驗積累及技術(shù)進步，逐步減少誤差，將計量誤差控制在合理范圍內(nèi)，通過使用新設(shè)備，尤其是質(zhì)量流量計的使用，極大地提升了達西批發(fā)站的計量管理工作的水平，為企業(yè)增產(chǎn)增效打下良好的基礎(chǔ)。