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管输成品油质量流量计下限运行应用
关键字:质量流量计,流量计    日期:2019-1-14 8:55:50

摘 要:在成品油计量站场设备维修等过程中,会出现质量流量计下限运行工况,本文对其小流量运行时的计量结果进行分析,并与人工储罐检尺计量结果进行对比。

0引言

管输成品油所用质量流量计称作科里奥利质量流量计,其结构主体是两根振动方向相反的U形管。当流体经过振动管时对管子产生与其流动方向垂直的反作用力,导致U形管的振动出现相位差,相位差与流体质量流量的大小成正比,通过电路检测出相位差,经计算机运算即可直接得出流体的质量。对比通过储罐取样、检尺的手工计算流体质量的方式,该质量流量计具有准确度高、重复性好、自动化程度高等优势。其主要缺点是流体中气体[1]含量会影响测量准确度、流量过低[2]时容易产生零点漂移。

1小流量运行工况

西部管道某成品油分输站分输支线长2.34km,管径Φ219.1×5.6mm,计算所得管容为79.5m³。所用成品油质量流量计型号为CMF-400M,运行量程为50200t/h,精度为0.2%。管线的高程变化情况如图1所示。

由于进站阀门执行机构存在渗漏,需要在分输支线管线存油泄放至油库储罐后才能开展阀门更换作业。在管线存油泄放过程中,由于担心管线高程差的起伏造成油品中气体含量超标、泄放流量小超出50t/h下限运行等,采用油品进罐后取样、检尺的交接方式。

管线存油排放持续时间为7.6h,理论平均流量为79.5m³/7.6h=10.5m³/h,开始排放时密度计显示最大流量为47.5m³/h,油品密度约为830826.5kg/m³,则流量计全程在下限运行。在管线存油排放过程中,流量计未出现驱动增益超限报警(由油品中气液两相超标引起),零点过高报警[3](小流量切除点设定为0.5m³/h,持续5min后停止排放)等。

2人工检尺误差计算

根据油品静态计量要求,上罐取样、检尺测得储罐液位变化为10.7mm,油品平均密度为826.5kg/m³,排放体积为68.237m³,经过修正计算所得管线存油排放总量为56.402t。

由于检尺过程中液位变化不大,误差的主要来源于检尺高度的变化,量油尺的最小分度值为1mm,人眼能够判别的最小液位变化为分度值的1/5,即0.2mm,则检尺的误差为:

10.2/10.7×100%=2%(1

在检尺过程中,不确定度因素主要有以下三个方面。

1)取样油品密度测量,密度计最小分度值为0.5kg/m³,其不确定度为:U0.05

2)取样油品温度测量,温度计准最小分度值为0.2℃,其不确定度为:U0.02

3)储罐液位测量,量油尺最小分度值为1mm,其不确定度为:U0.1

三个不确定度相互独立,则检尺总体标准不确定度为:取包含因子k=2,扩展不确定度为:

U=k·U0.22

3流量计小流量运行分析

在管线存油排放开始前,流量计示数为1306593.218,排放结束后,流量计示数为1306650.804,流量计显示管线存油排放总量为57.586t。

在排放开始后,管道内压力不断减少,油品中溶解的气体[4]出现部分挥发,但只会在聚集在油尾经过的管线的B、D处(图1)。进站管道为管线最低点,且由于进站弯头的作用,流量计比弯头前管道高约2m,流经流量计的油品所含气体仍然较少,流量计很少出现气体报警。

当出现小流量报警时结束排放,小流量切除持续时间为5min,产生零点漂移的量为0.5×5/600.04m³,占流量计显示排油总量的比例为:0.04/68.2760.05%。

小流量切除时最大误差为:

10.04×0.830.03t(3

下限运行时误差等级[5]为流量计准确度等级的2倍,下限运行时的最大误差为:

257.586×0.4%=0.23t(4

则排油质量流量计总体误差为:

2=(0.030.23/57.5860.45%(5

比较式(1)与式(5)误差可知,质量流量计下限运行时,误差仍然优于人工上罐取样、检尺方式。

4结语

管输成品油质量流量计下限运行时计量误差仍然优于人工检尺、取样的静态计量方式,因此,推荐采用质量流量计来进行计量和交接。

 

 

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