|
質量流(liu)量計在(zai)成品油(you)船舶交(jiao)接中的(de)應用
|
摘(zhāi)要:爲提(tí)高船舶(bo)交接成(chéng)品油工(gong)作質量(liàng),應用質(zhì)量流量(liàng)計
進行(háng)成品油(you)船舶交(jiāo)接的方(fāng)法,闡述(shu)質量流(liú)量計技(jì)術原理(li),結💯合實(shi)際案例(li)分析交(jiao)接測量(liang)中常見(jiàn)問題,說(shuō)明質量(liàng)⭐流量✊計(ji)應🏃🏻♂️用系(xi)統優化(huà)方法,觀(guan)察應用(yòng)效果。提(ti)出爲促(cu)進精準(zhun)交接,應(yīng)從工藝(yi)流⚽程、硬(yìng)件設備(bei)和測量(liang)技術着(zhe)手,進行(hang)全方位(wèi)優化,可(ke)顯著優(you)化測⚽量(liàng)精度。
0引(yǐn)言
當前(qian)質量流(liu)量計多(duō)采用科(kē)裏奧利(li)力質量(liang)流量計(jì),以😘科裏(li)奧利力(lì)效應爲(wèi)基礎進(jin)行油晶(jīng)交接質(zhì)量測♈量(liang),通常情(qíng)況下此(cǐ)種測量(liang)精度較(jiào)高,油晶(jīng)密度、溫(wēn)度✌️對測(cè)量結果(guǒ)無顯著(zhe)影響。水(shuǐ)介質測(cè)量時采(cai)用此設(she)㊙️備可達(dá)到0.1%精度(du),不确定(ding)度爲0.5%。但(dàn)在實際(jì)應㊙️用時(shi),工藝流(liú)程、操作(zuò)技術以(yǐ)及系統(tǒng)🔞設計等(děng)因素可(ke)能影響(xiang)最終測(ce)量結果(guo),加大測(ce)量誤差(cha)。
1質量流(liu)量計應(yīng)用技術(shù)原理
質(zhì)量流量(liàng)計在計(ji)量油品(pin)質量方(fang)面通常(chang)應用于(yu)航運船(chuán)舶中🐉,通(tōng)過安裝(zhuāng)該器具(jù)可對燃(ran)油接收(shōu)量、船舶(bó)耗油情(qing)況進行(hang)實時💚監(jiān)測核實(shi),保證公(gōng)平交易(yì),維護成(cheng)品油市(shi)場秩序(xu)。質量流(liú)量計使(shǐ)用範圍(wéi)較小,但(dan)是具有(you)顯著的(de)應用價(jia)🛀值。質量(liàng)流🔴量計(jì)在實際(ji)計量中(zhōng)可進行(háng)直接或(huò)間接計(jì)量,其中(zhong)直接.質(zhì)👈量流量(liàng)計主要(yao)通過複(fu)合離心(xīn)力參數(shù)測量、動(dòng)量參數(shù)測:量等(děng)得出質(zhi)量流量(liang)數據。間(jiān)接質量(liàng)流量計(jì)首先測(cè)定體積(ji)流量、流(liu)體密度(du),通過公(gong)式計算(suan)得出質(zhi)👌量流量(liàng)。體積流(liú)量描述(shu)爲q,流體(tǐ)密度描(miao)述爲p,質(zhi)量流量(liàng)描述爲(wei)qm,計算方(fang)法爲:
qm=qv×ρ
質(zhi)量流量(liàng)計的基(ji)礎運作(zuò)原理爲(wèi)。成品油(yóu)在振動(dong)管中♌流(liú)⛹🏻♀️動産生(shēng)📱複合離(lí)心力,該(gai)作用力(li)與質量(liàng)流量成(chéng)正比。在(zai)此作用(yòng)過程中(zhōng),複合離(li)心力描(miao)述爲Fc,成(cheng)品油質(zhi)量描述(shù)爲m,成晶(jīng)油流😘動(dong)中矢量(liàng)速度描(miáo)述爲V,旋(xuán)轉體系(xi)矢量角(jiao)速度描(miáo)述爲ɷ,兩(liǎng)個向量(liang)的向♻️量(liàng)積描述(shù)🤩爲x,則複(fu)合離心(xīn)力公式(shi)爲:
F:=2mVxw
當前(qian)常用質(zhì)量流量(liang)計爲U形(xíng)質量流(liu)量計。在(zai).該器具(jù)使用時(shí),電磁☎️對(dui)測量管(guan)産生驅(qu)動作用(yong),振動保(bǎo)持固㊙️有(yǒu)頻⛹🏻♀️率,流(liú)體流向(xiàng)、振動方(fāng)🚩向呈垂(chuí)直狀态(tài),在此種(zhong)情況下(xia)流體産(chan)生複合(he)離心力(lì)(即Fc)。成品(pǐn).油♍在U形(xing)管中流(liu)動時,向(xiang)相反方(fāng)向流進(jin)、流出,流(liu)體複合(hé)離心力(li)(Fc)也因此(ci)相反。受(shou)到相反(fan)複合離(lí)心力(F)影(yǐng)響,導緻(zhì)測量管(guan)發㊙️生扭(niǔ)曲,扭曲(qu)程.度越(yuè)嚴重,流(liú)體質量(liang)流量(即(ji)qm)越大(圖(tú)1)。
U形管空(kong)管狀态(tài)下,振動(dong)管未受(shòu)力扭曲(qǔ),此時振(zhen)動管⭐兩(liang)💔側應👉具(jù)有相同(tóng)相位電(dian)磁信号(hao)強度。流(liu)體通過(guo)U形管時(shí),振動管(guan)中發生(shēng)扭曲力(lì)矩,導緻(zhi)管側呈(chéng)現不同(tóng)相位。使(shi)用變送(song)器進行(háng)兩側信(xin)号延遲(chí)🐕檢測,獲(huò)取延遲(chí)時差,再(zài)用該數(shù)據與流(liú)量标定(ding)因數相(xiàng)🈲乘,可計(jì)算出質(zhì)量流量(liang)(qm)。按照該(gai)器具運(yùn)行原理(li),質🐅量流(liú)量(qm)與相(xiang)🈲位差(即(ji)扭曲程(chéng)度)呈正(zhèng)相關。
2案(an)例分析(xi)
2.1當前主(zhǔ)要問題(ti)
A石化油(yóu)廠運營(ying)中,采用(yòng)16km以.上長(zhang)輸管線(xian)輸送成(chéng)品油至(zhì)🏒公♉司油(you)庫,然後(hou)向碼頭(tou)輸送轉(zhuan)運,成品(pin)油在碼(ma)頭裝船(chuán)出廠。上(shàng)述三個(gè)運輸節(jie)點均設(she)置高精(jing)度質量(liang)流量計(jì)。起點(即(ji)油廠,設(shè)爲A點)、碼(mǎ)頭(設爲(wei)C點)均采(cǎi)用CMFHC2/2700R設備(bèi),油庫(設(shè)爲B點)采(cai)用🏃♂️CMF400/1700設備(bei)和配套(tao)數據采(cǎi)集監控(kòng)系⭐統。油(you)庫系統(tǒng)監控系(xì)統應用(yong)後,流量(liàng)計運行(háng)中常見(jian)監測數(shù)據異常(cháng),實際船(chuán)檢尺量(liàng)和檢測(cè)計量數(shu)據存🌈在(zai)顯著差(cha)異,受此(ci)影響,輸(shū)出柴油(you)或汽油(yóu)等成品(pin)油🔞時必(bì)須進行(hang)船舶計(jì)量檢測(cè),具有嚴(yan)重計量(liang)風險。
2.2計(ji)量誤差(cha)分析
爲(wei)促進精(jīng)準計量(liang),必須檢(jian)查工藝(yì)流程,确(què)定質量(liàng)流量計(ji)參數。.上(shàng)述節點(dian)溫度參(cān)數、密度(dù)參數差(chà)異無統(tong)計學意(yi)義,3台設(shè)備運行(háng)流👣量相(xiàng)近,約爲(wei)185t/h。其中A點(diǎn)流量計(jì)運行壓(yā)力爲2.45MPa,标(biao)定壓力(li)設置爲(wèi)0.2MPa,無壓力(lì)補償參(cān)與。B點前(qián)端壓力(lì)爲0.22MPa,後端(duān)🍉壓力爲(wèi)0.05MPa。C點運行(háng)壓力🔴可(ke)視爲0。過(guo)程壓力(lì)影響複(fú)合離心(xīn)力(Fc)檢測(ce)精度,一(yi)旦過程(chéng)壓力與(yu)标定壓(ya)力不☎️一(yi)緻,将導(dǎo)緻傳感(gan)器密度(du)敏感度(dù)、流量異(yi)常,流體(ti)過程壓(ya)力偏高(gāo)較易造(zao)成測量(liàng)振動管(guan)緊繃,嚴(yan)重時嚴(yán)重影💞響(xiang)質量流(liú)量(qm)數據(ju)精度和(hé)可靠性(xing)。
在系統(tǒng)運行中(zhong),A、B、C三點均(jun)發生A102報(bào)警,該代(dài)碼顯示(shi)流量計(ji)測量管(guǎn)未滿管(guan),管中存(cún)在空氣(qì)。經過故(gù)障排查(cha)分析認(rèn)爲,未🏃🏻執(zhí)行标準(zhun)裝卸工(gong)藝操作(zuò)是該故(gù)障主要(yào)誘因。在(zài)成品油(yóu)裝船後(hou),工作人(ren)員關閉(bì)A、B、C三台計(ji)量設🌂備(bei)前後手(shǒu)閥與裝(zhuāng)船泵與(yǔ)付油罐(guàn)根部閥(fá)🌈門,切斷(duan)輸油管(guǎn)道。采用(yòng)長輸油(yóu)管線💰,管(guǎn)線沿途(tu)具有複(fu)雜地形(xing)。成品油(yóu)在管道(dào)中輸送(song)時溫度(dù)不穩定(ding),有時發(fa)生油❌品(pin)膨脹,此(cǐ)種膨脹(zhang)難以釋(shì)放。輸油(you)管🏃♀️道爲(wei)密閉環(huán)境,油品(pǐn)膨脹後(hòu)形成高(gao)壓,造成(chéng)安全隐(yin)患。環境(jìng)溫度升(sheng)高可能(neng)引起A、B、C三(sān)段油溫(wēn)📱上升,引(yin)起油品(pin)膨脹,受(shou)到高壓(yā)影響經(jīng)由閥門(men)向流量(liang)計兩端(duan)滲透,油(you)品降溫(wen)後、體積(ji)下降後(hòu),部分滲(shen)出油🧡品(pin)難以回(huí)歸流量(liàng)計管線(xian),造成檢(jiǎn)測設備(bèi)不滿管(guan)故✊障。B點(diǎn)⭕檢測設(she)備表後(hou)壓力🏃♂️僅(jin)爲0.05MPa,前後(hòu)🌈壓差爲(wèi)0.17MPa,此種壓(ya)差造成(cheng)👄“B-C”段管線(xiàn)持續低(dī)壓運行(háng),C點檢測(ce)設備前(qian)後壓力(li)基本爲(wei)0,造成油(you)晶汽化(hua)或吸入(ru)末端空(kong)氣,造成(chéng)檢測設(she)備運行(háng)異常,影(yǐng)響檢㊙️測(cè)結果。
2.3系(xì)統改造(zao)成效
系(xi)統優化(huà)前,船檢(jian)量、流量(liang)計測量(liang)結果差(cha)率爲3.126%。通(tong)過系統(tǒng)改造與(yǔ)🔞流程優(you)化,量差(cha)率爲0.541%o。通(tong)過前後(hou)量差率(lǜ)差異可(kě)知,通過(guò)系統改(gǎi)造優化(hua),裝船計(ji)量精度(dù)顯著提(ti)升,計👉量(liàng)誤差顯(xiǎn)著降低(dī),改造效(xiao)果顯著(zhe)。
3系統優(you)化與改(gai)造技術(shù)方法
3.1A處(chu)檢測系(xì)統優化(huà)
經過分(fèn)析認爲(wei),A處設備(bèi)主要問(wèn)題爲标(biao)定壓力(li)與檢測(cè)♈設備過(guo)程❓壓力(lì)存在顯(xiǎn)著差異(yì),此偏差(cha)波動性(xìng)較小,泵(beng)出口位(wei)置維持(chi)📧2.5MPa水平。通(tōng)過靜态(tai)壓力補(bǔ)償解決(jué)此問題(ti)👣。主要思(sī)路爲,向(xiang)🌏儀表輸(shū)入所需(xu)壓力流(liu)量系數(shù),從而糾(jiu)正檢測(cè)儀🐉表系(xì)數,補償(chang)流量測(ce)量壓力(lì)。在具體(ti)操作中(zhong),采用Prolink與(yǔ)質量流(liú)量計變(bian)送器相(xiang)互連接(jie)🍓,然後通(tong)過流⛱️量(liang)❄️計外部(bù)壓力補(bǔ)償,将0.2MPa檢(jian)定壓力(lì)與流量(liàng)系數、2.5MPa外(wai)🌍部實際(jì)運行壓(ya)力輸入(ru),完♉成壓(yā)力補償(chang)。
3.2C處檢測(cè)系統優(yōu)化
(1)加裝(zhuāng)消氣器(qì)。在現有(yǒu)技術下(xia),科裏奧(ao)利質量(liang)流量計(jì)隻限于(yú)單相流(liú)精準測(ce)量。但是(shì)在實際(ji)工況中(zhong)可能發(fa)生兩相(xiàng)流情況(kuang),例如C點(diǎn)🐕油品氣(qì)化後。氣(qi)液結合(hé)後,儀表(biao)振動緩(huǎn)解,爲維(wei)持流量(liàng)管振動(dong)需要提(tí)高線路(lu)輸送效(xiào)率🔱。流浪(làng)管中驅(qū)動電流(liú)具有一(yi)定限值(zhí),過量輸(shū)出電流(liu)在維持(chi)流量管(guǎn)⛷️振動同(tong)時較易(yi)引起流(liu)量🔞計檢(jian)測誤差(chà)。基于此(ci)種原因(yīn),使用消(xiao)氣器設(she)備配備(bèi)質量流(liú)量計,在(zai)其上遊(you)安裝,從(cong)而有效(xiao)降低氣(qi)液混合(hé)情況發(fā)生率。
消(xiao)氣器運(yùn)行時。進(jin)口輸入(rù)成品油(yóu)後,輸油(yóu)管道過(guò)濾網過(guò)🔆濾油😘中(zhōng)固體雜(za)質,成品(pǐn)油在通(tong)過過濾(lü)網時流(liú)向發生(shēng)變化,導(dao)💃🏻緻混合(he)在成晶(jīng)油中的(de)部分溶(rong)解氣體(ti)與自由(yóu)氣體溢(yì)出,因爲(wèi)氣體特(tè)性而抵(dǐ)達分離(lí)器頂部(bu),導緻該(gai)處形成(cheng)一個氣(qi)體空間(jiān),即油氣(qi)界面。在(zai)此過程(chéng)中氣體(tǐ)體積持(chí)續加大(dà),随着發(fā)生的變(biàn)化爲🈲油(yóu)氣界面(mian)降低,降(jiàng)低至一(yi)定水平(ping)觸發浮(fú)球裝置(zhì),系🈚統自(zì)動啓動(dong)氣閥㊙️将(jiāng)氣體排(pái)出,油氣(qì)界面随(sui)之升高(gāo),壓縮氣(qì)體空間(jiān),浮球裝(zhuāng)置因此(cǐ)自動關(guān)♊閉氣閥(fá)。通過此(ci)種運作(zuò),消氣器(qì)可将管(guan)道中固(gù)體、氣體(tǐ)與液體(tǐ)有效分(fen)離,頂部(bu)分離☔油(yóu)氣向🚶流(liú)量表中(zhōng)返回,流(liú)入船艙(cang)放空,完(wán)成處理(lǐ)過程。
(2)加(jia)裝背壓(yā)閥。背壓(ya)閥使用(yong)時,當背(bèi)壓閥設(shè)定值較(jiao)高🏃♀️,閥前(qián)壓力較(jiào)低時,此(ci)時背壓(ya)閥關閉(bì),造成主(zhǔ)閥.上膜(mó)室壓力(lì)産生的(de)推力較(jiào)高,超過(guo)主閥開(kai)啓所需(xū)推力,從(cong)而關閉(bì)主閥。當(dang)閥前壓(yā)力與🎯背(bèi)壓閥壓(ya)力相等(deng)或🈲超過(guo)後者時(shí),可啓動(dong)背壓閥(fá),此時主(zhu)閥上膜(mo)室壓力(li)低于主(zhu)閥啓動(dong)作用力(li),因此可(kě)啓動主(zhǔ)💔閥。
設定(dìng)背壓閥(fa)背壓參(cān)數時,應(ying)進行如(rú)下設定(dìng)。“B一C”段輸(shū)油管道(dào)爲🐕低壓(ya)運行,C點(diǎn)質量流(liú)量計儀(yi)表兩端(duān)壓力爲(wèi)零,此時(shi)介質飽(bǎo)和✔️蒸氣(qì)壓高于(yú)儀表.後(hòu)端壓力(li),油品因(yīn)此發生(sheng)氣化,嚴(yan)重💁時可(kě)能發生(shēng)氣蝕,導(dao)緻實際(jì)值較高(gāo),儀表密(mi)度較低(dī),二者存(cun)在顯.著(zhe)差♋異,不(bu)僅影響(xiǎng)設備測(cè)量精度(du),導緻測(cè)量結果(guǒ)不可靠(kao),而且會(hui)縮🌈短儀(yi)表使用(yòng)壽命。爲(wèi)預防此(ci)種情況(kuang)發生,在(zài)流量計(jì)閥後裝(zhuāng)設📱背壓(ya)閥,同時(shi)控制閥(fá)前壓力(li)爲0.23MPa。流量(liàng)計中流(liu)量峰值(zhí)壓降描(miao)述爲Pb最(zui)小背壓(yā)描述爲(wèi)P,,操作溫(wen)度下流(liu)體飽和(hé)蒸氣壓(ya)描述爲(wei)Pe,則背壓(ya)計算方(fāng)法爲:
Pb=2P+1.25Pe
3.3标(biāo)準化裝(zhuang)船
裝船(chuan)操作後(hòu)較易導(dao)緻輸油(you)管線中(zhōng)出現密(mì)閉空間(jian),油溫變(biàn)化後較(jiao)易引起(qǐ)油品膨(peng)脹,爲降(jiàng)低上述(shu)風險,對(dui)操作流(liú)程進行(hang)完善,制(zhì)定标準(zhun)化流程(cheng)。按照标(biāo)準化流(liu)程,完成(chéng)裝船後(hòu),将C點質(zhì)量👅流量(liang)計❗後手(shǒu)閥以及(jí)外送泵(beng)出口閥(fa)關閉,然(ran)後啓動(dòng)泵出口(kǒu)與高位(wèi)罐安全(quan)閥部位(wèi)副🌈線閥(fa),此段中(zhōng)其他手(shǒu)閥維持(chí)開放狀(zhuang)态,不予(yǔ)關閉。
3.4校(xiào)正檢測(cè)設備
在(zài)使用質(zhì)量流量(liàng)計之前(qian),必須按(an)照規定(ding)将儀表(biǎo)歸零🌈。設(shè)🏃🏻♂️備傳感(gan)器中設(she)有2個探(tàn)測器,實(shi)際上,即(jí)使無流(liú)體流經(jing)其探測(cè)範圍,儀(yi)器也會(huì)顯示△T,爲(wèi)保證測(cè)量準确(què),應校正(zhèng)儀表。糾(jiu)正過程(chéng)中爲避(bì)免出現(xiàn)新誤差(chà),應保證(zheng)規範安(an)裝傳感(gǎn)器設備(bèi),同🆚時傳(chuan)感器内(nei)部充盈(ying)介質。關(guān)閉傳✊感(gǎn)器設備(bèi)下🤩遊閥(fa)門,避免(miǎn)傳感器(qì)内部流(liú)過流體(tǐ),然🔞後進(jin)行校正(zhèng)。在校🙇♀️正(zhèng)時,使用(yòng)寄存器(qi)存儲2個(gè)探測器(qi)時間差(cha),從而😄保(bao)證設備(bèi)實際檢(jiǎn)測時減(jian)去⛹🏻♀️該時(shí)間差,得(de)出科🌂學(xue)的測量(liang)結果。由(yóu)專業工(gōng)程師全(quan)面檢測(cè)A、B、C三處質(zhì)量流量(liang)計,消除(chu)流量計(ji)異常工(gōng)作狀态(tai)。
因爲B點(diǎn)存在設(shè)備前管(guan)線嚴重(zhòng)壓差問(wèn)題,檢測(ce)後其誘(yòu)因是該(gāi)處流量(liàng)計前管(guǎn)線由DN200轉(zhuǎn)變爲DN100,因(yīn)此流量(liàng)計管段(duan)存在嚴(yan)重.壓差(cha),爲降低(di)施工難(nán)度,在B點(diǎn)使用備(bèi)用流量(liang)計,與之(zhī)前原有(you)流量計(ji)并聯,從(cóng)而降低(di)流量計(jì)前後壓(ya)差,伲進(jìn)精準測(cè)量。
4系統(tong)優化效(xiao)果評估(gu)
4.1輸油準(zhun)備環節(jiē)
在輸送(sòng)成品油(you)前,由油(you)品儲運(yun)部門負(fu)責質控(kòng),保證付(fu)油罐獨(dú)立🌈執行(háng)流程,不(bú)會發生(sheng)串量情(qing)況。針對(duì)油罐檢(jiǎn)尺進行(háng)計量檢(jian)測,并且(qiě)測量密(mi)度與溫(wēn)度,采集(ji)處理A處(chù)流量計(ji)原始數(shù)♌據。B處流(liú)程質控(kong)由管道(dao)儲運部(bu)門負責(ze),保證“B一(yī)C”段管線(xian)維持滿(man)管狀态(tai)☀️,進行B處(chù)2個🔅流量(liang)計數據(ju)采集。此(ci)外,由計(ji)量中心(xin)負貴采(cǎi)集C處流(liu)量計原(yuán)始數🔞據(ju),檢尺檢(jiǎn)查油船(chuan)📐。
4.2輸油環(huan)節
生産(chan)運行部(bu)門确定(dìng)可以輸(shu)送後,發(fā)送命令(ling),通常一(yi)次成品(pǐn)油輸❓送(sòng)時間約(yuē)爲4h,然後(hou)暫停輸(shū)送,比對(duì)測量數(shù)據🧑🏾🤝🧑🏼。輸運(yun)車間💚将(jiāng)C處流量(liang)計後閥(fá)門關閉(bì)。油品儲(chu)運🏒空間(jian)将🏃🏻A處流(liu)量計前(qian)閥門關(guan)閉。等待(dai)0.5h,由船舶(bo)與油品(pin)罐區工(gong)作人員(yuan)實施檢(jian)尺檢查(cha).記錄A、B、C處(chù)流量計(ji)數據采(cǎi)集。計量(liàng)技術人(rén)員檢查(chá)A、B、C處數據(jù),采集零(líng)點校正(zhèng)前與校(xiào)正後數(shù)據。初次(cì)比對完(wan)成,繼續(xù)輸送油(you)品,監控(kong)輸送量(liàng),輸✂️送31h後(hou),通🏃🏻常此(ci)時輸油(yóu)量可❓達(da)到70%總輸(shū)送量,二(èr)次停運(yun)檢測。等(deng)待0.5h,檢尺(chi).檢查油(yóu)船、油罐(guàn),對比A、B.C處(chù)數㊙️據。完(wan)成二次(ci)比對,繼(jì)續輸送(sòng)成品油(you),完成預(yù)期裝船(chuan)任務後(hòu),最後進(jin)行㊙️一次(cì)油船、油(you)罐檢尺(chǐ)檢☀️查。
5結(jié)論
綜上(shang)所述,船(chuan)舶交接(jie)成品油(you)時,采用(yòng)質量流(liú)量計可(ke)促進油(you)量精準(zhun)測量,降(jiang)低測量(liàng)誤差,提(tí)高油品(pin)交接質(zhi)量。交接(jiē)計量具(jù)有複雜(zá)性,進行(háng)質量流(liú)量計交(jiao)接時,優(yōu)化工藝(yì)流程、完(wán)善硬件(jian)系統具(jù)有必要(yào)性。爲保(bao)證精準(zhǔn)測量交(jiāo)接,應🔴優(yōu)化工藝(yì)流程,促(cu)進規範(fan)作業,完(wan)善技術(shù)應用,積(jī)極消除(chú)人爲誤(wu)差,促進(jin)成品油(you)順🙇♀️利交(jiāo)接。
文章(zhang)來源于(yu)網絡,如(rú)有侵權(quán)聯系即(ji)删除!
|
|
|