質(zhì)量流量計(jì)在成品油管線計(jì)量中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2023-04-01 23:56:23來源：hseauto.cn來源：..
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近些年來,成品油管線在我國取得到了較快的發(fā)展,成品油管道由管輸企業(yè)接收煉廠來油,輸送至各油庫,管道輸送企業(yè)與煉廠、油庫之間的計(jì)量交接是一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)。因此采用性能穩(wěn)定、精度高的流量計(jì)對(duì)于管道輸送以及貿(mào)易交接有著重要的意義。
1 質(zhì)量流量計(jì)的類型
質(zhì)量流量計(jì)主要分間接式和直接式兩類。間接式質(zhì)量流量計(jì)先測量體積流量再乘被測流體的密度,通過密度計(jì)和乘法器實(shí)現(xiàn);直接式質(zhì)量流量計(jì)直接檢測與質(zhì)量流量有關(guān)的量來反映質(zhì)量流量大小。直接式質(zhì)量流量計(jì)按工作原理分為熱導(dǎo)式、差壓式、動(dòng)量式、科里奧利式(簡稱科式)等,科式質(zhì)量流量計(jì)檢測元件無需外加能量、結(jié)構(gòu)簡單、安裝維護(hù)方便,在管線中應(yīng)用較廣。
2 質(zhì)量流量計(jì)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量系統(tǒng)可分為現(xiàn)場工藝設(shè)備、檢測儀表和控制室控制管理設(shè)備。工藝設(shè)備包括閥門、消氣器和過濾器,檢測儀表包括壓力變送器、溫度變送器(或熱電阻)和質(zhì)量流量計(jì),控制管理設(shè)備包括流量計(jì)算機(jī)、計(jì)量控制柜、供電模塊、接線端子等。
質(zhì)量流量計(jì)一般可以輸出三種類型的信號(hào):4～20mADC模擬量、脈沖、數(shù)字通訊。其中4～20mADC模擬量可以組態(tài)為瞬時(shí)流量、密度或溫度;脈沖信號(hào)可以組態(tài)為質(zhì)量流量或體積流量;通訊接口可以輸出瞬時(shí)流量、累積流量、密度、溫度以及流量計(jì)的診斷信息。壓力檢測儀表選用壓力變送器,輸出4～20mADC模擬量信號(hào);溫度檢測儀表可以選擇溫度變送器,輸出4～20mADC模擬量信號(hào),也可以選擇熱電阻,輸出RTD信號(hào)。
流量計(jì)算機(jī)安裝在計(jì)量控制柜內(nèi),盤面安裝,既利于操作顯示也利于系統(tǒng)內(nèi)部接線。流量計(jì)算機(jī)內(nèi)部集成微處理器和模塊化I/O板卡,同時(shí)內(nèi)置API或ISO計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),可以快速、準(zhǔn)確地采集和處理流量、密度、壓力、溫度等信號(hào)。流量計(jì)算機(jī)可以接受多種類型的信號(hào)輸入,包括4～20mADC模擬量、RTD、脈沖量、開關(guān)量,同時(shí)可以輸出4～20mADC模擬量和數(shù)字量等信號(hào)。此外,流量計(jì)算機(jī)具有RS-485和以太網(wǎng)通訊接口,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)量流量計(jì)多種數(shù)據(jù)的采集,也可以實(shí)現(xiàn)與管道SCADA系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的交換。為保證數(shù)據(jù)的傳輸?shù)囊恢滦?流量計(jì)計(jì)算機(jī)與SCADA系統(tǒng)時(shí)鐘同步[2]。
3 質(zhì)量流量計(jì)量系統(tǒng)的應(yīng)用
成品油管道順序輸送不同種類的油品,質(zhì)量流量計(jì)量系統(tǒng)可以自動(dòng)完成每個(gè)批次任一預(yù)先設(shè)定時(shí)間段的質(zhì)量流量和體積流量累積,并且自動(dòng)生成報(bào)表。油品種類編碼信息由管道SCADA系統(tǒng)寫入,包括油品標(biāo)號(hào)、批次計(jì)劃和下載量等。以當(dāng)前輸送97#汽油為例,當(dāng)上一油品下載結(jié)束后,SCADA系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉該油品對(duì)應(yīng)的下載閥,同時(shí)打開了97#汽油下載閥,SCADA系統(tǒng)在接收到97#汽油下載閥全開的反饋信號(hào)后給流量計(jì)算機(jī)一個(gè)開關(guān)量信號(hào),觸發(fā)97#汽油下載累積命令,流量計(jì)算機(jī)即自動(dòng)得到97#汽油的油品信息和開始計(jì)量的時(shí)間標(biāo)簽,開始97#汽油的流量累積。
質(zhì)量流量計(jì)輸出流量為瞬時(shí)質(zhì)量流量,流量計(jì)算機(jī)可以直接完成質(zhì)量流量的累積。此外,成品油儲(chǔ)運(yùn)、銷售企業(yè)一般還需要體積量,以便和儲(chǔ)油罐罐容增加量實(shí)時(shí)比對(duì)。流量計(jì)算機(jī)內(nèi)置體積流量和質(zhì)量流量換算公式,采集到油品的實(shí)時(shí)密度信號(hào),經(jīng)過壓力和溫度補(bǔ)償計(jì)算就可以得出工況下和標(biāo)況下的體積流量。一般密度信號(hào)采用質(zhì)量流量計(jì)輸出的密度信號(hào),精度可以達(dá)到±0.0005g/cm3,通過模擬量輸出接口和RS485通訊接口輸入到流量計(jì)算機(jī)中。
流量計(jì)算機(jī)接收瞬時(shí)質(zhì)量流量和實(shí)時(shí)密度信號(hào),經(jīng)過計(jì)算處理,可以提供以下流量信息:某一油品質(zhì)量總累積量、該油品質(zhì)量當(dāng)前批次量、質(zhì)量當(dāng)前時(shí)累計(jì)量、質(zhì)量當(dāng)前日累計(jì)量以及質(zhì)量上次時(shí)累計(jì)量、質(zhì)量上次日累計(jì)量等;該油品工況或標(biāo)況下體積總累計(jì)量、體積當(dāng)前批次量、體積當(dāng)前時(shí)累計(jì)量、體積當(dāng)前日累計(jì)量以及體積上次時(shí)累計(jì)量、體積上次日累計(jì)量等。根據(jù)成品油管道管理企業(yè)要求,流量計(jì)算機(jī)還可以提供更為細(xì)化的時(shí)間區(qū)間內(nèi)質(zhì)量、工況體積量和標(biāo)況體積量的累積。以上流量信息由流量計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成報(bào)表形式,可以手動(dòng)打印或根據(jù)預(yù)先設(shè)定時(shí)間自動(dòng)打印。
4 質(zhì)量流量計(jì)量系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
流量計(jì)算機(jī)采集質(zhì)量流量計(jì)的密度信號(hào),經(jīng)處理計(jì)算可以得出工況下和標(biāo)況下的體積流量,相比質(zhì)量流量計(jì)輸出的密度信號(hào)精度,成品油管道為了順序輸送時(shí)混油處理的需要設(shè)置的在線密度計(jì)的精度要更高、更可靠,精度高達(dá)±0.00015g/cm3以上。因此,可以在設(shè)計(jì)質(zhì)量流量計(jì)量系統(tǒng)時(shí)引入在線密度計(jì)的信號(hào)。
將在線密度計(jì)信號(hào)處理器輸出的一路標(biāo)準(zhǔn)4～20mADC模擬量信號(hào)組態(tài)為實(shí)時(shí)密度信號(hào)接入流量計(jì)算機(jī),同時(shí)將在線密度計(jì)采樣泵的運(yùn)行信號(hào)(無源觸點(diǎn),開關(guān)量)接入流量計(jì)算機(jī)。這樣,流量計(jì)算機(jī)只要接收到在線密度計(jì)采樣泵運(yùn)行信號(hào),就可以采用在線密度計(jì)的實(shí)時(shí)密度信號(hào)處理計(jì)算出瞬時(shí)體積量和累積體積量,為用戶提供高精度的體積量。而采集在線密度計(jì)密度信號(hào)和密度計(jì)采樣泵的運(yùn)行信號(hào)全部由流量計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成,是一種可靠、高效的方法。
5 語語
流量計(jì)量是成品油管道貿(mào)易交接、內(nèi)部結(jié)算的一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié),選擇高可靠性、高精度的質(zhì)量流量計(jì),采用數(shù)據(jù)計(jì)算處理快速、準(zhǔn)確的流量計(jì)算機(jī),保證成品油管道運(yùn)營企業(yè)在對(duì)外貿(mào)易交接時(shí)經(jīng)濟(jì)利益不受損失,對(duì)內(nèi)管理控制時(shí)掌握大量可靠的數(shù)據(jù),同時(shí)又節(jié)省了大量的人力。在國內(nèi)已經(jīng)建成的多條成品油管道中,采用質(zhì)量流量計(jì)的流量計(jì)量系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用,實(shí)踐也證明了該流量計(jì)量系統(tǒng)具有很高的可靠性和準(zhǔn)確性。
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