質量流量計在成品油管線計量中的應用
發布時間：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展,成品油管道由管輸企業接收煉廠來油,輸送至各油庫,管道輸送企業與煉廠、油庫之間的計量交接是一個必不可少的環節。因此采用性能穩定、精度高的流量計對于管道輸送以及貿易交接有著重要的意義。
1 質量流量計的類型
質量流量計主要分間接式和直接式兩類。間接式質量流量計先測量體積流量再乘被測流體的密度,通過密度計和乘法器實現;直接式質量流量計直接檢測與質量流量有關的量來反映質量流量大小。直接式質量流量計按工作原理分為熱導式、差壓式、動量式、科里奧利式(簡稱科式)等,科式質量流量計檢測元件無需外加能量、結構簡單、安裝維護方便,在管線中應用較廣。
2 質量流量計量系統的設計
質量流量計計量系統可分為現場工藝設備、檢測儀表和控制室控制管理設備。工藝設備包括閥門、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)和質量流量計,控制管理設備包括流量計算機、計量控制柜、供電模塊、接線端子等。
質量流量計一般可以輸出三種類型的信號:4～20mADC模擬量、脈沖、數字通訊。其中4～20mADC模擬量可以組態為瞬時流量、密度或溫度;脈沖信號可以組態為質量流量或體積流量;通訊接口可以輸出瞬時流量、累積流量、密度、溫度以及流量計的診斷信息。壓力檢測儀表選用壓力變送器,輸出4～20mADC模擬量信號;溫度檢測儀表可以選擇溫度變送器,輸出4～20mADC模擬量信號,也可以選擇熱電阻,輸出RTD信號。
流量計算機安裝在計量控制柜內,盤面安裝,既利于操作顯示也利于系統內部接線。流量計算機內部集成微處理器和模塊化I/O板卡,同時內置API或ISO計量標準,可以快速、準確地采集和處理流量、密度、壓力、溫度等信號。流量計算機可以接受多種類型的信號輸入,包括4～20mADC模擬量、RTD、脈沖量、開關量,同時可以輸出4～20mADC模擬量和數字量等信號。此外,流量計算機具有RS-485和以太網通訊接口,可以實現對質量流量計多種數據的采集,也可以實現與管道SCADA系統間數據的交換。為保證數據的傳輸的一致性,流量計計算機與SCADA系統時鐘同步[2]。
3 質量流量計量系統的應用
成品油管道順序輸送不同種類的油品,質量流量計量系統可以自動完成每個批次任一預先設定時間段的質量流量和體積流量累積,并且自動生成報表。油品種類編碼信息由管道SCADA系統寫入,包括油品標號、批次計劃和下載量等。以當前輸送97#汽油為例,當上一油品下載結束后,SCADA系統自動關閉該油品對應的下載閥,同時打開了97#汽油下載閥,SCADA系統在接收到97#汽油下載閥全開的反饋信號后給流量計算機一個開關量信號,觸發97#汽油下載累積命令,流量計算機即自動得到97#汽油的油品信息和開始計量的時間標簽,開始97#汽油的流量累積。
質量流量計輸出流量為瞬時質量流量,流量計算機可以直接完成質量流量的累積。此外,成品油儲運、銷售企業一般還需要體積量,以便和儲油罐罐容增加量實時比對。流量計算機內置體積流量和質量流量換算公式,采集到油品的實時密度信號,經過壓力和溫度補償計算就可以得出工況下和標況下的體積流量。一般密度信號采用質量流量計輸出的密度信號,精度可以達到±0.0005g/cm3,通過模擬量輸出接口和RS485通訊接口輸入到流量計算機中。
流量計算機接收瞬時質量流量和實時密度信號,經過計算處理,可以提供以下流量信息:某一油品質量總累積量、該油品質量當前批次量、質量當前時累計量、質量當前日累計量以及質量上次時累計量、質量上次日累計量等;該油品工況或標況下體積總累計量、體積當前批次量、體積當前時累計量、體積當前日累計量以及體積上次時累計量、體積上次日累計量等。根據成品油管道管理企業要求,流量計算機還可以提供更為細化的時間區間內質量、工況體積量和標況體積量的累積。以上流量信息由流量計算機自動生成報表形式,可以手動打印或根據預先設定時間自動打印。
4 質量流量計量系統的優化設計
流量計算機采集質量流量計的密度信號,經處理計算可以得出工況下和標況下的體積流量,相比質量流量計輸出的密度信號精度,成品油管道為了順序輸送時混油處理的需要設置的在線密度計的精度要更高、更可靠,精度高達±0.00015g/cm3以上。因此,可以在設計質量流量計量系統時引入在線密度計的信號。
將在線密度計信號處理器輸出的一路標準4～20mADC模擬量信號組態為實時密度信號接入流量計算機,同時將在線密度計采樣泵的運行信號(無源觸點,開關量)接入流量計算機。這樣,流量計算機只要接收到在線密度計采樣泵運行信號,就可以采用在線密度計的實時密度信號處理計算出瞬時體積量和累積體積量,為用戶提供高精度的體積量。而采集在線密度計密度信號和密度計采樣泵的運行信號全部由流量計算機自動完成,是一種可靠、高效的方法。
5 語語
流量計量是成品油管道貿易交接、內部結算的一個必不可少的環節,選擇高可靠性、高精度的質量流量計,采用數據計算處理快速、準確的流量計算機,保證成品油管道運營企業在對外貿易交接時經濟利益不受損失,對內管理控制時掌握大量可靠的數據,同時又節省了大量的人力。在國內已經建成的多條成品油管道中,采用質量流量計的流量計量系統得到廣泛應用,實踐也證明了該流量計量系統具有很高的可靠性和準確性。
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