010基于质量流量计的成品油装船计量系统

1、基于质量流量计的成品油装船计量系统锦州石化公司成品油装船过去一直采用立式金属罐手工计量和刮板 流量计配在线温度、在线密度测量两种计量方式。方式一的劳动强度 大，人为等因素对测量准确度的影响较大。另外，由于装船工艺管线 经过山坡后再到装船码头，管线比较长、存油多，装船结束前按规定 必须自压装船，当岸罐内液位低于管线最高点时，岸罐里的油进不到 管线，而管线中的油有一部分装到船上了，当以岸罐计量为准时，将 造成供方油品损失。所以岸罐计量只能作为参考。方式二在理论上可 行，但在实际工作中，刮板流量计在测量汽油介质时，没有自润滑功 能，常年运转会造成泄流量逐年增加，根据在线实液检定数据显示， 最大时误差

2、已达到-0.5%，无法满足交接计量的要求。经过调研和论 证，提出采用质量流量计成品油装船计量系统替代以往计量方式，并对该系统的设计及其在实际中的应用进行了论述和分析。一、系统设计要求1. 符合国家和行业标准计量系统的不确定度应满足国家规定或行业要求，选用的流量计及其他配套设备能够溯源至国家基准，确保计量 仪表符合法制计量要求， 避免安装后无法检定或校准。成品油装船流量计系统不确定度为 0.25%，满足中国石油天然气股份有限公司炼油与销售分公司成品 油计量管理规范第六章第二十六条采用流量计装船计量时，以流 量计仪表数为准，发货方与承运方共同监督计量。流量计须经省级以 上技术监督局授权委托、股份公

3、司指定的计量检测机构在线实液检定 合格，系统不确定度优于0.35%”的要求。2. 工艺要求锦州石化公司成品油装船计量系统，瞬时流量为（400900）t/h，油 温为-30 C 50 C,压力为（0.10.5 ） MPa的工艺要求：为了能灵活 地根据流量选择不同的运行台数，每条管线采用两台流量计并联的计 量回路，使流量计运行在上限流量的 60%80%，以保证流量计的计 量准确性。3. 系统设计系统采用DS600质量流量计，成品油装船流量计计量系统增加了在 线实液检定接口，其原理图如图1所示，F1F6为DN150球阀，F7F10为DN25闸阀，Y1Y4为压力表；Z1Z2为质量流量计，M 为在线标准

4、密度计，T1为标准体积管检定装置，C1C4为质量流量 计支撑。图1系统原理图采用体积管法与在线标准密度计配套检定质量流量计的原理是：用体积管法计量流过流量计Z1 （或Z2）的流体在标准器处的体积值与密 度值，然后计算出标准器测得的质量，与流过被检质量流量计质量进 行比较，达到检定质量流量计的目的，密度采用在线标准密度计测得 的数值。4.流量计安装位置因为质量流量计对管线震动、强电磁场以及安装应力敏感，因此，流 量计安装地点应尽量远离泵出口、 较大电机等用电设备。流量计安装 位置还应考虑现场安装及方便专业人员进行维修作业，并考虑流量计 拆卸时计量介质排放、收集，以减少环境污染。5.背压控制 计量

5、时由于介质饱和蒸汽压高，质量流量计测量管实际流通口径较 小，当流速较大及流量计出口端背压低于介质在工况下的饱和蒸汽压 时，在输送过程中或静止状态下极易产生汽化（或气穴）现象，直观 表现为流量计显示的密度会明显低于实际值， 在非计量期间有时会产 生较大幅度的零点漂移量，因此，应考虑流量计出口背压控制手段， 压力应满足下式要求： 式中：Pm满足要求的下限压力，kPa ； Pe被测量介质饱和 蒸汽压，kPa ; P1 最大质量流量时流量计压力降，kPa，根据流量计操作手册给定数据选择或者为流量计实际工作中在最大流 量下前后压力表读数差。流量计出口端是否设计压力控制或调节系统，取决于被计量介质的物 性

6、和环境变化，如果确认被计量介质不会出现汽化现象， 则没必要设 计背压控制设施。二、系统数据采集及处理软件1.数据采集及计算数据采集主要包括：质量流量计累计质量（TOT）, t;瞬时质量流 量，t/h;工况密度p, kg/m3 ;工况温度t,C。每分钟采集一次数2. 软件计算软件计算包括：工况平均密度 p , kg/m3 ;工况平均温度t,C ；油 品体积，m3;标准体积V20 , m3 ;根据人工输入标准密度 p 2Q kg/m3 , 自动选择F值，出库单油量。其中出库单油量计算公式为血卄”肆卜F*）式中：m油品在空气中的净重量；m末质量流量计末读数；m初 质量流量计初读数；MF流量计系数；F

7、油品空气浮力修正系数（见表1）； w装船损耗率。表1空气浮力修正系数F打:雎骞帕/彳4 f召7覚 6 719.5f i咖冲i7)9 6 -7M- Sa审u（別764 6 *时T0.H15. ft1（.屮1酋7们174,2 -ML60. MW总！I3. 软件实现的功能数据库管理功能，提供查询功能（查询特征值包括品种、日期或船名），历史曲线功能（包括温度曲线、密度曲线、质量流量曲线），权限分级管理、打印等功能。三、系统应用1.曲线实例及分析图2为实际某次成品油装船过程中的瞬时流量、 累积流量、温度、密度曲线。图2瞬时流量、累积流量、温度、密度曲线由图2可以看出装船流量没有出现异常情况，装船开始流量

8、为534.886t/h，装船过程中流量没有大的波动，维持在 530t/h左右，结 束时流量为505.791t/h，正常装船过程中没有发生停电、停装等异常 情况。通过温度曲线观察，油温平稳，通过流量计处温度的平均值为22.6 C,岸罐内油温为22.2 C,长青油18油轮中油温为22.5 C,岸 罐中油温、船上油温、通过流量计处的油温十分接近，温度最大差值为0.4 C,说明温度计量没有问题。对密度曲线观察，整个装船过程 中密度平稳，通过流量计处柴油标准密度的平均值为852.5kg/m3 ,岸罐内柴油标准密度为851.7kg/m3，长青油18油轮中标准密度为 852.8kg/m3，标准密度最大差值为

9、1.1kg/m3，说明标准密度测量没 有问题。通过观察装船全过程的瞬时流量、累积流量、温度、密度曲线可知： 该系统计量结果准确、高效，对处理计量争议提供了有力的证据。2.数据对比新、旧方法数据对比相对误差如表 2所示。表2新、旧方法数据对比相对误差hi【ii/r出fl. Fif节喪韜崎农打W 1J A Mnr j fitifa用養机灯厦扶fflHi-1 *minSiHe怅 / rt. it nt is J1w0+JC 1 “211 口 u-tt. ()7-l. I帅ITU. t4(107门B41 171Hit22-u 段-g曲-y 1“4U-ift咖). Ifi11, 15-l Hi-(J 1

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