淺談液化石油氣計量中“零漂”與“走數(shù)”問題分析與處理

章玲

中國石油化工股份有限公司 鎮(zhèn)海煉化分公司 （浙江 寧波 315207）

淺談液化石油氣計量中“零漂”與“走數(shù)”問題分析與處理

章玲

中國石油化工股份有限公司 鎮(zhèn)海煉化分公司 （浙江 寧波 315207）

分析了液化石油氣管道輸送計量過程中科里奧利質(zhì)量流量計（以下用CMF代表）出現(xiàn)“零漂”與“走數(shù)”的原因，從影響測量設(shè)備的環(huán)境因素、密閉管道的工藝流程、被測介質(zhì)物性、人員操作入手，在強(qiáng)化測量設(shè)備、測量過程控制管理、改進(jìn)工藝條件3個方面進(jìn)行了探索與實踐。

液化石油氣 計量 零漂 走數(shù)

CMF的“零漂”與“走數(shù)”問題限制了其在一些貿(mào)易計量方向的應(yīng)用。環(huán)境因素、安裝情況等都對CMF性能帶來影響。而其測量介質(zhì)的物理性能也是影響其計量準(zhǔn)確性的重要因素。液化石油氣的物理狀態(tài)不穩(wěn)定，是一種易氣化的特定介質(zhì)，其飽和蒸汽壓隨溫度變化。此外液化石油氣的蒸汽壓和組份有關(guān)，不同組份有不同的蒸汽壓。大約溫度每升高1℃，蒸汽壓力增大約0.02～0.03MPa，使其管線內(nèi)壓力不穩(wěn)定，極易引起流量計“零漂”、“走數(shù)”[1]。如何提高CMF在石油工業(yè)密封管道輸送工藝中的計量準(zhǔn)確度需要在實踐中不斷探索、完善。

流量計“零漂”的處理

1 “零漂”問題的描述

中國石油化工股份有限公司鎮(zhèn)海煉化分公司（以下簡稱為 “我公司”）使用的流量計是（ROSEMOUNT）生產(chǎn)的質(zhì)量流量計，型號CMF400。在實際工作中發(fā)現(xiàn)每年的冬、夏兩季是CMF計量誤差出現(xiàn)的高發(fā)期,極易引起貿(mào)易計量糾紛。通過生產(chǎn)裝置實時監(jiān)控系統(tǒng)檢查流量計支付過程，其瞬時流量與密度曲線均平穩(wěn)，無法判定流量計運(yùn)行出現(xiàn)故障，但通過零位檢查往往發(fā)現(xiàn)流量計出現(xiàn)了“零點漂移”。

2 原因分析

零點漂移可描述為：輸入電壓為零，輸出電壓偏離零值的變化。它又被簡稱為：“零漂”。零點漂移可能有以下幾點原因，具體要根據(jù)現(xiàn)場情況分析。

（1）流量計是不是離振源太近，有可能是振動引起。

（2）安裝應(yīng)力造成，有必要重新安裝。

（3）電磁干擾,注意電纜屏蔽線一定要接地。

（4）溫度變化。

在排除振源及電磁干擾的影響后，我們對管壁溫度變化和“零漂”進(jìn)行了實際觀察記錄，在夏季，管壁晝夜溫差可達(dá)15～20℃，日照面與背陰面溫差達(dá)10～15℃，這直接導(dǎo)致了“零漂”的產(chǎn)生。

實踐證明，溫度變化是產(chǎn)生“零點漂移”的主要原因，也是最難克服的因素，這是由于CMF流量計內(nèi)半導(dǎo)體器件的導(dǎo)電性對溫度非常敏感，而溫度又很難維持恒定造成的。所以由溫度變化所引起的半導(dǎo)體器件參數(shù)的變化是產(chǎn)生“零點漂移”現(xiàn)象的主要原因，因此也稱“零點漂移”為“溫度漂移”，簡稱“溫漂”。

3 采取措施

由于無法對流量計進(jìn)行內(nèi)部線路改造，我們在計量設(shè)備管理上制定了零位定期與不定期檢查制度：

（1）常規(guī)一年2次，分別安排在7月初和12月初，氣溫上升、下降較明顯的時候。

（2）非定期檢查規(guī)定在實際工況與環(huán)境條件發(fā)生較大變化時。

（3）特別是工藝條件、重新安裝流量計等變動時或溫度大幅度變化時需要重新調(diào)整。

通過上述措施，有效控制了此類計量風(fēng)險，使誤差范圍控制在規(guī)定要求之下。

4 調(diào)零方法

針對液化氣的調(diào)零，需在流量計計量的實際工況條件下，在安裝現(xiàn)場進(jìn)行[2]。因此檢測要在裝船過程中選一中間時段，這時流量傳感器已排盡氣體，充滿待測流體，然后關(guān)閉傳感器上下游閥門，在接近工作溫度的條件下由專業(yè)部門，用專用流量計配套軟件，進(jìn)行零位檢查與調(diào)整。

流量計“走數(shù)”問題的分析與處理

1 “走數(shù)”問題的描述

我公司液化氣石油氣管道直徑為300mm，流量計與球罐距離約500m，大管徑長輸管線，易氣化介質(zhì)，各種不利因素給CMF計量準(zhǔn)確性帶來了挑戰(zhàn)。在實踐中發(fā)現(xiàn)液化氣流量計在夏季停付狀態(tài)下自動走數(shù)現(xiàn)象發(fā)生較為頻繁，走數(shù)量大，量程為0～545t/h的流量計，平均走數(shù)達(dá)1～2t/h。如不采取有效手段歸避，易造成了貿(mào)易計量過程中的“虛計量”。

2 原因分析

從工藝安全角度出發(fā)，為防止管線憋壓，在停付狀態(tài)下，原有的流程設(shè)置，流量計所在管線與液化氣球罐必須相通,以便管線向球罐泄壓。球罐與管線的壓差存在引起了液化氣的流動，使流量計測量管受力感知振動，是流量計出現(xiàn)自動“走數(shù)”的主要原因。

通過長時間觀測“走數(shù)”主要出現(xiàn)兩個階段，一是在輸送完液化氣停泵時，由于管線內(nèi)液化氣在輸轉(zhuǎn)時要保持液相，高于球罐飽和蒸氣壓。停泵后，管線內(nèi)介質(zhì)向球罐泄壓，產(chǎn)生液化氣流動；其次是在液化氣停付過程中，長輸管線內(nèi)液化氣受環(huán)境溫度的變化熱脹冷縮，也會引起管線內(nèi)壓力及與球罐的壓差變化。特別是環(huán)境溫度的變化是導(dǎo)致管線內(nèi)壓力變化產(chǎn)生走數(shù)的主要原因，同時管線內(nèi)壓力變化也會導(dǎo)致“零漂”現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3 采取措施

（1）改進(jìn)工藝流程，保持管線內(nèi)液化氣壓力穩(wěn)定

在工藝上作了改進(jìn)，在液化氣球罐至流量計之間的管線上增設(shè)了壓力調(diào)節(jié)回路（圖1、圖2）。當(dāng)管線內(nèi)液化氣壓力超過1.2MPa時，調(diào)節(jié)閥自動打開向球罐內(nèi)泄壓，當(dāng)管線內(nèi)壓力低于0.9MPa則調(diào)節(jié)閥自動關(guān)閉。切斷了流量計所在管線與球罐的之間液化氣的流動；1.2MPa壓力低于管線設(shè)計的1.8MPa設(shè)計壓力，即附合了安全要求又保證了管線內(nèi)液化氣基本保持液相，大大減少了管線內(nèi)液化氣氣化。通過采取此項措施，我們發(fā)現(xiàn)流量計走數(shù)現(xiàn)象大大改善，走數(shù)量大大減少，走數(shù)現(xiàn)象發(fā)生的頻率也大大降低，取得了良好的效果（表1、表2）。

（2）優(yōu)化計量操作，規(guī)范操作規(guī)程

由于流量計小流量走數(shù)仍然存在。為避免貿(mào)易計量的“虛計量”，我們在測量過程管理上一是規(guī)范了發(fā)貨操作規(guī)程、強(qiáng)化各崗位的配合；二是優(yōu)化流量計讀數(shù)操作，改船靠泊即讀前數(shù)，離泊前讀后數(shù)；為開泵前5min讀前數(shù)，停泵后馬上讀后數(shù)，將流量計走數(shù)“虛計量”減少到最低限度。

表1 改進(jìn)工藝前流量計“走數(shù)”情況

表2 改進(jìn)工藝流程后流量計“走數(shù)”情況

（3）完善測量管理體系，加強(qiáng)測量設(shè)備與設(shè)量過程管理

首先加強(qiáng)對測量設(shè)備的管理，當(dāng)計量人員發(fā)現(xiàn)流量計出現(xiàn)不正常走數(shù)時，須由計量設(shè)備的使用部門與計量設(shè)備管理部門及時查找原因，由崗位操作人員與管理技術(shù)人員兩級確認(rèn)，以便及時發(fā)現(xiàn)，制定相應(yīng)的措施，做好閉環(huán)管理；其次加強(qiáng)測量過程管理，要求測量過程專業(yè)管理部門加強(qiáng)對整個操作過程的監(jiān)督與考核；三是建立由總工程師或主任師為計量負(fù)責(zé)人的計量人員網(wǎng)絡(luò)圖，由于影響計量準(zhǔn)確性的因素很多，往往涉及工藝、設(shè)備、測量儀表、實際操作，需要有專業(yè)人員牽頭協(xié)調(diào)，進(jìn)行多個工種的配合，才能起到事半功倍的效果。

結(jié)語

由于CMF是利用金屬薄壁管道的機(jī)械振動來測量質(zhì)量流量的，溫度和壓力對測量結(jié)果都會產(chǎn)生影響，所以溫度與壓力的變化是導(dǎo)致計量過程中出現(xiàn)“零漂”和“走數(shù)”的主要原因[3]。只有加強(qiáng)計量管理和技術(shù)革新，才能盡可能地克服“零漂”和“走數(shù)”問題，使貿(mào)易雙方都能對計量結(jié)果認(rèn)可，避免計量糾紛的發(fā)生。

[1]祖因希.液化石油氣操作技術(shù)與安全管理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

[2]張應(yīng)立.液化石油氣儲運(yùn)與管理[M].北京：中國石化出版社，2007.

[3]徐英華,楊有濤.流量及分析儀表[M].北京：中國計量出版社，2008.

Analyses aim at the causes about“zero drift”and “counting”of CMF in the transmission and measurement of liquefied petroleum gas pipeline.Then,an exploration and practice are carried out on how to strengthen the surveying equipment,how to enhance the controlling management of survey process,and how to improve technological condition from the following aspects like the environment factors influencing survey equipment,the technique process of closed pipeline,the physical nature of surveyed medium, and personal operation.

liquefied petroleum gas;measurement;“zero drift”;“counting”

章玲（1972-），女，經(jīng)濟(jì)師，主要從事貿(mào)易計量測量過程管理。

2009-12-07