影響棧橋裝油計量準確的因素及改進措施

白文彬

（蘭州石化公司油品儲運廠，蘭州730060）

1 引言

油品計量的目的是為了準確地確定油品的數量，以便在此基礎上進行貿易交接，保證相關單位生產銜接正常進行。計量數量不僅是進行經濟核算的依據，而且在散裝油品的貿易中，確定數量多少，損耗多少，向發貨方索賠多少，以及能否索賠的關鍵是計量數據是否完整、準確。只有做好計量工作，才能有效地維護企業的經濟利益。

2 質量流量的計算方法

達西批發站現采用SCADA 自動定量裝車監控管理系統，由上位機（工控機）、一次儀表（質量流量計、溫度變送器）和執行機構（電磁閥、電機油泵）等組成，通過運用現場的批控儀將質量流量計的流量脈沖信號采集后轉換為數字信號，傳送至上位機接口，通過上位機進行監控控制。

由于使用質量流量計，當密度為ρ 的流體在旋轉管道中以恒定速度流動時，任何一段長度的管道都將受到一個切向科里奧利力△Fc：

△Fc=2ωρVA△x

式中：A 為管道的流通截面積；

由于存在關系式：qm=ρVA，

所以：△Fc=2ωqm△x。

因此，直接或間接測量在旋轉管中流動流體的科里奧利力就可以測得質量流量。

3 流量計對計量準確度的影響

3.1 特點

質量流量計是一種具有諸多優點的流量測量儀表，表現為穩定性好、重復性高、測量準確等，同時，可以對溫度、密度、壓力等變量進行補償，減少了購置儀表的成本。

3.2 應用

在2016年上半年，達西批發站對3 臺質量流量計進行標定，由第三方負責，標定結果見表1。

表1 3 臺質量流量計標定結果

從表1可以看出，當流量達到50～60t/h，3 臺質量流量計的誤差最大達到-0.085%，最小達到0.030%，均在0.15%的范圍內，質量流量計的精度達到0.15 級，屬于較好的計量狀態。在目前的車間工藝條件下，質量流量計的正常運行流量一般在50～60t/h，與標定流量重合，流量計可以達到較好的計量效果。

但是在實際操作過程中，質量流量計的計量精度并沒有達到標定精度，計量誤差偏大的情況時有發生。

3.3 影響質量流量計計量的因素

自2013年引入質量流量計進行計量以來，發現被測介質物理參數的變化，對質量流量計的測量精度是有一定影響的，在貿易交接中不能被忽視。

3.3.1 流體壓力變化的影響

操作壓力變化影響測量管剛性變化，使原有零點偏移。在達西批發站現有的工藝條件下，質量流量計的運行壓力在0.4MPa 左右，但是在計量部位標定時所用壓力為0.2MPa，會產生0.2MPa 的壓力差，從上面的實驗結果可以看出，質量流量計在運行時會產生-0.3%的計量誤差。雖然實際操作中由于質量流量計中存在壓力補償，計量誤差達不到-0.3%，但是對于高精度儀表還是有不小影響[1]。

3.3.2 流體溫度變化的影響

當溫度變化時，產生的熱膨脹（或收縮）力將作用到質量流量傳感器上，影響測量管剛性變化，這種剛性變化與溫度變化成一定的函數關系，它通過質量流量計內置的Ptl00 檢測溫度，質量流量計自行補償溫度變化對測量管的剛性影響，但操作溫度相對儀表調零時的溫度相差較大時，必須考慮流量計測量管的幾何結構的不完全對稱對儀表零點穩定性的影響。

3.3.3 管道安裝應力影響

若連接流量傳感器管道中心未對準（或不平行），管道應力會形成壓力、拉力或剪切力作用到質量流量計測量管上，造成測量管的不對稱性，導致零點變動，因此，質量流量計安裝好后必須調零以消除或減小這一影響[2]。若管道嚴重未對準，有可能無法調至零位。

3.3.4 汽液兩相的影響

在實際工況中，管線由于露天鋪設，在氣溫較高的條件下，管線內油品氣化現象嚴重，在初始的裝車過程中，油品的計量誤差明顯增大，大約在4.5‰～6‰，待平穩后誤差逐漸回落，證明汽液兩相對其有不小的影響，這是不能被忽視的因素。

4 消除影響因素的對策

4.1 正確選擇質量流量計

一臺好的質量流量計在消除計量誤差方面至關重要，不同的生產廠家，不同的技術水平對質量流量計的性能及穩定性有很大的影響。車間在2016年底引入兩臺愛默生質量流量計，其與國產某質量流量計計量差距在0.11%，差距的存在也是由質量流量計本身的性能差距導致的，在測量管的加工精度上，在流量傳感器的零漂值上，在智能化程度上國產質量流量計與進口質量流量計都存在較大差距，所以為了降低計量誤差，質量流量計的選型十分關鍵。

4.2 在線進行零點標定

由質量流量計的工作原理可知，當測量管內液體靜止時，U 型管兩側的相位差為零，但由于測量管制作工藝及測量元件無法達到理想狀態，外界因素的干擾使得液體靜止時依然能檢測到相位差，因此，應引入零點的概念消除外界因素對測量精度的影響。在實際生產中，在不同工況下進行零點標定使用時，應注意工況變動或環境條件改變，如果工況大幅度變化時，需作零點調整以消除漂移。調零后，質量流量計MF 值都非常接近1.0000，完全符合貿易交接對計量誤差的要求，所以在實際工況中的調零是必不可少的操作步驟。

4.3 流量計的規范安裝

為避免由于安裝造成質量流量計的計量誤差增大，在水平的工藝管道上安裝質量流量計時，因為被測流體是液體，需水平安裝流量計，避免空氣聚積在流量管內，安裝完畢后需用水平尺進行水平度檢查，保證水平度達標；安裝質量流量計時，一定要保證流體的實際流向與流量計上標示的流向箭頭方向一致；質量流量計在管線兩端必須有水平支撐，在條件允許的情況下，連接質量流量計兩端的連接件宜采用彈性連接，保證質量流量計所受的應力小，不會影響U 型管的相位變化[3]。

5 其他消除計量誤差的方法

當油品中含有氣體時，應在流量計前加消氣器，消除油品中的氣體；采用分段修正的方法減小誤差；根據使用情況縮短檢定周期；及時檢查和清潔流量計及其過濾器，讓各運動部件始終處于良好潤滑狀態；控制液體的壓力、溫度、流量達到平穩狀態；做到專罐、專線、專泵、專貨位、專油品；選擇罐容標準的罐車作為標定依據。

6 結語

通過近年來對達西批發站的貿易計量誤差進行研究及改進，企業在對外貿易交接中以精準、高效贏得客戶的廣泛好評。對于實際操作中存在的問題，依靠車間自身經驗積累及技術進步，逐步減少誤差，將計量誤差控制在合理范圍內，通過使用新設備，尤其是質量流量計的使用，極大地提升了達西批發站的計量管理工作的水平，為企業增產增效打下良好的基礎。