摘要:爲提(tí)高船舶交接(jiē)成品油工作(zuo)質量，應用質(zhi)量流量計 進(jìn)行成品油船(chuan)舶交接的方(fāng)法，闡述質量(liang)流量計技術(shu)❤️原理，結合實(shí)際案例分析(xi)交接測量中(zhong)常見問題，說(shuō)明🤩質量🌏流量(liàng)計應用系統(tong)優化方法，觀(guan)察應用效果(guo)。提出爲促進(jìn)精準交接，應(ying)從工藝流程(chéng)、硬件設備和(hé)測量技💛術着(zhe)手，進行全方(fāng)位優化，可顯(xian)☔著優化測量(liàng)精度。
0引言
　　當(dang)前質量流量(liang)計多采用科(kē)裏奧利力質(zhi)量流量計🔞，以(yǐ)科裏奧利力(li)效應爲基礎(chu)進行油晶交(jiāo)接質量測量(liàng)，通⛱️常情況下(xia)此種測量精(jīng)度較高，油晶(jīng)密度、溫度對(dui)測量結果無(wú)顯著影✂️響。水(shuǐ)介質測量時(shi)采用此設🈲備(bèi)可達到0.1%精度(dù)，不确定度爲(wèi)0.5%。但在實際應(ying)用時，工藝👣流(liu)程、操作技術(shù)以及系統設(shè)計等因素可(ke)能影響最終(zhong)測量結果，加(jia)大測量誤差(cha)。
1質量流量計(ji)應用技術原(yuán)理
　　質量流量(liang)計在計量油(yóu)品質量方面(miàn)通常應用于(yu)航運船舶中(zhong)，通過安裝該(gāi)器具可對燃(rán)油接收量、船(chuan)舶耗油情況(kuang)🙇🏻進行實時監(jiān)測🐉核實，保證(zhèng)公平交易，維(wei)護成品油⭕市(shi)場秩序。質量(liàng)流量計使用(yong)範圍較小，但(dan)是具有顯著(zhe)的應用價值(zhí)。質量流量計(jì)在實際計量(liàng)中可進行直(zhí)接或間接計(ji)量，其中直接(jie).質量流量計(ji)主要通過複(fú)合離心力參(can)數測量、動量(liang)參數測:量等(deng)得🏃🏻出質量流(liú)量數據🔅。間接(jiē)質量流量計(jì)首先測定體(ti)積流量、流體(tǐ)密度，通過公(gong)式計算得出(chu)質✨量流量。體(ti)積流量描述(shu)爲q，流體密度(dù)描述爲p，質量(liang)流量描述爲(wei)qm，計算方法爲(wèi):
qm=qv×ρ
　　質量流量計(ji)的基礎運作(zuò)原理爲。成品(pǐn)油在振動管(guǎn)中流動産🔴生(sheng)複合離心力(li)，該作用力與(yu)質量流量成(chéng)正比。在此作(zuò)用過程中，複(fu)合離心力描(miáo)述爲Fc,成品油(yóu)質量描述爲(wèi)m，成晶油流動(dong)中矢量速度(du)描述爲V,旋轉(zhuan)體系矢量角(jiao)速度描述爲(wèi)ɷ，兩個向量的(de)向量積描述(shu)爲x，則複合離(lí)心力公式爲(wei)：
F:=2mVxw
　　當前常用質(zhì)量流量計爲(wei)U形質量流量(liàng)計。在.該器具(ju)使🈲用時☂️，電磁(cí)對測量管産(chan)生驅動作用(yong)，振動保持固(gù)有頻率，流體(tǐ)流向、振動方(fāng)向呈垂直狀(zhuàng)态，在此種情(qíng)況下流體産(chǎn)生複合離心(xin)力(即Fc)。成品.油(you)在U形管中流(liú)動時，向相反(fan)方向流進、流(liu)出，流體複合(hé)離心力(Fc)也因(yin)此相反。受到(dao)相反複合離(li)心力(F)影響，導(dǎo)緻測量管發(fā)🏃🏻‍♂️生扭曲，扭曲(qǔ)程.度越嚴重(zhong)，流體質量流(liú)量(即qm)越大(圖(tú)1)。
　　U形管空管狀(zhuàng)态下，振動管(guan)未受力扭曲(qǔ)，此時振動管(guǎn)兩側應具有(yǒu)㊙️相同相位電(dian)磁信号強度(du)。流體通過U形(xíng)管時，振動管(guǎn)中發生🈚扭曲(qǔ)力矩，導緻管(guan)側呈現不同(tóng)相位。使用變(biàn)送器進行兩(liang)側信号延遲(chi)檢測，獲取延(yán)遲時差，再用(yong)該數據與流(liú)量标定因數(shu)相乘，可計算(suàn)出質量流量(liàng)(qm)。按照該器具(jù)運行原理，質(zhi)量流量(qm)與相(xiàng)位差(即扭曲(qǔ)程度)呈正相(xiàng)關。
 
2案例分析(xi)
2.1當前主要問(wen)題
　　A石化油廠(chǎng)運營中，采用(yong)16km以.上長輸管(guan)線輸送成品(pǐn)油至公司油(yóu)🌈庫，然後向碼(mǎ)頭輸送轉運(yùn)，成品油在碼(ma)頭裝船出廠(chang)。上述三個運(yùn)輸節點均設(she)置高精度質(zhi)量流量計。起(qǐ)點(即油廠，設(she)爲A點)、碼頭(設(she)爲C點)均采用(yong)CMFHC2/2700R設☂️備，油庫(設(shè)爲B點)采用CMF400/1700設(shè)備和配套數(shu)據采集監控(kòng)系🆚統。油庫系(xì)統監控系統(tǒng)應用後，流量(liang)計運行中常(chang)見🍉監測數據(ju)異常，實際船(chuán)檢尺量和檢(jiǎn)測計量數據(ju)存在顯著差(cha)異，受此影響(xiang)，輸出柴油或(huo)汽油等成品(pǐn)油時必須進(jin)行船舶計量(liang)檢測，具有嚴(yan)重計量風險(xiǎn)。
2.2計量誤差分(fèn)析
　　爲促進精(jing)準計量，必須(xu)檢查工藝流(liu)程，确定質量(liang)流量計參數(shù)。.上述節點溫(wen)度參數、密度(dù)參數差異無(wu)統計學意義(yi),3台設備運行(háng)流量相近,約(yue)爲185t/h。其中A點流(liú)量計運行壓(yā)力爲📱2.45MPa，标定壓(yā)力設置爲0.2MPa，無(wú)壓㊙️力補償參(cān)與。B點前端壓(yā)力爲0.22MPa，後端壓(yā)力爲0.05MPa。C點運行(háng)壓力可視爲(wèi)0。過程壓力影(yǐng)響複合離心(xīn)力(Fc)檢測精度(dù)，一旦過程壓(yā)力與标定壓(ya)力不一緻，将(jiang)導緻傳感器(qi)密度敏感度(dù)、流量異常，流(liu)體過程壓力(lì)偏高較易造(zào)成測量振動(dong)管緊繃，嚴重(zhòng)時嚴重影📱響(xiǎng)質量流量(qm)數(shù)據精度和可(ke)靠性。
　　在系統(tǒng)運行中，A、B、C三點(diǎn)均發生A102報警(jǐng)，該代碼顯示(shì)流量計測量(liàng)管🐆未滿管，管(guan)中存在空氣(qi)。經過故障排(pái)查分析認🔴爲(wei)，未執行标準(zhun)裝卸工藝操(cao)作是該故障(zhàng)主要誘因。在(zai)成品油裝船(chuán)後，工作人員(yuan)關閉A、B、C三台計(ji)量設備前後(hòu)手😘閥與裝船(chuán)泵與付油☀️罐(guàn)根部閥門，切(qiē)斷輸🙇‍♀️油管道(dao)。采用長輸油(yóu)管線⚽，管線沿(yan)途具有複雜(zá)地形。成品油(you)在管道中輸(shu)送時溫度不(bu)穩定，有時發(fa)生油品膨脹(zhang)，此📧種膨脹難(nan)以釋放。輸油(yóu)管🏃道爲密閉(bì)環境，油品膨(péng)脹後形成高(gāo)💁壓，造成安全(quan)隐患。環境溫(wēn)度升高可能(neng)引🚶起A、B、C三段油(you)溫上升，引👨‍❤️‍👨起(qi)油品膨脹，受(shou)🐕到高壓影響(xiang)經由閥門向(xiang)流量計兩端(duan)滲透，油品降(jiàng)溫後、體積下(xià)降後，部分滲(shen)出油品難以(yi)回歸流量計(ji)管線，造成檢(jian)測設備不滿(mǎn)管故障。B點檢(jiǎn)測設備表後(hou)壓力僅爲0.05MPa,前(qian)後壓差爲0.17MPa,此(cǐ)種壓差造成(cheng)“B-C”段管線持續(xu)低壓🈚運行，C點(diǎn)檢測設備前(qián)後壓力基本(běn)爲0，造成油晶(jīng)汽化⁉️或吸入(ru)末端空氣，造(zao)成檢測設備(bèi)運行異常，影(yǐng)響檢測結果(guo)。
2.3系統改造成(cheng)效
　　系統優化(huà)前，船檢量、流(liu)量計測量結(jié)果差率爲3.126%。通(tōng)過系統改造(zao)與流程優化(huà)，量差率爲0.541%o。通(tōng)過前後量差(chà)率差異可知(zhī)💔，通過系統改(gai)造優化，裝船(chuán)計量精度顯(xian)著提升，計量(liang)誤差顯著降(jiang)低，改造效果(guǒ)顯著。
3系統優(yōu)化與改造技(jì)術方法
3.1A處檢(jian)測系統優化(huà)
　　經過分析認(rèn)爲，A處設備主(zhu)要問題爲标(biāo)定壓力與檢(jiǎn)測設📞備過程(chéng)壓力存在顯(xiǎn)著差異，此偏(piān)差波動性較(jiao)小，泵出口位(wèi)置維持2.5MPa水平(ping)。通過靜态壓(ya)力補償解決(jué)此問題。主要(yào)思路爲，向儀(yi)表輸入所需(xu)✨壓力流量系(xì)數，從而糾正(zhèng)檢測儀表系(xi)數，補償流量(liàng)測量壓力。在(zài)具體操作中(zhōng)，采用Prolink與質量(liang)🔅流量計變送(sòng)器相互連接(jiē)♻️，然後通過流(liú)🌈量計外部壓(yā)力補償，将0.2MPa檢(jian)定壓力與流(liu)量系數、2.5MPa外部(bù)實際運行壓(yā)力輸入，完成(cheng)壓力補償。
3.2C處(chu)檢測系統優(yōu)化
(1)加裝消氣(qi)器。在現有技(ji)術下，科裏奧(ao)利質量流量(liàng)計隻☁️限于✌️單(dan)🌂相流精準測(ce)量。但是在實(shí)際工況中可(ke)能發生🛀🏻兩相(xiang)流情況，例如(ru)C點🌈油品氣化(hua)後。氣液結合(he)後，儀表振動(dong)緩解，爲維持(chí)流量管振動(dòng)需💰要提高線(xiàn)路♊輸送效率(lǜ)✉️。流浪管中✏️驅(qū)動電流具有(yǒu)一定限值，過(guo)量輸出電流(liu)在維持流量(liàng)管振動同時(shí)較易引起流(liu)量計檢測誤(wu)差。基于此種(zhǒng)原因，使用消(xiao)氣器設備配(pei)備質量流量(liàng)計，在其✌️上遊(yóu)安裝，從而有(yǒu)效降低氣液(ye)混✉️合情況發(fa)生率。
　　消氣器(qì)運行時。進口(kǒu)輸入成品油(yóu)後，輸油管道(dào)過濾網🔴過👌濾(lü)🍉油中固體雜(za)質，成品油在(zài)通過過濾網(wǎng)時流向發生(shēng)變化，導🐆緻混(hùn)合在成晶油(you)中的部分溶(rong)解氣體與自(zi)由氣體溢出(chū)，因♉爲氣體特(tè)性而抵達分(fen)離器頂部，導(dao)緻該處形成(chéng)一個氣體空(kong)間，即油氣界(jiè)面。在🌈此過程(chéng)中氣體體積(jī)持續加大，随(sui)着發生的變(biàn)化爲🔴油氣界(jie)面降💞低🔴，降低(di)至一定水平(píng)觸發浮球裝(zhuang)置，系⁉️統自動(dòng)啓❓動氣閥将(jiang)氣體排出，油(yóu)氣界面随之(zhi)升高，壓縮氣(qì)體空間，浮球(qiu)裝置因此自(zì)動關閉氣閥(fá)。通過㊙️此種運(yùn)作，消氣器可(ke)将管道中固(gu)體、氣體與液(yè)☀️體有🍓效分離(li)，頂部分離油(yóu)氣向流量表(biao)中返回，流入(rù)船艙放空，完(wan)成處理過程(cheng)。
(2)加裝背壓閥(fa)。背壓閥使用(yong)時，當背壓閥(fa)設定值較高(gāo)，閥前壓✨力☁️較(jiào)低時，此時背(bei)壓閥關閉，造(zào)成主閥.上膜(mo)室壓力産生(shēng)的推力🐪較高(gao)，超過主閥開(kāi)啓所需推力(lì)，從而關閉主(zhǔ)閥。當閥前壓(ya)力與背壓閥(fa)壓力相等或(huo)超過後者時(shi)，可啓動背壓(ya)閥，此時主閥(fa)上膜室壓力(lì)🈲低于主閥啓(qǐ)動作用力，因(yin)此可啓動主(zhǔ)閥。
　　設定背壓(yā)閥背壓參數(shù)時，應進行如(ru)下設定。“B一C”段(duàn)輸油管道爲(wei)低🈚壓運行，C點(dian)質量流量計(ji)儀表兩端壓(yā)力爲零，此時(shí)🔴介質飽和蒸(zheng)氣壓高于儀(yi)表.後端壓力(lì)，油🔴品因此發(fā)生氣化，嚴重(zhong)⛹🏻‍♀️時可能⛱️發生(shēng)氣蝕，導緻實(shi)際㊙️值較高，儀(yi)表密度較低(dī)，二者存在顯(xian).著差異，不僅(jin)影響設備測(ce)量💁精度，導緻(zhì)測量結果不(bu)可靠，而且會(huì)縮💚短儀表使(shi)用壽命。爲預(yu)防此種情況(kuang)發生，在流量(liàng)計📐閥後裝設(she)☎️背壓閥，同時(shi)控制閥前壓(ya)力爲0.23MPa。流量計(jì)中流💜量峰值(zhi)壓降描述爲(wèi)Pb最小背壓描(miáo)述爲💞P,，操作溫(wēn)度⚽下流體飽(bao)♋和蒸氣壓描(miáo)述爲Pe，則背壓(ya)計算方法✂️爲(wei):
Pb=2P+1.25Pe
3.3标準化裝船(chuán)
　　裝船操作後(hou)較易導緻輸(shū)油管線中出(chū)現密閉空間(jian)，油♉溫變化後(hòu)🚶較易引起油(you)品膨脹，爲降(jiàng)低上述風險(xian)，對操作流程(cheng)進✊行完善，制(zhi)定标準化流(liú)程。按照标準(zhǔn)化流程，完成(chéng)裝船後，将C點(diǎn)質量流量計(ji)後手閥以及(jí)🔴外送泵出口(kou)閥關閉，然後(hou)啓動泵出口(kou)與高位罐安(ān)⭕全閥部位副(fù)線閥，此段中(zhong)其他手閥維(wéi)持開放狀态(tài)，不予關閉。
3.4校(xiào)正檢測設備(bei)
　　在使用質量(liàng)流量計之前(qián)，必須按照規(gui)定将儀表歸(gui)😘零。設💋備傳感(gǎn)器中設有2個(gè)探測器，實際(ji)上，即使無流(liu)體流經其㊙️探(tàn)測範圍，儀器(qì)也會顯示△T，爲(wei)保證測量準(zhǔn)确，應校正儀(yi)表。糾正過程(cheng)中爲避免出(chu)現新誤差，應(ying)💰保證規範安(an)裝傳感器設(shè)備，同時傳感(gǎn)器内部充盈(ying)介質。關閉傳(chuan)感器設備下(xià)遊閥門，避免(miǎn)⁉️傳感器内部(bù)流過流體，然(ran)後進行校正(zhèng)。在校㊙️正時，使(shi)用寄存器存(cún)儲2個探測🐉器(qì)時間差，從而(ér)保證設備實(shí)際檢測時減(jian)去該時間差(chà)，得出科✉️學的(de)測量結果。由(you)專業工程師(shī)全面檢測A、B、C三(san)處質量流量(liang)計，消除流量(liàng)計異常工作(zuo)狀态。
　　因爲B點(diǎn)存在設備前(qian)管線嚴重壓(yā)差問題，檢測(cè)後其誘因是(shi)該處流量計(ji)前管線由DN200轉(zhuǎn)變爲DN100，因此流(liu)量計管段✔️存(cún)在嚴重🔞.壓差(chà)，爲降低施工(gong)難度，在B點使(shi)用備用流量(liàng)🔅計，與之前原(yuán)有👣流量計并(bìng)聯，從☂️而降低(dī)流量計前後(hou)壓差，伲進精(jing)準測量。
4系統(tǒng)優化效果評(ping)估
4.1輸油準備(bèi)環節
　　在輸送(song)成品油前，由(yóu)油品儲運部(bù)門負責質控(kòng)，保證付油罐(guàn)獨✉️立執行流(liú)程，不會發生(shēng)串量情況。針(zhēn)對油罐檢✏️尺(chi)進行計量檢(jian)測，并且測量(liang)密度與溫度(dù)，采集處理A處(chù)✂️流量計原始(shi)數據。B處流程(chéng)質控由管道(dào)儲運部門負(fu)責🔴，保證“B一C”段(duan)🍓管線維持滿(man)管狀态，進行(hang)B處2個✔️流量計(ji)數據采集。此(cǐ)外，由計量中(zhōng)心負🔞貴采集(ji)C處流量計原(yuan)始數據，檢尺(chi)檢查油船。
4.2輸(shū)油環節
　　生産(chan)運行部門确(què)定可以輸送(sòng)後，發送命令(ling)，通常一次成(chéng)品油輸送時(shi)間約爲4h,然後(hòu)暫停輸送，比(bi)對測量數據(ju)。輸運車間将(jiang)C處✍️流量計後(hòu)閥門關閉。油(you)品儲運😘空間(jian)将A處流量計(jì)前閥門關閉(bi)。等待0.5h,由船舶(bo)與油品罐區(qū)工作人員實(shi)施檢尺檢查(chá).記錄A、B、C處流量(liang)計數據⁉️采集(jí)。計量技術人(rén)員檢查A、B、C處數(shù)據，采集零點(dian)校正前與校(xiao)正後數據。初(chu)次比對完成(cheng)，繼續輸送油(yóu)品⛹🏻‍♀️，監控輸送(sòng)量，輸送31h後，通(tōng)常此時⭐輸油(you)量可達到70%總(zong)輸送量🌈，二次(ci)停運檢測。等(deng)待0.5h，檢尺.檢查(chá)油船、油罐，對(duì)比A、B.C處數據。完(wán)成二🚶次比對(dui)，繼續輸送成(cheng)品油，完成預(yù)期裝船任務(wu)後，最後進行(háng)🔞一次油船、油(you)罐檢尺檢🈲查(cha)。
5結論
　　綜上所(suǒ)述，船舶交接(jiē)成品油時，采(cǎi)用質量流量(liàng)計可促進🔴油(yóu)量精準測量(liang)，降低測量誤(wù)差，提高油品(pǐn)交接質量。交(jiao)接計量🔴具有(you)複雜性，進行(háng)質量流量計(jì)交接時，優化(huà)工藝流程、完(wan)善硬件系統(tǒng)具有🙇🏻必要性(xìng)。爲保證精準(zhun)測💘量交接，應(ying)優化工藝流(liú)程，促進規範(fan)作業，完善技(ji)術應用，積極(ji)消除人爲誤(wù)差，促進成品(pin)油順利交接(jiē)。

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