基于質量流量計的成品油裝船計量系統
一、系統設計要求
1.符合國家和行業標準
計量系統的不確定度應滿足國家規定或行業要求,選用的流量計及其他配套設備能夠溯源至國家基準,確保計量儀表符合法制計量要求,避免安裝后無法檢定或校準。成品油裝船流量計系統不確定度為0.25%,滿足《中國石油天然氣股份有限公司煉油與銷售分公司成品油計量管理規范》第六章第二十六條“采用流量計裝船計量時,以流量計儀表數為準,發貨方與承運方共同監督計量。流量計須經省級以上技術監督局授權委托、股份公司指定的計量檢測機構在線實液檢定合格,系統不確定度優于0.35%”的要求。
2.工藝要求
錦州石化公司成品油裝船計量系統,瞬時流量為(400~900)t/h,油溫為-30℃~50℃,壓力為(0.1~0.5)MPa的工藝要求:為了能靈活地根據流量選擇不同的運行臺數,每條管線采用兩臺流量計并聯的計量回路,使流量計運行在上限流量的60%~80%,以保證流量計的計量準確性。
3.系統設計
系統采用DS600質量流量計,成品油裝船流量計計量系統增加了在線實液檢定接口,其原理圖如圖1所示,F1~F6為DN150球閥,F7~F10為DN25閘閥,Y1~Y4為壓力表;Z1~Z2為質量流量計,M為在線標準密度計,T1為標準體積管檢定裝置,C1~C4為質量流量計支撐。
圖1 系統原理圖
4.流量計安裝位置
因為質量流量計對管線震動、強電磁場以及安裝應力敏感,因此,流量計安裝地點應盡量遠離泵出口、較大電機等用電設備。流量計安裝位置還應考慮現場安裝及方便專業人員進行維修作業,并考慮流量計拆卸時計量介質排放、收集,以減少環境污染。
5.背壓控制
計量時由于介質飽和蒸汽壓高,質量流量計測量管實際流通口徑較小,當流速較大及流量計出口端背壓低于介質在工況下的飽和蒸汽壓時,在輸送過程中或靜止狀態下極易產生汽化(或氣穴)現象,直觀表現為流量計顯示的密度會明顯低于實際值,在非計量期間有時會產生較大幅度的零點漂移量,因此,應考慮流量計出口背壓控制手段,壓力應滿足下式要求:
流量計出口端是否設計壓力控制或調節系統,取決于被計量介質的物性和環境變化,如果確認被計量介質不會出現汽化現象,則沒必要設計背壓控制設施。
二、系統數據采集及處理軟件
1.數據采集及計算
數據采集主要包括:質量流量計累計質量(TOT),t;瞬時質量流量,t/h;工況密度ρt,kg/m3;工況溫度t,℃。每分鐘采集一次數據。
2.軟件計算
軟件計算包括:工況平均密度ρt,kg/m3;工況平均溫度t,℃;油品體積,m3;標準體積V20,m3;根據人工輸入標準密度ρ20,kg/m3,自動選擇F值,出庫單油量。其中出庫單油量計算公式為
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