質量流量計在成品油貿易計量中的應用分析
為了確保成品油貿易交接流量計的準確可靠,改變成品油以罐檢尺計量數據作為貿易交接的傳統計量方式,減少計量糾紛并有效防止效益流失,2009年我國開始引入準確度為 0.05%的標準質量流量計,對水路、管輸出廠貿易交接流量計開展在線校準工作,取得了良好效果。本文針對質量流量計在成品油貿易計量中的應用進行了詳細的分析探索,供相關的計量人員參考。
1.前言
科氏質量流量計(以下簡稱“科氏流量計”)在流量計量上的優勢日漸明顯,具有性能穩定、可靠性高、維護量小的特點。在我國,科氏流量計主要應用于成品油、氣體和化工原料的計量,還沒有正式把質量流量計作為原油計量的主要計量器具選用。因此,科氏流量計能否在原油計量中應用成為亟待探討的技術問題之一。
2 量計離線檢定的不足之處
流量計的檢定有兩種基本方式:在線檢定方式和離線檢定方式,以前廣州石化用于成品油出廠計量的質量流量計主要采用離線檢定的方式。所謂離線檢定方式是指用戶把流量計從流程上拆下來,然后運送至檢定部門用標準裝置進行檢定,檢定完畢后再裝車拉回現場,重新安裝。質量流量計在大流量標準裝置上離線檢定合格后,就具備了可以作為貿易使用的合法證書(包括其流量系數),但由于標準裝置不能模擬現場工況,介質種類、溫度、壓力、流量范圍等工況的差異不可避免會導致現場使用時產生一定偏差。因此,國外大都采用在線標定方式而非我國傳統的離線檢定方式。盡管流量計離線檢定有諸多問題,但由于在線檢定投資很大而且覆蓋的計量點有限,因此國內成品油出廠流量計采用在線檢定方式的不多。為了確保進出廠計量準確,目前國內管理較先進的企業除在碼頭裝船各管線分別配置質量流量計外,還在油品總管線上安裝同類型的質量流量計,通過實時在線比
對,提高出廠計量的安全性和可靠性,避免效益流失。
3 在線標準系統構成
在線校準系統構成,采用準確度等級為0.05%的CMF400質量流量計作為標準表,加上一套集成了 S600流量計算機的便攜式檢定箱組成一個移動流量標準裝置。便攜式檢定箱集成了S600流量計算機、交/直流電源、流量計脈沖信號輸入接口、RS232串口、以太網等輸入輸出接口。使用筆記本電腦經以太網端口連接 S600,設置好本機的 IP地址,登錄進去后可以查看標準表和被檢表當前流量,進行設置流量計K系數、檢定次數、單次檢定時間等操作。在線校準系統提供了檢定工作必需的報表軟件“S600Report”,進行校準時打開該軟件與 S600流量計算機聯機。每次校準工作完成后必須把校準數據導出存盤,校準數據文件是標準的Excel數據表,可以根據需求設計校準數據報表樣式。
4 在線校準準備條件
(1)準備一臺高準確度標準流量計、一臺S600流量計算機、一套便攜式標定箱及相應軟件。
(2)制作一個可移動的標準表安裝支架或預留一個固定在管線上的標準表安裝位置,支架要求有足夠的穩定性,安裝位置前后要有穩固的支撐。
(3)校準過程管道流體必須處于密閉狀態,以保證校準工況不發生變化,同時也保證校準現場的安全。
(4)被校流量計管道處于滿管狀態。
5 .在線校準注意事項和工作步驟
5.1要確保移動校準裝置的準確度滿足要求,必須注意以下事項
(1)標準流量計必須水平安裝,盡量安裝在管線低點且避免產生安裝應力。
(2)根據管道實際壓力在標準表組態輸入實際外部壓力值進行壓力補償。
(3)開始校準取數前要讓標準表和被檢表在實際工況下運行15min以上,然后關泵暫停輸油,關緊標準表、被檢表上下游閥門,分別檢查并調整流量計的零點。
(4)校準過程中不允許中斷或切換流體。
(5)標準表與被校表安裝位置應盡可能接近。
5.2流量計在線校準工作步驟
(1)管線卸壓排空,安裝標準流量計,注意做到垂直對中,避免應力影響。
(2)標準流量計和S600標定箱分別接上電源線和信號線,檢查無誤后接通電源,預熱啟動10min。
(3)校準系統設置通信和標定參數,標準表輸入外部壓力補償值。
(4)通知工藝操作人員分別打開標準表和被校表上下游閥門,然后開啟輸油泵。
(5)輸油約15min后停泵,分別關閉被校表、標準表下游閥和上游閥。
(6)分別檢查標準表和被校表的活動零點,并調整準確。
(7)調零完成后重新開閥開泵輸油,開始進入校準狀態。
(8)每次校準至少要做 3組數據,每組數據有 3個數據點,計算出3個平均偏差值。
(9)完成 3組數據校準后,導出到流量計原始數據記錄表。
(10)如標準表和被校表數據偏差在0.1%以內,則在流量計原始數據記錄表上簽名確認并保存。
(11)如標準表和被校表數據偏差超過0.1%,須分析原因,必要時拆檢確認,并向上級計量主管部門報告。
6 .在線校準應用情況
為了有利于開展在線校準,廣州石化在碼頭改擴建以及成品油輸送管道新建或改造項目中,要求設計和施工單位必須完善在線校準條件,增加金表安裝位置和相應信號線、電源插座等。2014年,廣州石化充分利用在線校準系統,組織廣州出入境檢驗檢疫局口岸鑒定業務辦事處、中國石油化工股份有限公司廣東石油分公司、中國石化銷售有限公司華南分公司、藍天油料公司等單位共同參與在線校準和數據比對42次,校準平均偏差不超過± 0.05%,***大偏差不超過±0.09%,確保進出廠計量準確率為 100%,有效避免了公司效益流失。為了驗證流量計在有效期內的準確度和穩定性,計量部門對成品油碼頭 4#柴油裝船流量計在一個檢定周期內進行離線檢定、在線校準和全船比對試驗,比對的具體情況如下:1.碼頭4#流量計于2013年12月12日拆回流量標準裝置進行了離線檢定,檢定誤差為 -0.01%~0.01%。2.2014年6月13日,對該4#流量計進行了在線校準,校準偏差為
0.05%~0.07%。3.2014年6月14日,我們對經碼頭4#流量計裝船的“梧州石油××8”號油輪用金表進行了全船比對,比對結果:4#流量計交接量為1849.31t,金表比對校準量為1848.435t,差量為 0.875t,差率為 0.05%,與在線校準結果一致。
7.結語
使用中的貿易交接流量計,應用在線校準方式具有校準條件與實際工況條件完全一致的優點,是保證流量計準確度更有效的方法,因而具有廣泛的應用和推廣前景。