摘要:爲提(tí)高船舶交接(jie)成品油工作(zuo)質量，應用質(zhì)量流量計 進(jin)行成品油船(chuán)舶交接的方(fāng)法，闡述質量(liang)流量計技術(shu)原理，結合實(shi)際案例分析(xi)交接測量中(zhōng)常見問題，說(shuo)明質量流量(liàng)計應用系統(tǒng)優化方法，觀(guan)察應用效果(guo)。提出爲促進(jìn)精準交接，應(yīng)從工藝流程(cheng)、硬件設備和(he)測量技🈚術着(zhe)手，進行全方(fang)位‼️優化，可顯(xiǎn)著優化測量(liang)精度。
0引言
　　當(dāng)前質量流量(liang)計多采用科(ke)裏奧利力質(zhì)量流量計，以(yi)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(xià)此種測量精(jīng)度較高，油晶(jing)密度、溫度對(dui)測量結果無(wu)顯著影響。水(shuǐ)介質測量時(shí)采用此設🐆備(bei)可達到0.1%精度(du)，不确定度爲(wei)0.5%。但在實際應(ying)用時，工藝流(liu)程、操作技術(shu)以及系統設(she)計等因素可(ke)能影響最終(zhong)測量結果，加(jiā)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(yú)航運船舶❤️中(zhong)，通過安裝該(gāi)器具可對燃(ran)油接收量、船(chuan)舶🚶耗油情況(kuàng)進行實時✉️監(jian)測核實，保證(zhèng)公平交易，維(wei)護成品油市(shì)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(zhi)。質量流量計(ji)在實際計量(liàng)中可進行直(zhí)接或間接計(jì)量，其中直接(jiē).質量流量計(ji)主要通過複(fu)合離心力參(can)數測量、動量(liàng)參數測:量等(deng)得出質量流(liu)⭕量數據。間接(jie)質量流量計(jì)首先測定體(ti)積流🌈量、流體(ti)密度，通過公(gōng)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(liàng)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(zuo)原理爲。成品(pin)油在振動管(guan)中流🌏動産☂️生(shēng)🛀🏻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(you)質量描述爲(wei)m，成⭐晶油流動(dòng)中矢🔞量速度(du)描述爲V,旋轉(zhuǎn)體系矢量☂️角(jiǎo)速度描述爲(wèi)ɷ，兩個向量的(de)向📧量積描述(shù)爲x，則複合離(lí)👣心力公式爲(wèi)：
F:=2mVxw
　　當前常用質(zhi)量流量計爲(wèi)U形質量流量(liang)計。在.該器具(ju)使💋用時，電磁(cí)對測量管産(chan)生驅動作用(yòng)，振動保持固(gu)有頻🙇🏻率，流體(tǐ)流向、振動方(fang)向呈垂直狀(zhuàng)态，在此種情(qing)況下流💰體産(chǎn)生複合離心(xīn)力(即Fc)。成品.油(you)在U形管中流(liu)動時，向相反(fǎn)方向流進、流(liú)出，流🌈體複合(he)離心力(Fc)也因(yīn)💔此相反。受到(dào)相反複合離(lí)心力(F)影響，導(dao)緻測量管發(fa)㊙️生扭曲，扭曲(qu)程🌈.度越嚴重(zhòng)，流體質量流(liú)量(即qm)越大(圖(tu)1)。
　　U形管空管狀(zhuàng)态下，振動管(guan)未受力扭曲(qu)，此時振動管(guan)兩側應具❗有(yǒu)相同相位電(dian)磁信号強度(dù)。流體通過U形(xing)🌐管時，振動管(guan)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(chí)檢測，獲取延(yán)遲時差，再用(yong)該數據與流(liu)量标定因數(shu)相乘，可計算(suan)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(xī)
2.1當前主要問(wen)題
　　A石化油廠(chǎng)運營中，采用(yòng)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(mǎ)頭裝船出廠(chǎng)。上述三個運(yun)輸節點均設(she)置高精度質(zhì)量流量計🏒。起(qǐ)點(即油廠，設(she)🚶‍♀️爲A點)、碼頭(設(shè)爲C點)均采用(yòng)CMFHC2/2700R設備，油庫(設(she)⭐爲B點)采用CMF400/1700設(shè)備和配套數(shù)據采集監控(kong)系統。油庫系(xi)統監控系統(tǒng)應🧡用後，流量(liàng)計運行中常(chang)見😘監測數據(jù)異常，實際船(chuán)檢尺量🈲和檢(jiǎn)測計量數據(ju)存在顯著差(chà)異，受此影響(xiǎng)，輸出柴油或(huo)汽油等成品(pin)油㊙️時必須進(jìn)行船舶計🌈量(liang)檢測，具有嚴(yán)重計量風險(xian)。
2.2計量誤差分(fen)析
　　爲促進精(jing)準計量，必須(xū)檢查工藝流(liú)程，确定質量(liang)流量計參數(shù)。.上✊述節點溫(wēn)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(yuē)爲185t/h。其中A點流(liu)量計運行壓(yā)力爲☁️2.45MPa，标定壓(ya)力設置爲0.2MPa，無(wu)壓力補償參(can)與。B點前端壓(ya)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(xin)力(Fc)檢測精度(du)，一旦過程壓(ya)力與标定壓(yā)力不一緻，将(jiang)導緻傳感器(qì)密度敏感度(du)、流量異常，流(liu)體過程壓力(li)偏高較易造(zao)成測量振動(dòng)管♌緊繃，嚴重(zhòng)時嚴重影響(xiǎng)質量流量(qm)數(shu)據精度和可(ke)靠✂️性。
　　在系統(tong)運行中，A、B、C三點(dian)均發生A102報警(jǐng)，該代碼顯示(shì)流量計測量(liàng)管未滿管，管(guǎn)中存在空氣(qì)。經過故障排(pái)查分析認🔞爲(wei)，未執行标準(zhun)裝卸工藝操(cāo)作是該故障(zhang)主要誘因。在(zài)成品油☁️裝船(chuan)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(chuan)泵與付油🛀🏻罐(guàn)根部閥☁️門，切(qiē)斷輸🏒油管道(dào)。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(bú)穩定，有時發(fa)生油品膨脹(zhàng)，此種膨脹難(nán)以釋放。輸油(you)管道爲密閉(bì)環境💚，油👈品膨(peng)脹後形成高(gāo)🐪壓，造成安全(quán)隐患。環境溫(wen)度升高可能(neng)引起A、B、C三段油(you)溫上升，引起(qǐ)油品膨脹，受(shòu)到高🏃🏻‍♂️壓影響(xiang)經由閥門向(xiàng)流量計兩端(duan)滲透，油品降(jiang)溫後、體積下(xià)降後👌，部分滲(shen)出油🤩品難以(yǐ)回歸流量計(ji)管線，造成檢(jiǎn)測設備不滿(man)管故障。B點檢(jiǎn)☀️測設備表後(hòu)壓力僅爲0.05MPa,前(qián)後✏️壓差爲0.17MPa,此(ci)種壓差造成(cheng)“B-C”段管線🆚持續(xu)低壓運行，C點(dian)檢測設備前(qián)💛後壓力基本(ben)爲0，造成油晶(jīng)汽化或吸入(rù)末端空氣，造(zào)👉成檢測設備(bei)運行異常，影(ying)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(tong)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(liàng)誤差顯著降(jiàng)低，改造效果(guǒ)顯著。
3系統優(you)化與改造技(ji)術方法
3.1A處檢(jiǎn)測系統優化(huà)
　　經過分析認(ren)爲，A處設備主(zhǔ)要問題爲标(biao)定壓力與檢(jian)測設備過程(cheng)壓力存在顯(xian)著差異，此偏(pian)差波動性較(jiào)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(yao)思路爲，向儀(yí)表輸入所需(xū)壓力流量系(xì)數，從而糾正(zheng)檢測儀表系(xi)數，補🔞償流量(liàng)測量壓力。在(zai)🔞具體操作中(zhong)，采用Prolink與質量(liang)‼️流量計變送(song)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(liú)量系數、2.5MPa外部(bù)實際運行壓(ya)力輸入，完成(cheng)壓力補償。
3.2C處(chu)檢測系統優(you)化
(1)加裝消氣(qì)器。在現有技(ji)術下，科裏奧(ao)利質量流量(liang)計💞隻限👨‍❤️‍👨于單(dān)相流精準測(cè)量。但是在實(shí)際工況中可(ke)能發生兩相(xiang)流情🍉況，例如(rú)C點油品氣化(hua)後。氣液結合(he)後，儀表振🔱動(dòng)緩解，爲維持(chí)流量管😍振動(dong)需要提高線(xiàn)路輸送效率(lü)。流浪管中驅(qu)動電流具有(you)一定限值，過(guo)量🈲輸出電流(liú)在維持流量(liang)管振動同時(shi)較易引起流(liú)量計檢測誤(wu)差。基于此種(zhong)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(you)效降低氣液(yè)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(lǜ)油中固體雜(zá)質，成品油在(zài)通過過濾網(wang)時流向發🎯生(sheng)變化，導緻混(hun)合在成晶油(you)中的部分溶(róng)解氣體與自(zì)由氣體🐆溢出(chu)，因爲氣體特(te)性而❗抵達分(fen)離器頂部，導(dǎo)緻該處形成(chéng)一個氣體空(kōng)間，即油氣界(jiè)面。在此過程(cheng)中氣體體積(ji)持續加大，随(suí)着發🐅生的變(bian)化爲🔞油氣界(jie)面降低，降低(di)至一定水平(ping)觸發浮球裝(zhuang)置，系❄️統自動(dòng)啓動氣閥将(jiāng)氣體排出，油(you)氣界面随之(zhī)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(kě)将管道中固(gù)體、氣體與液(yè)💯體有✂️效分離(li)，頂部分離油(you)氣向流量表(biao)中返回，流入(ru)船艙🥰放空，完(wan)成處理過程(cheng)。
(2)加裝背壓閥(fá)。背壓閥使用(yòng)時，當背壓閥(fa)設定值較高(gao)，閥前壓力較(jiao)低時，此時背(bei)壓閥關閉，造(zao)成主閥.上膜(mó)✂️室壓❤️力産生(sheng)的推力較高(gao)，超過主閥開(kai)啓所需推力(li)，從而關閉主(zhǔ)閥🌈。當閥前♊壓(yā)力與背壓閥(fa)💃壓力相等或(huo)超過後者時(shí)，可啓動背壓(ya)閥，此時主閥(fá)上📧膜室壓力(li)☀️低于主閥啓(qǐ)💘動作用力，因(yīn)此可啓動主(zhǔ)🔴閥。
　　設定背壓(ya)閥背壓參數(shù)時，應進行如(rú)下設定。“B一C”段(duan)輸油管道爲(wei)低壓運行，C點(dian)質量流量計(jì)儀表兩端壓(yā)力爲零，此時(shí)介質飽和蒸(zhēng)氣壓高于儀(yi)表.後端壓力(li)，油⭐品因此發(fa)生氣化，嚴重(zhòng)時可能發生(shēng)氣🛀🏻蝕，導緻實(shi)際值較高，儀(yi)表密度較低(di)，二者存在顯(xian).著差異，不僅(jǐn)影🤟響設備測(ce)量精度，導緻(zhì)測量結果不(bú)可靠，而且會(hui)縮短儀表使(shi)用壽命。爲預(yù)防此種情況(kuang)發生，在流量(liang)計閥後裝設(shè)背壓閥，同時(shi)控制閥前壓(ya)力爲0.23MPa。流量計(ji)中⛹🏻‍♀️流量峰值(zhi)壓降描述爲(wei)Pb最小背壓描(miao)述爲P,，操作溫(wēn)度下流體飽(bao)和蒸氣壓描(miao)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(hòu)較易導緻輸(shū)油管線中出(chū)現密閉空間(jian)，油溫變化後(hou)較易引起油(yóu)品膨脹，爲降(jiàng)低上述風險(xiǎn)，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(jì)後手閥以及(jí)外送泵出口(kǒu)閥關閉，然後(hou)啓動泵出口(kou)與高位罐安(an)全閥部位副(fù)🈲線閥，此段中(zhong)其他手閥維(wéi)持開放狀态(tai)，不予關閉。
3.4校(xiào)正檢測設備(bei)
　　在使用質量(liang)流量計之前(qian)，必須按照規(guī)定将儀表歸(gui)零。設備傳感(gan)器中設有2個(gè)探測器，實際(ji)上，即使無流(liú)體流🐉經其探(tàn)測範圍😍，儀器(qi)也會顯示△T，爲(wèi)保證測量準(zhun)确，應校正儀(yí)表。糾正過程(cheng)中爲👈避免出(chu)現新誤差，應(yīng)保證規範🌍安(an)裝傳感🛀器設(shè)備，同時傳感(gǎn)器内部充盈(yíng)介質。關閉傳(chuán)感器設備下(xià)遊閥門，避免(mian)💜傳感器内部(bu)流過流體，然(ran)後進行校正(zhèng)。在校正時，使(shǐ)用寄存♌器存(cun)儲2個探測器(qi)時間差，從而(ér)保證設備實(shí)際檢測時減(jiǎn)🔴去該時間差(chà)，得出科🏒學的(de)測量結果。由(you)專業工程師(shi)全面檢測A、B、C三(sān)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(ce)後其誘因是(shi)該處流量計(jì)前管線由DN200轉(zhuan)變爲DN100，因此流(liu)量計🌈管段存(cún)在✂️嚴重.壓差(chà)，爲降低施工(gōng)難度，在B點使(shi)用備用流量(liang)計，與之前原(yuán)有流量計🧡并(bing)聯，從而降低(di)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(bei)環節
　　在輸送(song)成品油前，由(yóu)油品儲運部(bù)門負責質控(kong)，保證🤟付油罐(guàn)💃獨立執行流(liú)程，不會發生(shēng)串量情況。針(zhen)對油罐檢尺(chi)進行計量檢(jiǎn)㊙️測，并且測量(liàng)密度與溫度(du)，采集🔞處理A處(chu)流量計原始(shi)數據。B處流程(cheng)質控由管道(dao)儲運㊙️部門負(fu)責🌈，保證“B一C”段(duàn)管線維持滿(man)管狀态，進行(háng)B處2個流量計(jì)數據采集。此(ci)外，由計量中(zhōng)心負貴采集(ji)C處流✏️量計原(yuán)始數據，檢尺(chǐ)檢查油船🔞。
4.2輸(shu)油環節
　　生産(chǎn)運行部門确(que)定可以輸送(sòng)後，發送命令(lìng)，通常一次成(cheng)品油輸送時(shi)間約爲4h,然後(hou)暫停輸送，比(bǐ)對測量數據(ju)。輸運車間将(jiāng)C處流量計後(hòu)閥門關閉。油(yóu)品儲運空間(jiān)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(chū)次比對完成(chéng)，繼續輸送油(you)品😘，監控輸送(sòng)量，輸♈送31h後，通(tōng)常此時輸油(yóu)量可達到70%總(zǒng)輸送量，二次(ci)停運檢測。等(děng)待0.5h，檢尺.檢查(cha)油船、油罐，對(dui)比A、B.C處數據。完(wan)成二次比對(duì)，繼續輸送成(chéng)品油，完成預(yù)期裝船任務(wù)後，最後進行(háng)一次油船、油(you)罐檢尺檢查(cha)。
5結論
　　綜上所(suo)述，船舶交接(jiē)成品油時，采(cǎi)用質量流量(liàng)計可促進油(you)量精準測量(liang)，降低測量誤(wu)差，提高油品(pin)交接質量✔️。交(jiao)接💃🏻計量具有(yǒu)複雜性，進行(hang)質量流量計(ji)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(yīng)優化工藝流(liú)程，促進規範(fan)作業，完善技(jì)術應用，積極(jí)消除人爲誤(wù)差，促進成品(pǐn)油順利交接(jiē)。

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