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概況
吐哈油庫(kù)于1997年8月份開始接收管輸成品油.兩條輸油管道的公稱直徑均為DN100.輸送的油品為汽油與柴油.外輸泵流量為50m3/h.非連續(xù)輸油.管線埋深1.5m。當(dāng)時(shí)計(jì)量交接采用E+H的柴油流量計(jì),前5年.流量計(jì)使用正常。計(jì)量誤差在允許范圍內(nèi).2003年開始將該流量計(jì)降級(jí)使用.到2005年誤差較大.計(jì)量交接不能正常進(jìn)行.計(jì)劃更換流量計(jì)。
2006年初購(gòu)置ABG柴油流量計(jì)(DN80)兩臺(tái)安裝,通電后,有輕微振動(dòng)和聲響。輸油結(jié)束后,第二天聲響明顯加大.儀表顯示驅(qū)動(dòng)增益在40%~50%之間波動(dòng)。而且有流量顯示,出現(xiàn)較大的零點(diǎn)漂移,在沒有輸油的情況下柴油流量計(jì)瞬時(shí)流量在-1.3~2.1t/h之間波動(dòng).正的流量出現(xiàn)的比例高.汽油流量計(jì)在-0.65—0.5t/h之間波動(dòng).都是負(fù)漂移.而且這些漂移數(shù)值進(jìn)行流量累積。造成交接雙方無法確定交接的起始讀數(shù).給計(jì)量交接工作帶來影響。
柴油流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)安裝條件
成品油輸油泵房距接收油庫(kù)5km,高差65m.油庫(kù)在高處。柴油管線在安裝流量計(jì)管段大約有1%的坡度.汽油流量計(jì)在安裝段為水平布置。具體安裝見圖1和圖2柴油流量計(jì)測(cè)量原理以及振動(dòng)原因分析。
流量計(jì)傳感器內(nèi)是U型流量管。在沒有流體流經(jīng)流量管時(shí).流量管由安裝在流量管端部的電磁驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng),其振幅小于1mm,頻率約為80Hz,流體流入流量管時(shí)被強(qiáng)制接受流量管的上下垂直運(yùn)動(dòng)。在流量管向上振動(dòng)的半個(gè)周期內(nèi).流體反抗管子向上運(yùn)動(dòng)而對(duì)流量管施加一個(gè)向下的力:反之。流出流量管的流體對(duì)流量管施加一個(gè)向上的力以反抗管子向下運(yùn)動(dòng)而使其垂直動(dòng)量減少 這便導(dǎo)致流量管產(chǎn)生扭曲,在振動(dòng)的另外半個(gè)周期,流量管向下振動(dòng)。扭曲方向則相反。這一扭曲現(xiàn)象被稱之為科里奧利fCoriolis)現(xiàn)象,即科氏力。
根據(jù)牛頓第二定律。流量管扭曲量的大小*與流經(jīng)流量管的質(zhì)量流量大小成正比。安裝于流量管兩側(cè)的電磁信號(hào)檢測(cè)器用于檢測(cè)流量管的振動(dòng)當(dāng)沒有流體流過流量管時(shí)。流量管不產(chǎn)生扭曲.兩側(cè)電磁信號(hào)檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)是同相位的:當(dāng)有流體流經(jīng)流量管時(shí)。流量管產(chǎn)生扭曲。從而導(dǎo)致兩個(gè)檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生相位差。這一相位差的大小直接正比于流經(jīng)流量管的質(zhì)量流量。
由于這種柴油流量計(jì)主要依靠流量管的振動(dòng)來進(jìn)行流量測(cè)量.流量管的振動(dòng)。以及流過管道的流體的沖力產(chǎn)生了科氏力,致使每個(gè)流管產(chǎn)生扭轉(zhuǎn).扭轉(zhuǎn)量與振動(dòng)周期內(nèi)流過流管的質(zhì)量流速成正比 由于一個(gè)流管的扭曲滯后于另*管的扭曲.質(zhì)量管上的傳感器輸出信號(hào)可通過電路比較。來確定扭曲量。
電路中由時(shí)間差檢測(cè)器測(cè)量左右檢測(cè)信號(hào)之間的滯后時(shí)間 這個(gè)“時(shí)間差”△T經(jīng)過數(shù)字量測(cè)量、處理、濾波以減少噪聲,提高測(cè)量分辨率。時(shí)間差乘上流量標(biāo)定系數(shù)來表示質(zhì)量流量 由于溫度影響流管鋼性.科氏力產(chǎn)生的扭曲量也將受溫度影響。被測(cè)量的流量不斷由變送器調(diào)整.后者隨時(shí)檢測(cè)粘在流管外表上的鉑電阻溫度計(jì)輸出 變送器用一個(gè)三相的電阻溫度計(jì)電橋放大電路來測(cè)量傳感器溫度.放大器的輸出電壓轉(zhuǎn)化成頻率.并由計(jì)數(shù)器數(shù)字化后讀入微處理器。
在柴油管線沒有輸油的情況下.流量計(jì)產(chǎn)生漂移,說明有檢測(cè)信號(hào).而且電磁信號(hào)檢測(cè)器檢測(cè)到的兩個(gè)信號(hào)產(chǎn)生相位差.這一相位差轉(zhuǎn)化為流量信號(hào).引起漂移 通過現(xiàn)場(chǎng)分析,認(rèn)為是由于管線存在高差.輸油泵出VI閥門關(guān)閉不嚴(yán),管線內(nèi)油品在靜壓作用下,泄漏進(jìn)入儲(chǔ)罐,引起末端管線出現(xiàn)氣相,而流量計(jì)正好是安裝在輸油管線末端,流量計(jì)內(nèi)U型管兩邊液柱充滿高度不一致所致。
整改方案與實(shí)施
使管線內(nèi)始終充滿液體
按照方案進(jìn)行改造.將柴油管線上流量計(jì)后的止回閥與流量計(jì)調(diào)換位置,恢復(fù)流程,通過觀察,效果較好,流量計(jì)的振動(dòng)很?。?qū)動(dòng)增益在4.60%4.70%之間,二次表顯示正常.沒有出現(xiàn)漂移,對(duì)于汽油流量計(jì)。由于原工藝沒有安裝止回閥.我們采取的措施是輸油結(jié)束后,關(guān)閉流量計(jì)前的閘閥,這樣,增加操作步驟.可以保證流量計(jì)內(nèi)充滿液體.沒有出
現(xiàn)漂移。
(1)柴油流量計(jì)安裝必須滿足產(chǎn)品要求的技術(shù)條件,否則會(huì)影響流量計(jì)的正常使用,或者引起較大的誤差。
(2)現(xiàn)場(chǎng)條件不滿足時(shí),需要按流量計(jì)安裝條件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工藝進(jìn)行調(diào)整。保證流量計(jì)水平安裝。而且管線內(nèi)要充滿液體介質(zhì)
(3)對(duì)于在已有管線上加裝流量計(jì)的情況,現(xiàn)場(chǎng)條件不能滿足時(shí)??梢愿鶕?jù)流量計(jì)的使用要求。改變操作方式。始終保持管線內(nèi)充滿液體介質(zhì),同樣可以實(shí)現(xiàn)流量計(jì)的正常使用。
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