近年來隨著錦西石化公司對成本控制和增加效益的追求力度逐漸加大,對生產和銷售環(huán)節(jié)中的能源、物料計量的要求也越來越高,公司不斷加大能源、物料計量器具的更新改造力度,包括原油及裝置間物料互供均使用潤滑油流量計進行計量,尤其是產品出廠這方面,汽油、煤油、柴油、液化氣及丙烯等全部采用羅斯蒙特高精度的潤滑油流量計。當然潤滑油流量計在使用的過程中也會出現(xiàn)各種各樣的問題,但是這些問題經過我們匯總分析認為,潤滑油流量計計量過程中出現(xiàn)的問題主要是流量計的安裝不合規(guī)范和測量介質的物理性質及參數(shù)影響造成的,也就是說可以分為兩個部分,一是安裝等外部因素的影響,二是測量介質物理性質內部因素的影響。
1.1 安裝等外部因素影響
錦西石化裝船碼頭 2002 年裝有 6 臺羅斯蒙特 DN150 的潤滑油流量計,分別用于汽油、柴油的裝船計量,在剛開始運行的過程中,其中一臺柴油流量計在不裝船的情況下,經常出現(xiàn) 5 到 7 噸短暫的瞬時流量,對此多次現(xiàn)場檢查并調整零點,仍有此現(xiàn)象發(fā)生,zui后將傳感器與工藝管線分離發(fā)現(xiàn)傳感器一側法蘭與工藝管線連接法蘭水平方向相差 3cm,當時安裝隊伍不夠專業(yè),現(xiàn)場指揮人員缺乏經驗,在這種情況下硬性連接,管道應力作用在傳感器上,在海風較大的情況下,流量計經常出現(xiàn) 5 到7 噸短暫的瞬時流量,影響流量計的正常計量。所以說潤滑油流量計的安裝和現(xiàn)場環(huán)境等因素,是影響潤滑油流量計正常計量的一個主要因素。下面就這些因素進行分析。
1.1.1 管道應力的影響
傳感器在安裝的過程中,若連接流量傳感器管道中心未對準(或不平行)或管道溫度改變,管道應力會形成壓力、拉力、或剪切力作用到潤滑油流量計測量管間地對準,引起檢測探頭的不對稱性,導致零點變動。情況不是很嚴重的情況下,流量計安裝好后必須調零以消除或減小這一影響。若管道嚴重未對準,有可能無法進行調零。管道溫度變化比較大,或者偏離安裝溫度比較大的情況下,管道產生的熱膨脹(或收縮)力亦將作用到流量傳感器,也會影響流量計的正常計量,所以在安裝潤滑油流量計的過程中,一定要確保連接流量
傳感器管道中心對準,同時在溫度變化較大的情況下,可在管道裝熱膨脹隔離管件。
1.1.2 環(huán)境振動影響
錦西石化蒸餾裝置原油計量表為羅斯蒙特的潤滑油流量計,安裝位置在裝置內,并且距離泵房較近,工藝管線震動較大,因此流量計計量數(shù)據(jù)存在一些問題,造成裝置收率不正常,在這種情況下我們對流量計兩端加裝支撐,降低震動的影響,使得流量計工作正常。潤滑油流量計可以在振動環(huán)境下工作,但必須與振動隔離。尤其是震動較大的情況下,可以與振動管間用柔性管連接和采用隔離振動的支撐架。但更應預防振動頻率與潤滑油流量計的工作頻率或諧波頻率相同。同一型號多臺儀表串接安裝或較接近地平行安裝,尤其是裝在同一支撐臺架上,各潤滑油流量計間工作頻率振動會相互影響,引起異常振動,嚴重時會使儀表無法工作。
1.1.3 流量傳感器安裝姿勢和位置的影響
流量傳感器安裝姿勢和位置對于流量計能否正常工作也非常重要。測量管內殘留固形物和管壁結垢均都會影響測量度。一般說裝于自下而上流動的垂直管道較為理想;但對于非直形測量管則應按管道振動狀況和應用條件決定垂直還是水平安裝。測量液體不要裝在管系的zui高位置,以避免積聚氣體;測量氣體不要裝在管系的zui低位置,以避免積存凝結水。安裝位置還必須使測量管內充滿液體,例如水平管道流體流過潤滑油流量計后直接排入容器而無背壓的情況下,測量管往往不能充滿,會使輸出信號激烈波動。
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當然,在一些特殊的情況下,傳感器的安裝方式還是可以改變的,比如錦西石化蒸餾裝置的原油計量潤滑油流量計因工藝管線的原因,盡管是測量液體,但是采用了測量管向上的安裝方式,這種情況下潤滑油流量計的出口背壓要高,確保測量管充滿,同時更要關注震動的問題,降低震動對流量計計量的影響。
1.1.4 截止閥和控制閥的安裝的影響 為了確保傳感器調整零點時測量介質沒有流動,潤滑油流量計的上下游要安裝截止閥,并保證閥門無泄漏情況發(fā)生。如果需要安裝控制閥,則應裝在潤滑油流量計的下游,這樣有利于潤滑油流量計保持盡可能高的靜壓,以防止發(fā)生氣蝕和閃蒸情況的發(fā)生。
1.2 測量介質物性和參數(shù)的影響
1.2.1 測量介質壓力影響 錦西石化液化氣計量有一臺早期的羅斯蒙特潤滑油流量計,在計量過程中始終感覺計量偏差較大,針對潤滑油流量計的安裝也進行了全面檢查,也沒有發(fā)現(xiàn)問題,此潤滑油流量計送檢定部門進行檢定,結果合格,回裝后潤滑油流量計計量數(shù)據(jù)仍存在問題,針對這種情況,我們將現(xiàn)場流量計運行參數(shù)與檢定過程進行參數(shù)對比發(fā)現(xiàn),現(xiàn)場液化氣的壓力為 1.6MPa,而檢定過程中介質壓力為 0.3MPa 左右,因此是測量介質壓力變化影響了潤滑油流量計的測量。實際上,潤滑油流量計首先要考慮測量介質壓力不應超過規(guī)定工作壓力,另外還要考慮靜壓變化影響的程度。壓力變化影響測量管繃緊程度和布登效應的程度,以及破壞測量管不對稱的原零點偏置。雖然儀表常數(shù)變動和零飄很小,但是使用時壓力和校準時相差甚大時,對于高度儀表影響還是不能忽視的。其中小口徑儀表壁厚管徑比大,影響??;大口徑儀表壁厚管徑比小,影響大。其中一個機構對 8 臺潤滑油流量計所作壓力試驗結果如圖 3 所示。
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1.2.2 測量介質密度影響
測量介質密度變化改變流量測量系統(tǒng)的質量,從而使流量傳感器的平衡發(fā)生變化,導致零點偏移。如果測量某一特定液體,只要在實際使用的液體密度條件下調零,使用過程中的密度變化不大,一般不存在問題。但在一根管道上測量密度差別較大的幾種液體時,會帶來零點變動的附加誤差。
1.2.3 測量介質黏度影響
羅斯蒙特的科氏力潤滑油流量計可測量液體黏度的范圍很寬,并呈現(xiàn)良好的測量性能。實際上液體黏度會改變系統(tǒng)的阻尼特性,從而影響零偏置,在低流量時對流量測量值有一定程度的影響。另外我們按使用條件選擇潤滑油流量計規(guī)格大小考慮的主要因素之一為估算儀表壓力損失是在管系允許值之內。在允許壓力降情況下,為獲得*測量度,使用的zui大流量盡可能在流量范圍內選得高些。潤滑油流量計的壓力降隨著流體黏度增加而增加,也就是說黏度增加會增加儀表的壓力損失。錦西石化蒸餾裝置原油計量就采用的羅斯蒙特的潤滑油流量計,在選型的過程中,充分考慮了黏度增加壓力損失增大的因素,沒有對工藝設備運行造成影響。
當前影響潤滑油流量計正常計量的因素有很多,有些影響需要我們重新安裝流量計,有些影響甚至需要我們更換流量計,這就需要我們在潤滑油流量計選型的過程中全面考慮各方面的影響因素,才能確保潤滑油流量計的正常運行。另外,在實際應用中,造成零點漂移的因素很多,如傳感器的安裝應力、測量管的結構不對稱、被測流體物理參數(shù)的變化等,這就需要我們定期進行零點檢查和調整。
目前,隨著計量技術不斷進步,潤滑油流量計的性能不斷提升,羅斯蒙特的系列潤滑油流量計提出潤滑油流量計現(xiàn)場性能與實驗室條件下保持一致,在工廠建立零點后無需現(xiàn)場調零,工藝狀況改變后也無需調零,這將減少閥門,簡化安裝,減少潤滑油流量計維護的工作量。同時還提出潤滑油流量計的測量不受溫度變化影響,不受管道應力變化的影響。
潤滑油流量計是一個較為、可靠、穩(wěn)定、、靈活的流量測量儀表,在石油加工、化工等領域將得到更加廣泛的應用,同樣在錦西石化汽油、煤油、柴油、液態(tài)烴等產品的計量過程中使用可靠,提高了錦西石化公司能源、物料的流量測量準確度,避免了不必要的損失。另外隨著潤滑油流量計的性能不斷提升,影響潤滑油流量計正常計量的因素越來越少,流量計的維護工作變得更加簡單,相信潤滑油流量計的使用將更加廣泛。
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