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原油流量计 原油计量出现误差解决办法与选型



  摘要:原油价格对于国民经济平稳运行具有重要的影响, 有关原油的研究事关国计民生同时原油是我厂出入口装卸量单次以及总进厂量最大的, 原油的精确计量有助于我们更好的控制装置进出量之间的平衡, 同时也是节能减排, 创造效益的有效途径, 所以对于原油进厂的精确计量, 减小误差, 是计量工作的重中之重。
 
 
  1、现状:
 
  截止2017年, 我厂共进厂原油品种有:涠洲, 西江, 陆丰以及重质油等多个品种, 同时原油又是我厂进厂量最大, 单次交接量最大的品种, 故减小原油进厂误差也是保证公司效益的手段之一。目前我厂原油计量误差的存在由以下几个方面的原因造成:储罐阀门内漏造成罐量计算误差;流量计跑量造成流量计不准的误差;船检密度、含水率、温度等的人为误差造成船检到港量的误差;原油罐区供常压装置流量计精度过低造成罐付量对比误差。
 
  2、误差分析:
 
  (1) 储罐阀门内漏造成的罐量误差。我厂原油罐区拥有5台原油储罐共210000m3, 每次收油结束后均以雷达液位计作为计量依据, 且五台储罐均有不同程度阀门内漏现象, 所以现在原油进罐量计算以五台罐共同计算为主。
 
  (2) 流量计跑量造成。我厂租用八所港码头卸载原油, 该码头共两条卸载臂, 10号和11号臂, 其中11号臂流量计跑量 (零点漂移) 严重, 最多时可达到10t/h, 同时码头对于输油臂抽残作业存在无法判断是否抽净等因素, 故在残油吹扫进入船舱的计算上存在很大误差。
 
  (3) 到港量计算。到港量的计算通常需要测量油高、水高、温度、含水率、密度等几个方面。油高、水高、温度、吃水差等由六部计量员完成, 含水率、密度等由化验中心完成。其中争议往往出现在温度、含水率和密度上, 温度的计量由船方提供UTI进行计量, 由于计量时间等诸多因素叠加温度往往不能按照计量规定执行, 即静止时间不够, 测量点过少等。
 
  (4) 供装置流量计精度过低。我厂原油罐区供装置流量计为差压式流量计测量精度最高只能达到±0.2%, 同时差压式流量计测量结果应为体积 (方数单位为m3) 而DSC以及统计系统显示的却是质量 (吨数单位t) , 就此分析若其在后台进行修正、换算和补偿等得到质量, 由于密度无法直接获取故存在偏差, 若DCS误将m3标注t那便存在单位上的误差。
 
  综上仅为目前暴漏出的原油计量上的误差, 以上误差均直接导致原油核量上的误差。
 
  3、解决方案:
 
  (1) 罐量计算应采取进油前计量和进油后计量两种模式进行, 步骤如下:首先必须保证原油进入静止储罐, 该储罐保证收油前循环4h以上, 确保罐底残油量充分混合, 同时收油后保证4h罐循环时间 (此项前提为罐底明水拖净的情况下) , 这样可以保证储罐新旧油品混合彻底, 同时排出罐底油品含明水的误差, 这是安排采样, 测得样品中含水率和密度即为新旧油品混合密度, 对此密度和含水率进行计算可得此次到港油品较为精确的含水率和密度数值。
 
  (2) 到港量计量收是原油进厂较为有力的凭证, 所以到港量的计算要求我们计量人员更加负有责任心, 对于船检量的计量首先要求油高必须按照规定进行计量, 即误差小于±5mm时应取平均值, 大于±5mm应多次计量取平均值, 取值不少于5次, 温度计量时应取上、中、下五点去平均值的方式没必要时取上上、中上、中中下、下下五点去平均值的方式测得平均温度。
 
  (3) 密度以及含水率测量应保证“公平、公正、严谨”, 测得的含水率及密度与意见1) 比对, 若无太大问题则取装港量密度和含水率为依据, 若出现较大误差则应拆封装港样品与到港样品进行比对。
 
  (4) 流量计跑量问题, 应遵循仪表维修与维护原则对该仪表的零点漂移进行修正, 在未修正之前, 应取零点漂移修正值对流量计进行修正。
 
  (5) 原油卸净后, 应及时有效的配合和监督码头人员对输油臂的抽残作业, 同时可以考虑在抽残泵前加装视镜或过滤器, 这样可以清楚的了解输油臂抽残情况。
 
  (6) 罐区付装置流量计仪表, 尽可能改为质量流量计仪表, (这对日后装置标定也有好处) 这样规避了流量计带来的误差。
 
  (7) 若无法将装置流量计改为质量流量计那么, 罐区付装置量应改为体积标定, 先有体积标定看存在多少误差, 若误差较小则可考虑密度、温度等因素影响, 若误差较大则可考虑装置流量计误差较大, 同时考虑付装置流量计是否存在零点飘移或其他异常。

  原油流量计选型:

  原油流量计是一种容积型测量仪表,主要由计量壳体、椭圆齿轮转子和传动部件组成。用于管道中液体流量连续或间断测量和控制的仪表。它具有量程范围大、优异的准确度、压力损失小、粘度适应性强、能测量高温高粘液体、标定方便、安装简易等优点。适用于原油、化工、化纤、交通、商贸、食品、医药卫生、科研和军事工业中流量的计量。原油椭圆齿轮流量计可现场指示累积流量、瞬时流量,单次流量等,亦可输出脉冲信号、4-20mA或1-5V模拟信号、4-20mA+HART、MODBUS、支持232,485通讯等。与中仪机械批控器或电子批控器组合,可实现不同型式的灌装,批控等多种功能。

  工作原理与结构:
  流量计是由计量箱和装在计量箱内的一对椭圆齿轮,与上下盖板构成一个密封的初月形空腔(由于齿轮的转动,所以不是绝对密封的)作为一次排量的计算单位。当被测液体经管道进入流量计时,由于进出口处产生的压力差推动一对齿轮连续旋转,不断地把经初月形空腔计量后的液体输送到出口处,椭圆齿轮的转数与每次排量四倍的乘积即为被测液体流量的总量.
流量计主要是由壳体、计数器、椭圆齿轮和联轴器(分磁性联轴器和轴向联轴器)等组成:
工作原理
  普通铸铁型(a)、铸钢型(e)、不锈钢型(b)

型号

LC-a铸铁

LC-e铸钢

LC-b不锈钢

公称压力Mpa

1.0  1.6

2.5  4.0  6.4

1.0  1.6

被测液体粘度

2 ~200 Mpa.s

被测液体温度

-20℃~+100℃

流 量 范 围 m3/h

型号

精度等级

LC-a铸铁

LC-e铸钢

LC-b不锈钢

公称口径(mm)

0.5

0.2

0.5

0.2

0.5

0.2

10

0.04~0.4

0.1~0.4

0.04~0.4

0.1~0.4

0.1~0.5

0.1~0.5

15

0.25~1.5

0.3~1.5

0.25~1.5

0.3~1.5

0.3~1.5

0.3~1.5

20

0.5~3

0.6~3

0.5~3

0.6~3

0.6~3

0.6~3

25

1~6

1.2~6

1~6

1.2~6

1.2~6

1.2~6

40

2.5~15

3~15

2.5~15

3~15

3~15

3~15

50

4~24

4.8~24

4~24

4.8~24

4.8~24

4.8~24

65

5~40

8~40

5~40

8~40

8~40

8~40

80

10~60

12~60

10~60

12~60

12~60

12~60

100

16~100

20~100

16~100

20~100

20~100

20~100

150

32~190

38~190

32~190

38~190

38~190

38~190

200

34~340

68~340

34~340

68~340

68~340

68~340

一)铸铁型、铸铁高粘型、铸铁高温型、铸铁变形型原油椭圆齿轮流量计外形尺寸
单位:mm
公称通径 L H A B D D1 N(个) Φ
10 150 100 165 210 90 60 4 14
15 170 118 172 226 95 65 4 14
20 200 150 225 238 105 75 4 14
25 260 180 232 246 115 85 4 14
40 245 180 249 271 145 110 4 18
50 340 250 230 372 160 125 4 18
65 420 325 270 386 180 145 4 18
80 420 325 315 433 195 160 8 18
100 515 418 370 458 215 180 8 18
150 540 515 347 557 280 240 8 23
200 650 650 476 720 335 295 12 23
(二)铸钢型、铸钢高粘型、铸钢高温型原油椭圆齿轮流量计外形尺寸
单位:mm
公称通径 L H B A D D1 N(个) Φ
15 200 138 232 180 105 75 4 14
20 250 164 220 160 125 90 4 18
25 300 202 252 185 135 100 4 18
40 300 202 293 208 165 125 4 23
50 384 262 394 312 175 135 4 23
80 450 337 452 332 210 170 8 23
100 555 442 478 310 250 200 8 25
150 540 510 557 347 300 250 8 26
200 650 650 720 476 36 310 12 26
铸铁、铸钢高温型原油椭圆齿轮流量计外形尺寸:DN15~DN25,A、B尺寸按上表数据加160mm热延伸管:DN40~DN80,A、B尺寸按上表尺寸加300mm热延伸管,其余尺寸同上表相应尺寸。
三)不锈钢型原油流量计外形尺寸
单位:mm
公称通径 L H B A D D1 N(个) Φ
15 208 120 228 172 95 65 4 14
20 236 150 238 225 105 75 4 14
25 287 195 246 232 115 85 4 14,
40 265 178 349 265 145 110 4 18
50 265 178 349 265 160 125 4 18
65 365 260 436 319 180 145 4 18
80 420 305 459 324 200 160 8 18
100 515 400 554 373 220 180 8 18
150 540 515 607 397 280 240 8 23


原油流量计的安装:
  1、安装前应彻底清洗管道,并在流量计前安装过滤器,以防止杂物进入流量计。被测液体含有气体时,应安装空气分离器。
  2、应注意必须把流量计的椭圆齿轮轴安成水平位置,即表盘与地平面垂直。调节流量和启动,关闭的阀门应分别安装在流量计的进出口端。
  3、流量计壳体上箭头指向应与被安装管道的液体流动方向一致。
  4、连续流程的管道,安装流量计的水平管道应装有旁路阀,以便定时清洗、检修。在垂直管道上流量计,应装在旁路管道中以防止杂物落入仪表内。
  5、流量计在正确安装的条件下,为便于读数,可根据需要将计数器旋转180o或90o安装要求见。

 
  4、结束语:
 
  原油的入场量的误差分析是个漫长的过程, 通过多次精确数据分析才可以得到误差出现的原因, 有效的控制和减少误差。这需要我们计量人员更加细心和细致的计量数据, 分析数据。减少误差, 精确计量才能更好地保证我们效益和利益不受损失。