质量流量计的在线实液检定
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作者: 张 强 于国军
摘要: 对于生产企业,液体石油产品出厂准确计量是影响企业效益和信誉的关键,对油品液体、气体及气液混相流体的流量进行测量和控制是实现生产过程自动化的重要组成部分,本文介绍如何应用质量流量计对流体测量和在线实液检定的方法。
关键词:在线实液检定;空气浮力修正
质量流量计是利用流体在管线流动过程中,产生与质量成正比的科里奥利原理制成的一种直接式质量仪表。由于它能直接测量被测流体的质量,与传统的体积流量测量相比,减少了温度、压力、密度、粘度等非标准化因数带来的误差,提高测量精度,因此在石油化工生产过程中得到应用。
1、流量测量特性
生产过程中,液态烃、丙烯、丙烷、碳四等产品出装置计量应用容积式流量计,在现场使用一段时间后,烃类介质的温度和压力变化,由液相体转变为气相体,使容积式流量计磨损严重造成;另外流量计只能测量被测介质的容积量,受到介质密度、粘度参数对测量准确度的影响。更换为质量流量计以后测量范围变大,直接测量流体的温度、密度;直接测量真实质量,计量准确度为0.2级。由于被测介质的温度和压力对质量流量计的准确测量有很大影响,为了减少这些误差,必须在质量流量计运行和检定过程中采取相应的措施来保证测量准确度。
2.在线检定
如果质量流量计作为计量交接计量仪表,在装车时和输送过程中进行批量或连续的计量,为保证流量计在长时间运转下的准确性,现场可采用车载式静态电子衡对流量计进行在线实液检定。
2.1检定条件
静态电子衡的准确度必须优于被检质量流量计基本误差的1/3;
检定过程执行JJG897-1995《质量流量计检定规程》。
2.2检定误差
根据误差理论,误差=(示值-真值)/真值,被检流量计的基本误差可按下式近似计算。
E=(1- MFm)×100% (1)
式中;MFm――流量计系数,(MFm =(m标/ m指)是无单位比值;
m标――静态电子衡所测的标准值:
m指――被检流量计的指示值。
在线实液检定过程中,额定流量控制在180-560t/h,计量准确度等于±[(零点稳定性/流量)×100%]流量,并且重复性等于±[1/2(零点稳定性/流量)×100%]流量。
3.油品商业质量计量计算程序及方法
3.1空气浮力修正的必要性和合法性
采用开式称重法检定质量流量计时,需要将空气中称重结果修正到真空状态下质量(这个修正系数一定大于1的),在与质量流量计计量结果在相同条件下进行比较。GB/T1885-1998《石油计量表》明确表明,计算原油、成品油在空气中的质量时(商业质量),应进行空气浮力修正。用质量流量计计量成品油时,对质量流量计计量结果进行空气浮力修正不仅符合法规要求,而且符合国内一般贸易规则。
3.2空气浮力修正方法
用质量流量计计量商业质量时按以下公式计算:
m=mr×MFm ×MFC×(1-W% )(2)
mc= m×wFa(3)
式中:m――油品在交接结算的毛质量数,kg;
mr――质量流量计读数之差,kg;
MFm――在线检定的流量计系数,无因次量;
MFC――偏离检定状态下压力影响修正系数,无因次量,当自动压力补偿措施时,MFC取值1.0000,也可按相应规定计算;
W%――油品含水质量百分比。
mc――扣除含水后的商业质量数,kg;
wFa――真空中状态下质量换算到空气中商业质量的换算系
数,按下式计算:
wFa =(1-ρa/ρtp) (3-1)
式中:ρtp――油品在工况下密度,kg/m3 ,为了简化计算,可取流量计指示的平均密度值:
ρa――当地大气密度,kg/m3 ,一般情况下取1.2 kg/m3,
ρtp――油品在工况下密度,kg/m3 , 当海拔高度对大气密度影响不能忽略时,可按下式计算:
ρa =1.2×[1-1.0498688×10-4×h](3-1-1)
式中: h――交接地点海拔高度,m(根据当地气象部门提供)。
4.油量计算方法
4.1.1基础数据
测量介质: 0#车用柴油;
流量计装车计量读数(kg):45658;
在线检定流量计系数(MFm):1.0010;
标准密度ρ20(kg/m3):820.0;
含水W%:痕迹;
计量点海拔高度(m):1500
4.1.2计算交接油量
流量计计量读数(mr):mr=45658(kg)
交接量毛质量(m):m= mr×MFm= 45658×1.0010=45703(kg)
空气浮力修正系数(MFa):根据公式(3-1-1)计算当地空气实际密度
ρa=1.2×[1-1.0498688×10-4×h]
=1.2×[1-1.0498688×10-4 ×1500]
=1.011
根据已知空气密度和油品密度大小,依据公式(3-1)计算空气浮力修正系数
wFa =(1-ρa/ρtp)=(1-1.011/820.0)=0.99877
交接商业质量(mc): mc=m×(1- W%)×wFa
=45703×(1-0.00)×0.99877
=45646(kg)
空气浮力影响量57 kg,影响幅度达0.123%,修正是必要的。
5.结论
通过以上方法,对质量流量计进行温度零点调整和压力系数修正,消除空气浮力对商业质量的影响,达到了中国石油成品油计量管理规定的要求。
参考文献:
[1] GB/T1885-1998专用《石油计量表》产品部分,中国标准出版社,1999.1
[2] PC-00614,Rev.E高准ELITE质量和密度流量计说明书
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