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质量流量计在石油化工厂中的应用

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随着科学技术的发展,目前国内质量流量计由机械型到智能型不断更新换代,大庆联谊石化股份有限公司在成品油的计量中采用质量流量计,它是基于科里奥利原理,以微处理器为核心,以数字技术为基础的新一代产品,具有精度高,可靠性强等特点,现场组态方便,能与DCS通讯,具有自诊断功能和良好的价格比等优点。选用太航生产的质量流量计量仪表,几年来,在使用、维护中收到良好的经济效果。
本文根据几年的使用经验,阐述该类型表在安装,调校、维护等方面的应用。
 
1.工作原理
(1)组成
质量流量计是由变送器和传感器组成。变送器是以单片机为核心的智能型的仪表。传感器是以科氏力为基础的新型传感器。
(2)工作原理
传感器以科氏力(流体在旋转的管内流动时对管壁产生的一个力)为基础,在传感器内部有两根平行的T型振管,中部装有驱动线圈,两端装有抬振线圈,变送器提供的激励电压加到驱动线圈上时,振管作往复周期振动,工业过程的流体介质流经传感器的振管就会在振管上产生科氏力效应,使两根振管扭转振动,安装在两端的拾振线圈,将产生相位不同的两组信号,这两个信号差与流经传感器的流体质量流量成比例关系。不同的介质流经传感器时,振管的主振频率不同,据此算出介质的密度。安装在传感器振管上的铂电阻可直接测量介质的温度。传感器采用了双振管使流量分成两部分,减少了流量传感器的整体尺寸,提高了灵敏度,形成了一个自然差动系统,抵消了同相机械噪音,zui大限度地抑制了系统的干扰。
2000年,我厂催化装置扩建改造在原油和石油产品计量中经调研我们选用了高精度的质量流量计,在使用中我们严格按照说明书进行安装、调试、维护,投用几年来,运行稳定,计量准确。达到了预期效果。但在开始使用时也出现了操作不当造成测量误差,现举例说明为了配合我厂催化分馏系统的扩容改造,原装车系统采用检尺计量,zui高精度为0.35%,误差大,而且需要很多人力,2002年9月我们对火车栈桥
LZLB柴油装车系统进行设计改造,其中柴油流量计量采用了LZ11000型质量流量计(法兰通径150mm)。装置开工后,流量计工作正常,但累计量与电子秤计量数据有较大的偏差。我们分析原因排除:①无汽化现象,排除了由于存在气体造成的仪表偏差。②用相同规格的仪表替换,装车时观察仍存在较大的偏差,排除流量计损坏的可能。③根据厂家说明书相对误差曲线分析如下(见图1)
该类型表的准确度等级为0.1级和0.2级,我厂采用的是0.15级,从相对误差曲线看,当流量在48~320t/h时,误差在准确度范围内,当流量小于48t/h时误差较大,流量越小误差就越大,当接近无流量时误差达到0.80%,操作工在装车还没装满时就把阀关小,流量长时间在48t/h以下,因此产生误差。经过分析我们让操作工装车时阀的开度大些,使流量保持在48~320t/h范围内,当液体接近满时,尽快把阀关小使流量短时间在小范固内直至装满为止,也就是说每次装车时流量在48h以下时间尽量短。经过改进操作方法,达到了准确计量。
在投入使用时应先送变送器电源,再送放大器电源并且放大器电源和变送器电源要独立供电。停用时先关放大器电源,再关变送器电源的操作步骤。
 
2.安装环境
科氏质量流量计基于振动原理,科氏力是由于介质在振管中流动产生的。传感器本身要产生振动并检测振动的变化,如果管线不牢固都会造成测量误差,因此在安装时为了保证传感器处于垂直、自由状态,应先打好水泥墩将质量流量计的传感器固定好,在安装工艺管道时,管道要由水泥墩固定确保系统无应力,并且安装到工艺管线的zui低处。由于质量流量计准确度高,因此还应注意环境条件。
①避免将变送器及电缆线安装在有较大电磁干扰的环境中;②变送器电源应使用电气仪表类供电不能与动力电相连;③仪表变送器、电缆线接地良好,变送器接地电阻在4Ω以下;④在集中安装时避免传感器距离太近,否则会造成干扰;⑤避免传感器浸入水中或其他具有腐蚀性的环境中;⑥对于不同介质安装方式也不一样,测量介质为气体,安装时应采取外壳向上安装,如果朝下安装,气体中含有的液体长期存留在传感器的振管内造成测量的不准确,朝上安装随着气体的流动,液体就不会滞留在振管内。测量介质为液体时,应采取传感器外壳向下安装,避免空气聚集在传感器振管内。测量介质为浆液时,应采用旗式安装。
 
3.结東语
质量流量计性能稳定,准确度高。在成品油的计量中起到关键的作用,它的应用减少了企业和用户经济损失,提高了我厂在社会上的信誉,同时为我厂成本核算提供可靠的数据,间接为企业赢得了效益。