摘要:爲(wei)提高船舶(bo)交接成品(pin)油工作質(zhi)量，應用質(zhi)量流量計(ji) 進行成品(pin)油船舶交(jiao)接的方法(fa)，闡述質量(liang)流量計技(ji)術原理🔆，結(jie)👉合實際案(an)例分析交(jiao)接測量中(zhong)常見問題(ti)，說明質量(liang)流量計應(ying)用系統優(you)化方法，觀(guan)察應用效(xiao)果。提出爲(wei)促進精準(zhun)交接，應從(cong)工藝流程(cheng)、硬件設備(bei)和測量技(ji)術着手，進(jin)♊行全方位(wei)🧡優化，可顯(xian)著優化測(ce)🔆量精度。
0引(yin)言
　　當前質(zhi)量流量計(ji)多采用科(ke)裏奧利力(li)質量流量(liang)計，以科裏(li)奧利力效(xiao)應爲基礎(chu)進行油晶(jing)交接質量(liang)測量，通常(chang)情🐇況下此(ci)種測量精(jing)度較高，油(you)晶密度、溫(wen)度對測量(liang)結果無🚶‍♀️顯(xian)著影響。水(shui)介質測量(liang)時采用此(ci)設🏃‍♂️備可達(da)到🔞0.1%精度，不(bu)确定度爲(wei)0.5%。但在實際(ji)應用時，工(gong)藝流程、操(cao)作技術以(yi)及系統設(she)計等因素(su)可能影響(xiang)最🆚終測量(liang)結果，加大(da)測量誤差(cha)。
1質量流量(liang)計應用技(ji)術原理
　　質(zhi)量流量計(ji)在計量油(you)品質量方(fang)面通常應(ying)用于航運(yun)船舶中，通(tong)過安裝該(gai)器具可對(dui)燃油接收(shou)量、船舶耗(hao)油情況進(jin)行💃🏻實時監(jian)測核實，保(bao)證公平交(jiao)易，維護成(cheng)品油市場(chang)秩♉序。質量(liang)流量計⛷️使(shi)用範圍較(jiao)小，但是具(ju)有顯著的(de)應用價值(zhi)。質量流量(liang)計在實際(ji)計量中可(ke)進行直接(jie)或間接計(ji)量，其中直(zhi)接.質量流(liu)量計主💁要(yao)通過複合(he)離心力參(can)數測量💯、動(dong)量參數測(ce):量等得❄️出(chu)質量流量(liang)數據。間接(jie)質量流量(liang)計首先測(ce)定體積流(liu)🈲量、流體密(mi)度，通過公(gong)式計算得(de)出質量☂️流(liu)量。體積流(liu)量描述爲(wei)q，流體密度(du)描述爲p，質(zhi)量流量描(miao)述🔞爲qm，計算(suan)方法爲:
qm=qv×ρ
　　質(zhi)量流量計(ji)的基礎運(yun)作原理爲(wei)。成品油在(zai)振動管中(zhong)流動❗産生(sheng)複合離心(xin)力，該作用(yong)力與質量(liang)流量成㊙️正(zheng)比。在此作(zuo)用過程中(zhong)，複合離心(xin)力描述爲(wei)Fc,成品油🌈質(zhi)量描述爲(wei)m，成晶油流(liu)動中矢量(liang)速度描述(shu)爲V,旋轉體(ti)系矢量角(jiao)速度描🏃‍♂️述(shu)爲ɷ，兩個向(xiang)量的向量(liang)積描述爲(wei)x，則複合離(li)心力公式(shi)爲：
F:=2mVxw
　　當前常(chang)用質量流(liu)量計爲U形(xing)質量流量(liang)計。在.該器(qi)具使用🔞時(shi)，電磁對測(ce)量管産生(sheng)驅動作用(yong)，振動保持(chi)固有頻率(lü)，流體流向(xiang)、振動方💋向(xiang)呈垂直狀(zhuang)态，在此種(zhong)情🎯況下流(liu)體産生複(fu)合離心力(li)(即⛱️Fc)。成品.油(you)在U形管中(zhong)流🚩動時，向(xiang)相反方向(xiang)流進、流出(chu)，流✌️體複合(he)離心力(Fc)也(ye)因👈此相反(fan)。受到相反(fan)複合離心(xin)力(F)影響，導(dao)緻測量管(guan)發🔆生扭曲(qu)，扭曲程.度(du)越嚴重，流(liu)體質量流(liu)量(即qm)越🌈大(da)(圖1)。
　　U形管空(kong)管狀态下(xia)，振動管未(wei)受力扭曲(qu)，此時振動(dong)管兩側應(ying)具有🧑🏾‍🤝‍🧑🏼相同(tong)相位電磁(ci)信号強度(du)。流體通過(guo)U形管時⭐，振(zhen)動管中發(fa)生扭曲力(li)矩，導緻管(guan)側呈現不(bu)同相位。使(shi)用變送器(qi)進行兩側(ce)信号延遲(chi)檢測，獲取(qu)延🔅遲時差(cha)，再用該數(shu)據與流量(liang)标定因數(shu)相乘，可計(ji)算💞出質量(liang)流量(qm)。按照(zhao)該器具運(yun)行原理，質(zhi)量流量(qm)與(yu)相位差(即(ji)扭曲程度(du))呈正相關(guan)。
 
2案例分析(xi)
2.1當前主要(yao)問題
　　A石化(hua)油廠運營(ying)中，采用16km以(yi).上長輸管(guan)線輸送成(cheng)品油至公(gong)司油🤟庫，然(ran)後向碼頭(tou)輸送轉運(yun)，成品油在(zai)碼頭裝船(chuan)出廠。上述(shu)三個運輸(shu)節點均設(she)置高精度(du)質量流量(liang)計。起點(即(ji)油廠，設爲(wei)A點)、碼頭(設(she)爲C點)均采(cai)用CMFHC2/2700R設備，油(you)庫(設爲B點(dian))采用CMF400/1700設備(bei)和配套數(shu)據采集監(jian)控系統。油(you)庫系統👈監(jian)控系統應(ying)用後，流量(liang)計♉運行中(zhong)常見🈲監測(ce)數據異常(chang)，實際船檢(jian)尺量⭐和檢(jian)測計量數(shu)據存在顯(xian)著差異，受(shou)此🧑🏾‍🤝‍🧑🏼影響，輸(shu)出柴油或(huo)🐅汽油等成(cheng)品油時🤞必(bi)須進行船(chuan)舶計量檢(jian)測，具有嚴(yan)重計量風(feng)險。
2.2計量誤(wu)差分析
　　爲(wei)促進精準(zhun)計量，必須(xu)檢查工藝(yi)流程，确定(ding)質量流量(liang)⛹🏻‍♀️計參數。.上(shang)👌述節點溫(wen)度參數、密(mi)度參數差(cha)異無統計(ji)學💜意義,3台(tai)設🏃備運行(hang)流✊量相近(jin),約爲185t/h。其中(zhong)A點流量計(ji)運行壓力(li)爲2.45MPa，标定壓(ya)力設置爲(wei)0.2MPa，無壓力補(bu)償參與。B點(dian)前端壓力(li)爲0.22MPa，後端壓(ya)力爲0.05MPa。C點運(yun)行壓力可(ke)視爲0。過程(cheng)壓力影響(xiang)複合離心(xin)力(Fc)檢測精(jing)度，一旦過(guo)程壓力與(yu)标定壓力(li)不一緻，将(jiang)導緻傳感(gan)器密度敏(min)感度、流📐量(liang)異常，流體(ti)過程壓力(li)偏高較易(yi)造成測量(liang)振動管緊(jin)繃，嚴重時(shi)嚴重影響(xiang)質量流量(liang)(qm)數據精度(du)和可靠性(xing)。
　　在系統運(yun)行中，A、B、C三點(dian)均發生A102報(bao)警，該代碼(ma)顯示流量(liang)💃🏻計測量管(guan)未滿管，管(guan)中存在空(kong)氣。經過故(gu)障排查分(fen)🔞析認爲，未(wei)執行💋标準(zhun)裝卸工藝(yi)操作是該(gai)故障主要(yao)誘因。在成(cheng)品油裝船(chuan)後，工作人(ren)員關閉A、B、C三(san)台計量設(she)備前後手(shou)閥與裝船(chuan)🔆泵與付油(you)罐根部閥(fa)🐅門，切斷輸(shu)油管道。采(cai)用長輸油(you)管線，管線(xian)沿途具有(you)複雜地形(xing)。成品油在(zai)管道中輸(shu)送時溫度(du)不穩定，有(you)時發生油(you)品膨脹，此(ci)種膨脹難(nan)以釋放。輸(shu)油管🍉道爲(wei)密閉環境(jing)🔅，油品膨脹(zhang)後形成高(gao)壓，造成安(an)全隐患。環(huan)☂️境溫度升(sheng)高可能引(yin)起A、B、C三段油(you)溫上升，引(yin)起油品膨(peng)脹，受到高(gao)壓影響經(jing)由閥門💃向(xiang)流量計兩(liang)端滲透，油(you)⭐品降溫後(hou)🌈、體積下降(jiang)後，部分滲(shen)出油品難(nan)以回歸流(liu)量計管線(xian)✊，造成檢測(ce)設備不滿(man)管故障。B點(dian)檢測設備(bei)表後壓力(li)僅爲0.05MPa,前後(hou)壓差爲0.17MPa,此(ci)種壓差造(zao)成“B-C”段管線(xian)❓持續低壓(ya)運行，C點檢(jian)測設備前(qian)後壓力基(ji)本爲♉0，造成(cheng)油晶汽化(hua)👉或吸入末(mo)端空氣，造(zao)成檢測設(she)備運行異(yi)常，影響檢(jian)測結果。
2.3系(xi)統改造成(cheng)效
　　系統優(you)化前，船檢(jian)量、流量計(ji)測量結果(guo)差率爲3.126%。通(tong)過系統改(gai)造與流程(cheng)優化，量差(cha)率爲0.541%o。通過(guo)前後量差(cha)率差異✨可(ke)知，通過系(xi)統改造優(you)化，裝船計(ji)量精度顯(xian)著提升，計(ji)‼️量誤差👈顯(xian)著降低，改(gai)造效果顯(xian)🐅著。
3系統優(you)化與改造(zao)技術方法(fa)
3.1A處檢測系(xi)統優化
　　經(jing)過分析認(ren)爲，A處設備(bei)主要問題(ti)爲标定壓(ya)力與檢測(ce)設備過🙇‍♀️程(cheng)壓力存在(zai)顯著差異(yi)，此偏差波(bo)動性較小(xiao)，泵出口🛀位(wei)置維持2.5MPa水(shui)平。通過靜(jing)态壓力補(bu)償解決此(ci)問題。主要(yao)思路爲，向(xiang)儀表輸入(ru)所需壓力(li)流量系數(shu)，從而糾正(zheng)檢測儀表(biao)系數，補償(chang)流量測量(liang)壓力。在具(ju)體操作中(zhong)，采用Prolink與質(zhi)量流量計(ji)變送器相(xiang)互連接，然(ran)後通過流(liu)量計外部(bu)壓力補償(chang)，将0.2MPa檢定壓(ya)力與流量(liang)系數、2.5MPa外部(bu)實際運行(hang)壓力輸入(ru)，完🔅成壓力(li)補償。
3.2C處檢(jian)測系統優(you)化
(1)加裝消(xiao)氣器。在現(xian)有技術下(xia)，科裏奧利(li)質量流量(liang)計隻限📱于(yu)單相流精(jing)準測量。但(dan)是在實際(ji)工況中可(ke)能發生兩(liang)相流情況(kuang)，例📧如C點油(you)品氣化後(hou)。氣液結合(he)後，儀表振(zhen)🥰動緩解，爲(wei)維持流量(liang)管振動需(xu)要提高線(xian)路輸送效(xiao)率。流浪管(guan)中驅動電(dian)流具有一(yi)定💘限值，過(guo)量🧑🏽‍🤝‍🧑🏻輸出電(dian)流在維持(chi)流量管振(zhen)動同時較(jiao)易引起流(liu)量🙇‍♀️計檢測(ce)誤差。基于(yu)此種原因(yin)，使用消氣(qi)器設備♍配(pei)備質量流(liu)量🔞計，在其(qi)上遊安裝(zhuang)，從而有效(xiao)降低氣液(ye)混合✉️情況(kuang)發生率。
　　消(xiao)氣器運行(hang)時。進口輸(shu)入成品油(you)後，輸油管(guan)道過濾🧑🏽‍🤝‍🧑🏻網(wang)過濾🥰油中(zhong)固體雜質(zhi)，成品油在(zai)通過過濾(lü)網時流👉向(xiang)發生變化(hua)，導緻混合(he)在成晶油(you)中的部分(fen)溶解氣體(ti)與自由氣(qi)體溢出，因(yin)爲氣體特(te)性而抵達(da)分離器頂(ding)部，導緻該(gai)處形成一(yi)個氣體空(kong)間，即油氣(qi)界面。在🐅此(ci)過程中氣(qi)體體積持(chi)續加大，随(sui)着發生的(de)變化爲👌油(you)氣界面降(jiang)低，降低至(zhi)一定水平(ping)觸發浮球(qiu)裝置，系統(tong)自動啓🏃‍♀️動(dong)氣閥将氣(qi)體排出，油(you)氣界面随(sui)之升高，壓(ya)縮氣體空(kong)間，浮球🐉裝(zhuang)置因此自(zi)動關閉氣(qi)閥。通過此(ci)種運作，消(xiao)氣器可将(jiang)🧡管道中固(gu)體、氣體與(yu)液體有效(xiao)分離，頂部(bu)分離🔴油氣(qi)向💛流量表(biao)中返回，流(liu)入船艙放(fang)空，完成處(chu)🍓理過程。
(2)加(jia)裝背壓閥(fa)。背壓閥使(shi)用時，當背(bei)壓閥設定(ding)值較高📱，閥(fa)😍前壓力🔴較(jiao)❤️低時，此時(shi)背壓閥關(guan)閉，造成主(zhu)閥.上膜室(shi)壓力産生(sheng)的推力💋較(jiao)高，超過主(zhu)閥開啓所(suo)需推力，從(cong)而關閉主(zhu)閥。當閥前(qian)壓力與🍉背(bei)壓閥壓力(li)相等或超(chao)過後者時(shi)，可啓動背(bei)壓閥，此時(shi)主閥上膜(mo)室壓力🏃‍♂️低(di)于主閥啓(qi)動作用力(li)，因此可啓(qi)動主閥。
　　設(she)定背壓閥(fa)背壓參數(shu)時，應進行(hang)如下設定(ding)。“B一C”段輸油(you)管道爲低(di)♌壓運行，C點(dian)質量流量(liang)計儀表兩(liang)端壓力爲(wei)零，此時🥵介(jie)質飽和🌐蒸(zheng)氣壓高于(yu)儀表.後端(duan)壓力，油品(pin)因此發生(sheng)氣化，嚴重(zhong)時可能發(fa)生氣蝕，導(dao)緻實際值(zhi)較高，儀♈表(biao)密度較低(di)，二者存在(zai)顯.著差異(yi)，不僅影⛹🏻‍♀️響(xiang)設備測量(liang)精度，導緻(zhi)測量結果(guo)不可靠，而(er)且會縮🤟短(duan)儀表使用(yong)壽命。爲預(yu)防此種情(qing)況發生，在(zai)流量計🤞閥(fa)後裝設背(bei)壓閥，同時(shi)控㊙️制閥前(qian)壓力爲0.23MPa。流(liu)量計中流(liu)量峰值壓(ya)降描述爲(wei)Pb最小背壓(ya)描述爲📱P,，操(cao)作溫度下(xia)流體飽和(he)蒸氣壓描(miao)述爲Pe，則背(bei)壓計算方(fang)法爲:
Pb=2P+1.25Pe
3.3标準(zhun)化裝船
　　裝(zhuang)船操作後(hou)較易導緻(zhi)輸油管線(xian)中出現密(mi)閉空間，油(you)溫變化後(hou)❓較易引起(qi)油品膨脹(zhang)，爲降低上(shang)述風險，對(dui)操✔️作流程(cheng)進行完善(shan)，制定标準(zhun)化流程。按(an)照标準化(hua)流程，完成(cheng)裝船後，将(jiang)C點質量流(liu)量計後手(shou)閥以及外(wai)送泵出口(kou)閥關閉，然(ran)後啓動♌泵(beng)出口與高(gao)位罐安⁉️全(quan)閥部位副(fu)線閥，此段(duan)中其他手(shou)閥維持開(kai)放狀态，不(bu)予關閉。
3.4校(xiao)正檢測設(she)備
　　在使用(yong)質量流量(liang)計之前，必(bi)須按照規(gui)定将儀表(biao)歸零🤟。設🈲備(bei)傳🤩感🛀🏻器中(zhong)設有2個探(tan)測器，實際(ji)上，即使無(wu)流體流經(jing)其探測❌範(fan)圍，儀器也(ye)會顯示△T，爲(wei)保證測量(liang)準确，應校(xiao)✂️正儀表🆚。糾(jiu)正過程中(zhong)爲🐕避免出(chu)現新誤差(cha)，應保證規(gui)範安裝傳(chuan)感器設備(bei)，同時傳感(gan)器内部充(chong)盈介質。關(guan)閉傳感器(qi)設備下遊(you)閥門，避免(mian)傳感器内(nei)部流過流(liu)體，然後進(jin)行校正。在(zai)校正時，使(shi)用寄存器(qi)存儲2個探(tan)測器時間(jian)差，從而保(bao)證設備實(shi)際檢測時(shi)減⁉️去該時(shi)間差，得出(chu)科學的測(ce)量結果。由(you)⭐專🙇‍♀️業工程(cheng)師全面檢(jian)測A、B、C三處質(zhi)量流量計(ji)，消除流量(liang)計異常工(gong)作狀态。
　　因(yin)爲B點存在(zai)設備前管(guan)線嚴重壓(ya)差問題，檢(jian)測後其👉誘(you)因是該🌐處(chu)流量計前(qian)管線由DN200轉(zhuan)變爲DN100，因此(ci)流量計管(guan)段🐪存在嚴(yan)重.壓差，爲(wei)降低施工(gong)難度，在B點(dian)使用備用(yong)流量計，與(yu)之前原有(you)流量計🈲并(bing)聯，從而降(jiang)低流量計(ji)前後壓💋差(cha)，伲進精準(zhun)測量。
4系統(tong)優化效果(guo)評估
4.1輸油(you)準備環節(jie)
　　在輸送成(cheng)品油前，由(you)油品儲運(yun)部門負責(ze)質控，保證(zheng)付油罐獨(du)立執行流(liu)程，不會發(fa)生串量情(qing)況。針對油(you)罐檢尺進(jin)行計量檢(jian)測，并且測(ce)量密度與(yu)溫度，采集(ji)處理A處流(liu)量計原始(shi)數據。B處流(liu)❄️程質控☔由(you)管道儲運(yun)部門負責(ze)，保證“B一C”段(duan)管線維持(chi)🚶滿管狀态(tai)，進行B處2個(ge)流量計數(shu)據采集。此(ci)外，由計量(liang)中心負貴(gui)采集C處流(liu)量計原始(shi)數據，檢尺(chi)檢查油船(chuan)🎯。
4.2輸油環節(jie)
　　生産運行(hang)部門确定(ding)可以輸送(song)後，發送命(ming)令，通常一(yi)次成品油(you)😘輸送時間(jian)約爲4h,然後(hou)暫停輸送(song)，比對測量(liang)數據㊙️。輸運(yun)車間🛀🏻将C處(chu)流量計後(hou)閥門關閉(bi)。油品儲運(yun)空間将A處(chu)流量計前(qian)閥❄️門關閉(bi)🌈。等待0.5h,由船(chuan)舶與油品(pin)罐區工作(zuo)人員實施(shi)檢尺檢查(cha).記錄A、B、C處流(liu)量計數據(ju)采集。計量(liang)技術人員(yuan)檢查A、B、C處數(shu)據，采集💯零(ling)點校正前(qian)與校正後(hou)數📱據💚。初次(ci)比對完成(cheng)，繼續輸送(song)油品，監控(kong)輸送量，輸(shu)送31h後，通常(chang)此時輸油(you)量可👣達到(dao)70%總輸送量(liang)，二次停運(yun)檢測。等待(dai)0.5h，檢尺.檢查(cha)油船、油罐(guan)，對比A、B.C處數(shu)據。完成二(er)💃次比對，繼(ji)續輸送成(cheng)品油，完成(cheng)預期裝船(chuan)任務後，最(zui)後進行一(yi)次油船、油(you)罐檢尺檢(jian)查。
5結論
　　綜(zong)上所述，船(chuan)舶交接成(cheng)品油時，采(cai)用質量流(liu)量計可促(cu)進🌈油量精(jing)👈準測量，降(jiang)低測量誤(wu)差，提高油(you)品交接質(zhi)量。交接🤟計(ji)量具有🔴複(fu)雜性，進行(hang)質量流量(liang)計交接時(shi)，優化工藝(yi)流程、完善(shan)硬件系統(tong)具有⛱️必要(yao)性。爲保證(zheng)精準測量(liang)交接，應優(you)化工藝☂️流(liu)程，促進規(gui)範作業，完(wan)善技術應(ying)用，積極消(xiao)除人爲誤(wu)差，促進成(cheng)品油順🎯利(li)交接。

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