摘要:爲提高(gāo)船舶交接成品油(yóu)工作質量，應用質(zhì)量流量計 進行成(chéng)品油船舶交接的(de)方法，闡述質量流(liú)量計技術原理，結(jié)合實際案例分析(xi)交接測量中常見(jiàn)問題，說明質量流(liú)量計應👈用系統優(you)化方法，觀察應用(yong)效果。提出👈爲促進(jìn)⛷️精準交💁接，應從工(gong)藝流程、硬件設備(bei)和測量技術着手(shǒu)，進行全方位優化(hua)，可顯著優化測量(liang)精度。
0引言
　　當前質(zhi)量流量計多采用(yong)科裏奧利力質量(liang)流量計✌️，以科裏奧(ào)💘利力效應爲基礎(chǔ)進行油晶交接質(zhì)量測量，通常情況(kuang)下此種測量精度(dù)較高，油晶密度、溫(wen)度對測量結果無(wú)✉️顯著影🥵響。水介質(zhi)測量時采用此設(she)備可達到0.1%精度，不(bu)确定度爲0.5%。但在實(shí)際應用時，工藝流(liú)程、操作技🔴術以及(ji)系統設計等因素(sù)可能影響最🏃終測(cè)量結果♌，加大測量(liàng)誤差。
1質量流量計(jì)應用技術原理
　　質(zhì)量流量計在計量(liàng)油品質量方面通(tōng)常應用于航運💚船(chuan)舶中，通過安裝該(gai)器具可對燃油接(jie)收量、船舶🔞耗油情(qing)況進行實時監測(cè)核實，保證公平交(jiāo)易，維護成品油市(shi)場秩序。質量流量(liang)計使用範圍較小(xiao)，但是😍具有顯著的(de)應用價值。質量流(liú)♈量計在實🌈際計量(liang)中可進行直接或(huo)間接計量，其中直(zhi)接.質量流量計主(zhu)㊙️要通過複合離心(xīn)力參數測量、動量(liang)參數測:量等得出(chu)質量流量數據。間(jian)接質量流量計首(shǒu)先測定體積流量(liang)、流體密度，通過公(gong)式計算得出質🤩量(liàng)流量。體積流量描(miáo)述爲q，流體密度❗描(miáo)述爲p，質量流量描(miao)述爲qm，計算方法爲(wèi):
qm=qv×ρ
　　質量流量計的基(ji)礎運作原理爲。成(chéng)品油在振動管🙇🏻中(zhong)流動🔆産生複合離(li)心力，該作用力與(yu)質量流量成正比(bi)。在此作用過程中(zhōng)，複合離心力描述(shù)爲Fc,成品油質量描(miáo)🈲述爲m，成晶油流動(dòng)中矢量速度描述(shù)爲V,旋轉體系矢量(liang)角速度描述爲ɷ，兩(liǎng)個🔞向量的向量積(ji)描述🧑🏾‍🤝‍🧑🏼爲x，則複合離(li)心力公式爲：
F:=2mVxw
　　當前(qian)常用質量流量計(jì)爲U形質量流量計(jì)。在.該器具📐使用時(shí)，電磁👣對測量管産(chan)生驅動作用，振動(dong)保持固有頻率，流(liú)體流向、振動方向(xiàng)呈垂直狀态，在此(cǐ)種情況下流🧑🏽‍🤝‍🧑🏻體産(chǎn)生複合離心力(即(jí)Fc)。成品.油在U形管中(zhong)流🍉動時，向相反方(fang)向流進、流出，流體(ti)複合離心力(Fc)也因(yīn)此相反。受到相反(fan)複合離👌心力(F)影響(xiang)，導緻測量管發生(shēng)扭曲，扭曲程🔞.度越(yuè)嚴重，流體質量流(liú)量(即qm)越大(圖1)。
　　U形管(guǎn)空管狀态下，振動(dòng)管未受力扭曲，此(cǐ)時振動管兩側應(yīng)具有相同相位電(diàn)磁信号強度。流體(ti)通過U形管時，振動(dòng)管中發生🔞扭曲力(lì)矩，導緻管側呈現(xiàn)不同相位。使用變(bian)送📞器進行兩側信(xìn)号延遲檢測，獲取(qu)延遲時差，再用該(gai)數據與流量标定(ding)因數相乘，可計算(suan)出質量流量(qm)。按照(zhao)該器具運行原理(lǐ)，質量流量(qm)與相位(wèi)差(即扭曲程度)呈(cheng)正相關。
 
2案例分析(xī)
2.1當前主要問題
　　A石(shi)化油廠運營中，采(cǎi)用16km以.上長輸管線(xian)輸送成品油🙇‍♀️至公(gōng)司油庫，然後向碼(mǎ)頭輸送轉運，成品(pǐn)油在碼頭裝船出(chū)廠🥰。上述三個運輸(shū)節點均設置高精(jīng)度質量流量計。起(qi)點(即油廠，設🐆爲A點(diǎn))、碼頭(設爲C點)均采(cai)用CMFHC2/2700R設備，油庫(設爲(wèi)B點)采用CMF400/1700設備和配(pèi)😘套數據采集監控(kòng)系🔴統。油庫系統監(jian)控系統應用後，流(liú)量計運行中常見(jiàn)👌監測數據異🈚常，實(shi)際船檢尺量和檢(jiǎn)測計量數據存🈚在(zài)顯著差異，受此影(yǐng)響，輸🌈出柴油或汽(qì)油等成品油時必(bì)須進行船舶計🎯量(liang)檢測，具有嚴重計(jì)量風險。
2.2計量誤差(cha)分析
　　爲促進精準(zhun)計量，必須檢查工(gōng)藝流程，确定質量(liang)流量計參數。.上述(shù)節點溫度參數、密(mi)度參數差異無統(tong)計學意義,3台設備(bèi)運行流量相近,約(yue)爲185t/h。其中A點流量🐅計(jì)運行壓力爲2.45MPa，标定(dìng)壓力設置♌爲0.2MPa，無壓(ya)力補償參與。B點前(qián)端壓力爲0.22MPa，後端壓(yā)力爲0.05MPa。C點運行壓力(li)可視爲0。過💚程壓力(lì)影響複合離心力(lì)(Fc)檢測精度，一旦過(guò)程壓力與标定壓(ya)力👈不♌一緻，将導緻(zhi)傳感器密度敏感(gǎn)🛀🏻度、流量異常，流體(tǐ)過程🐕壓力偏高較(jiào)易造成測量振動(dong)管緊繃，嚴重時嚴(yan)重影☀️響質量流量(liang)(qm)數據精度和可靠(kào)性。
　　在系統運行中(zhōng)，A、B、C三點均發生A102報警(jǐng)，該代碼顯示流量(liang)計測量管未📐滿管(guan)，管中存在空氣。經(jīng)過故障排查分析(xī)認爲，未👣執行标準(zhun)裝卸工藝操作是(shi)該故障主要誘因(yin)。在成品油裝船後(hou)，工作人員關閉A、B、C三(sān)台計量設備前後(hou)手閥與裝船泵與(yu)付油罐根部閥門(mén)，切斷輸⭐油管道。采(cai)用長輸油管線，管(guǎn)線沿途具有複雜(zá)地形。成品油在管(guǎn)道中輸送時溫度(dù)不穩定，有時發生(sheng)油品膨脹，此📧種膨(peng)脹難以釋放。輸油(you)管❌道爲密閉環境(jìng)，油👣品膨脹後形成(cheng)高⭕壓，造成安全隐(yin)患。環境溫度升高(gao)可能引起A、B、C三段油(yóu)溫上升，引起油品(pǐn)膨脹，受🙇‍♀️到高🔱壓影(ying)響經由閥門向流(liu)量計兩端滲透，油(you)品降溫後、體積下(xià)降後，部分滲出油(you)品難以回歸流量(liàng)計管線📞，造成檢測(ce)設備不滿管故障(zhang)。B點檢✨測設備表後(hou)壓力僅爲0.05MPa,前後壓(yā)差爲0.17MPa,此種壓差造(zào)成👄“B-C”段管線持續低(di)壓運行，C點檢測設(shè)備前後壓力基本(běn)爲0，造成油晶汽化(hua)🔞或吸入末端空氣(qì)，造成檢測設備運(yun)行☁️異常，影響檢測(cè)結😍果。
2.3系統改造成(chéng)效
　　系統優化前，船(chuan)檢量、流量計測量(liàng)結果差率爲3.126%。通過(guò)系統改❗造🧡與💰流程(chéng)優化，量差率爲0.541%o。通(tōng)過前後量差率差(chà)異可知，通過☎️系統(tong)改造優化，裝船計(jì)量精度顯著提升(sheng)，計量誤差顯著降(jiang)低，改造效果顯著(zhe)。
3系統優化與改造(zào)技術方法
3.1A處檢測(cè)系統優化
　　經過分(fen)析認爲，A處設備主(zhǔ)要問題爲标定壓(yā)力與檢✂️測設備♌過(guò)程壓力存在顯著(zhe)差異，此偏差波動(dong)性較💛小，泵出口位(wei)置👌維持2.5MPa水平。通過(guo)靜态壓力補償解(jie)決♍此問題。主要思(si)路爲，向儀表輸💛入(rù)所需壓力流量系(xi)數，從而糾🤩正檢測(ce)儀表系數，補償流(liú)量測量壓力。在具(ju)體操作中，采用Prolink與(yu)質量流量計變送(sòng)器相互連接♋，然後(hòu)通過流量計外部(bù)壓力補償，将0.2MPa檢定(dìng)壓力與流量系數(shù)、2.5MPa外部實際運行壓(yā)力輸入，完🐉成壓力(lì)補償。
3.2C處檢測系統(tǒng)優化
(1)加裝消氣器(qì)。在現有技術下，科(ke)裏奧利質量流量(liàng)計隻限于單相流(liu)精準測量。但是在(zài)實際工況中可能(néng)發生兩相流情況(kuang)，例如C點油品氣化(huà)後。氣液結合後，儀(yi)表振動緩解，爲維(wéi)持流量管振動需(xū)要提高線路輸送(song)效率。流浪管中驅(qu)動電流具有一定(dìng)限值，過量💜輸出電(dian)流在🛀🏻維持流量管(guan)🐉振動同時較易引(yin)起流量計檢測誤(wù)差。基于此種原因(yīn)，使💯用消氣器設備(bèi)配備質量流量計(jì)，在其上遊安裝，從(cong)而有效降低氣液(ye)混合😍情況發生率(lü)。
　　消氣器運行時。進(jin)口輸入成品油後(hòu)，輸油管道過濾網(wang)過濾油中固體雜(za)質，成品油在通過(guò)過濾網時流向發(fa)生變化，導緻混⛷️合(hé)在成晶油中的部(bu)分溶解氣✨體與自(zi)🛀由氣體溢出，因爲(wei)氣體特性而抵達(da)分離器頂部，導緻(zhì)該處形成一個氣(qì)體空間，即油♻️氣界(jiè)面。在🆚此過程中氣(qi)體體積持續加大(dà)，随着發生的變化(huà)爲油氣界面降低(dī)，降低至一定水平(ping)觸發浮球裝置，系(xi)統自動啓動氣閥(fa)将氣體排出，油氣(qi)界面随之升高，壓(yā)縮氣體空間，浮球(qiu)☂️裝置因此自動關(guān)閉氣閥。通過此種(zhǒng)運作，消氣器可将(jiang)管道中固體、氣體(tǐ)與液體有效分離(lí)，頂部分離㊙️油氣向(xiàng)流量表中返回，流(liu)入船艙放空，完成(cheng)處理過程。
(2)加裝背(bèi)壓閥。背壓閥使用(yòng)時，當背壓閥設定(ding)值較高，閥前壓力(lì)較低時，此時背壓(ya)閥關閉，造成主閥(fa).上膜室壓力産♈生(shēng)的推力較高，超過(guò)主閥開啓所需推(tuī)力，從而關閉主閥(fa)。當閥前壓力與背(bei)壓閥壓力相等或(huo)超過後者時，可啓(qi)動背壓閥，此時主(zhǔ)閥上膜室壓力💞低(dī)于主閥啓動作用(yong)力，因此可啓動主(zhu)閥。
　　設定背壓閥背(bei)壓參數時，應進行(háng)如下設定。“B一C”段輸(shu)油㊙️管道爲低❓壓運(yun)行，C點質量流量計(jì)儀表兩端壓力⭐爲(wei)零，此時介質飽和(he)蒸氣壓高于儀表(biao).後端壓力，油品因(yīn)此發生氣化，嚴重(zhòng)時可能發生氣🧡蝕(shi)，導緻實際值較高(gao)，儀表密度較低，二(èr)者存在顯.著差異(yì)，不僅影響設備測(cè)量精度，導緻測量(liàng)結果不可靠，而且(qie)會縮📐短儀表使用(yong)壽命。爲預防此種(zhong)情況發生，在流量(liang)計閥後裝設背壓(yā)閥㊙️，同時控制閥前(qian)壓🔞力爲0.23MPa。流量計中(zhōng)流量峰值壓降描(miáo)述🌈爲Pb最小背壓描(miáo)述🙇‍♀️爲P,，操作溫度下(xia)流體飽和蒸氣壓(yā)描述爲Pe，則背壓計(ji)算方法✂️爲:
Pb=2P+1.25Pe
3.3标準化(hua)裝船
　　裝船操作後(hou)較易導緻輸油管(guan)線中出現密閉空(kōng)間🌈，油溫變化後較(jiao)易引起油品膨脹(zhang)，爲降低上述風險(xiǎn)，對操作流程進行(háng)完善，制定标準化(huà)流程。按照标準化(huà)流程，完成裝船後(hòu)，将C點質量⛹🏻‍♀️流量計(jì)後手閥以及外送(song)泵出口閥關閉⛷️，然(ran)後啓動泵出口與(yǔ)高位罐安全閥部(bù)位副💋線閥，此段中(zhong)其他手閥維持開(kāi)放狀态，不予關閉(bi)。
3.4校正檢測設備
　　在(zài)使用質量流量計(jì)之前，必須按照規(gui)定将儀表歸零🈲。設(she)備㊙️傳感器中設有(yǒu)2個探測器，實際上(shang)，即使無流體流經(jīng)其探測範圍，儀器(qi)也會顯示△T，爲保證(zhèng)測量準确，應校正(zhèng)儀表。糾正過程中(zhong)爲避免出現新誤(wù)差，應保證規範💚安(ān)裝傳感🐇器設備，同(tong)時傳感器内部充(chōng)盈😄介質。關閉傳感(gǎn)器設備下遊閥門(men)，避免傳感器内部(bu)流過流體，然後進(jìn)行校正。在校🔞正時(shí)，使用寄存器存儲(chǔ)2個探測🐆器時間差(chà)，從而保證設備實(shi)際檢測時減㊙️去🍓該(gai)時間差，得出科🤟學(xué)的測量結果。由🔱專(zhuan)業工程師全面檢(jiǎn)測A、B、C三處質量流量(liang)計，消🏒除流量計異(yì)常工作狀态。
　　因爲(wei)B點存在設備前管(guǎn)線嚴重壓差問題(ti)，檢測後其誘因是(shì)該處流量計前管(guan)線由DN200轉變爲DN100，因此(cǐ)流量計管段存在(zai)😘嚴重.壓差，爲降🥰低(di)施工難度，在B點使(shǐ)用備用流量計，與(yǔ)之前原有流量計(jì)并聯，從而降低流(liú)量計前後壓差，伲(nì)進精準測量。
4系統(tong)優化效果評估
4.1輸(shū)油準備環節
　　在輸(shū)送成品油前，由油(you)品儲運部門負責(ze)質控，保證付油罐(guan)✌️獨立♊執行流程，不(bu)會發生串量情況(kuàng)。針對油罐檢🐉尺進(jìn)行計量檢測，并且(qie)測量密度與溫度(dù)，采集處理A處流量(liang)計💜原始數據。B處流(liu)👈程質控由管道儲(chǔ)運部門負責🧑🏽‍🤝‍🧑🏻，保證(zhèng)“B一C”段管線維持滿(man)管狀态，進行B處2個(ge)🐇流量計數據采集(jí)。此外，由計量中心(xīn)負貴采集C處流量(liang)計原始數🔞據，檢尺(chǐ)檢查油船📧。
4.2輸油環(huan)節
　　生産運行部門(mén)确定可以輸送後(hòu)，發送命令，通常一(yī)次成品油輸送時(shí)間約爲4h,然後暫停(tíng)輸送，比對測量數(shu)據。輸運車間将C處(chù)流量計後閥門關(guān)閉。油品儲運空間(jiān)将A處流量計前閥(fá)門關閉。等待0.5h,由♊船(chuán)舶與油品罐區工(gōng)作人員實施檢尺(chi)檢查.記錄A、B、C處流✌️量(liang)計數據☁️采集。計量(liang)技術人員檢查A、B、C處(chù)數據，采集零點校(xiào)正前與校正後數(shu)據🐉。初次比對完成(cheng)，繼續輸送油品❌，監(jian)控輸送量，輸送31h後(hou)，通常此時輸油量(liang)可達到70%總輸送量(liàng)，二☎️次停運檢測。等(deng)待🤞0.5h，檢尺.檢查油船(chuan)、油罐⭐，對比A、B.C處數據(jù)。完成二次比對，繼(jì)續輸送成品油，完(wan)成預期裝船任務(wu)後，最後進行一次(cì)油船、油罐檢尺檢(jian)查。
5結論
　　綜上所述(shu)，船舶交接成品油(you)時，采用質量流量(liang)計可💋促進油量精(jing)準測量，降低測量(liang)誤差，提高油品交(jiao)接質量。交接計量(liang)具有⛹🏻‍♀️複雜性，進行(hang)質量流量計交接(jie)時，優化工藝流程(chéng)、完善🌐硬件系統具(jù)有必要性。爲保👈證(zhèng)精準測量交接，應(ying)優化工藝⛷️流程，促(cu)進規範作業，完善(shàn)技術應用，積極消(xiāo)除人爲誤差，促進(jin)成品油順利交接(jiē)。

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