摘要:爲(wèi)提高(gāo)船舶交接(jiē)成(chéng)品(pǐn)油工作(zuò)質(zhì)量，應(yīng)用質量(liàng)流量計(jì) 進行成品油船(chuán)舶交接的(de)方法(fǎ)，闡述質(zhì)量流量(liàng)計技術原理，結合實(shí)際案(àn)例分(fèn)析交接測量中(zhōng)常見(jiàn)問(wèn)題(tí)，說明(míng)質量流量計應用系統優(yōu)化方法，觀察應用效(xiào)果。提出(chū)爲促進(jìn)精準(zhǔn)交(jiāo)接，應從(cóng)工藝(yì)流程、硬(yìng)件設備和測量技(jì)術着(zhe)手，進(jìn)行全(quán)方位(wèi)優化，可顯(xiǎn)著優化測量精(jīng)度。
0引言
　　當前質(zhì)量流(liú)量計(jì)多采(cǎi)用科裏奧利力質量流量計，以科裏(lǐ)奧(ào)利(lì)力效(xiào)應爲基礎(chǔ)進行油晶交接質量測量，通常情況下此(cǐ)種測(cè)量精度較高，油晶密(mì)度、溫(wēn)度對測量(liàng)結果無顯著影響。水(shuǐ)介質測量(liàng)時采用此設備(bèi)可達到0.1%精(jīng)度，不(bú)确定(dìng)度爲(wèi)0.5%。但在(zài)實際應用(yòng)時，工(gōng)藝流(liú)程(chéng)、操作技(jì)術以(yǐ)及系統設(shè)計等(děng)因素可能影響(xiǎng)最終(zhōng)測量(liàng)結果(guǒ)，加大(dà)測量(liàng)誤差。
1質(zhì)量流量計應(yīng)用技術原理
　　質量流量計(jì)在計(jì)量油(yóu)品質量方面通常應(yīng)用于(yú)航運船舶(bó)中，通過(guò)安(ān)裝該器具可對燃油(yóu)接收(shōu)量(liàng)、船(chuán)舶耗油情況進行實(shí)時監測核(hé)實，保(bǎo)證公(gōng)平交易，維(wéi)護成品油(yóu)市場(chǎng)秩序。質(zhì)量流(liú)量計使用範(fàn)圍較(jiào)小，但是具有顯著的應用價值。質量(liàng)流量計在實際(jì)計量中可(kě)進行直接(jiē)或間(jiān)接計量(liàng)，其中直(zhí)接.質(zhì)量流量計主要通過(guò)複合(hé)離心力(lì)參數測量、動量參(cān)數測:量等得(dé)出質量流量(liàng)數(shù)據。間接(jiē)質量流(liú)量(liàng)計首(shǒu)先測定(dìng)體積流(liú)量、流(liú)體密度，通(tōng)過公式(shì)計(jì)算得(dé)出質量流量。體(tǐ)積流(liú)量(liàng)描述爲(wèi)q，流體密度描述爲p，質量流量描(miáo)述爲qm，計(jì)算(suàn)方法(fǎ)爲:
qm=qv×ρ
　　質(zhì)量流量計(jì)的基(jī)礎運作原(yuán)理爲(wèi)。成品油在(zài)振動管中(zhōng)流動産生(shēng)複合離心(xīn)力，該作用力與(yǔ)質量流量成正(zhèng)比。在此作(zuò)用過程中(zhōng)，複合離心力描述爲(wèi)fc,成品(pǐn)油質(zhì)量描述爲m，成晶(jīng)油流(liú)動中(zhōng)矢量速(sù)度描述(shù)爲v,旋轉體(tǐ)系矢(shǐ)量角速度描述(shù)爲ɷ，兩個(gè)向量的向(xiàng)量積描述爲(wèi)x，則複合離心力(lì)公式爲：
f:=2mvxw
　　當(dāng)前常用質(zhì)量流量計爲u形(xíng)質量(liàng)流量(liàng)計。在.該器具使(shǐ)用時，電磁對測(cè)量管産生驅動(dòng)作用(yòng)，振(zhèn)動保持固有頻率(lǜ)，流體(tǐ)流向(xiàng)、振(zhèn)動方向(xiàng)呈垂直狀态(tài)，在此種(zhǒng)情(qíng)況(kuàng)下流體産生(shēng)複合離心力(lì)(即fc)。成品.油(yóu)在u形管中流動(dòng)時，向相反方向(xiàng)流進、流出(chū)，流體(tǐ)複合(hé)離(lí)心力(fc)也(yě)因此相反(fǎn)。受到(dào)相(xiàng)反(fǎn)複合離心(xīn)力(f)影(yǐng)響，導緻測量管(guǎn)發(fā)生(shēng)扭曲(qǔ)，扭曲程.度越嚴(yán)重，流(liú)體質量流(liú)量(即qm)越大(dà)(圖1)。
　　u形(xíng)管空(kōng)管狀(zhuàng)态下(xià)，振動(dòng)管(guǎn)未(wèi)受力(lì)扭曲，此(cǐ)時振動(dòng)管兩側應(yīng)具有(yǒu)相同(tóng)相(xiàng)位電磁(cí)信号(hào)強度。流體(tǐ)通過(guò)u形管(guǎn)時，振(zhèn)動管中發生扭曲力(lì)矩，導緻管(guǎn)側呈(chéng)現不同相(xiàng)位。使用變送器(qì)進行兩側信号(hào)延遲檢測，獲取(qǔ)延遲時差，再用該數(shù)據與流量(liàng)标定因數相(xiàng)乘(chéng)，可計算(suàn)出質量流量(qm)。按照該器(qì)具運(yùn)行原理，質(zhì)量流(liú)量(qm)與相位(wèi)差(即(jí)扭曲程度(dù))呈正相關。
 
2案例(lì)分析(xī)
2.1當(dāng)前主要(yào)問題
　　a石(shí)化(huà)油廠(chǎng)運營中，采用16km以(yǐ).上長輸管(guǎn)線輸送成品油至公(gōng)司油庫，然(rán)後向碼頭(tóu)輸送(sòng)轉運(yùn)，成品油在碼頭(tóu)裝船(chuán)出廠。上述(shù)三個(gè)運輸(shū)節點均設置高精度(dù)質量流量計。起(qǐ)點(即(jí)油廠(chǎng)，設爲(wèi)a點)、碼頭(設爲c點(diǎn))均采用cmfhc2/2700r設(shè)備，油(yóu)庫(設(shè)爲(wèi)b點)采用(yòng)cmf400/1700設備(bèi)和配套數(shù)據(jù)采(cǎi)集監控系(xì)統。油庫系統監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用後(hòu)，流量計運行中(zhōng)常見(jiàn)監(jiān)測數據(jù)異常，實際船檢(jiǎn)尺量(liàng)和檢(jiǎn)測計(jì)量數(shù)據存在顯著差異，受此影(yǐng)響，輸出柴油或(huò)汽油等成(chéng)品油(yóu)時必須進行船(chuán)舶計(jì)量(liàng)檢(jiǎn)測，具(jù)有嚴(yán)重計量風(fēng)險。
2.2計量誤差分析
　　爲(wèi)促(cù)進精準(zhǔn)計量(liàng)，必須檢查工藝(yì)流程，确定(dìng)質量流量(liàng)計參(cān)數。.上(shàng)述(shù)節點溫(wēn)度參數、密度參數差(chà)異無統計(jì)學意(yì)義(yì),3台設備(bèi)運行流(liú)量(liàng)相近(jìn),約爲185t/h。其中a點流量計(jì)運行壓力(lì)爲2.45mpa，标定壓力設(shè)置爲0.2mpa，無壓(yā)力補(bǔ)償參與。b點前端(duān)壓力爲0.22mpa，後端壓(yā)力爲0.05mpa。c點(diǎn)運(yùn)行壓力可(kě)視爲(wèi)0。過程(chéng)壓力影響(xiǎng)複合(hé)離心力(lì)(fc)檢測精度，一(yī)旦過程壓(yā)力(lì)與标(biāo)定(dìng)壓力(lì)不一緻，将(jiāng)導(dǎo)緻傳感器密(mì)度敏(mǐn)感度、流量(liàng)異常(cháng)，流體過(guò)程壓力(lì)偏高(gāo)較易造成(chéng)測量振動管緊(jǐn)繃，嚴重時(shí)嚴重(zhòng)影響(xiǎng)質量流量(liàng)(qm)數據(jù)精度和可(kě)靠性。
　　在系統運(yùn)行中，a、b、c三點均發(fā)生a102報警，該(gāi)代碼(mǎ)顯示流(liú)量(liàng)計測(cè)量管(guǎn)未滿管，管(guǎn)中存在空(kōng)氣。經(jīng)過故障(zhàng)排查分(fèn)析認爲，未(wèi)執行(háng)标準裝卸(xiè)工藝操作是該故障(zhàng)主(zhǔ)要誘因。在成(chéng)品油裝船後，工(gōng)作人員關閉a、b、c三台計量設(shè)備前後手(shǒu)閥與裝船(chuán)泵與付油(yóu)罐根(gēn)部閥門，切(qiē)斷輸油管道。采(cǎi)用長(zhǎng)輸油(yóu)管(guǎn)線，管線(xiàn)沿途具(jù)有(yǒu)複雜地形。成(chéng)品油在(zài)管道中輸送時(shí)溫度不穩定，有(yǒu)時發生油(yóu)品膨(péng)脹，此種膨脹難(nán)以釋放。輸油管道爲密(mì)閉環境(jìng)，油品膨脹(zhàng)後形成高壓，造成安(ān)全隐(yǐn)患。環境溫(wēn)度升高可能引(yǐn)起a、b、c三段(duàn)油(yóu)溫上(shàng)升，引(yǐn)起油(yóu)品膨脹，受(shòu)到(dào)高(gāo)壓影(yǐng)響經(jīng)由閥門向(xiàng)流量計(jì)兩端滲(shèn)透，油品(pǐn)降溫後、體積(jī)下降後，部分滲出(chū)油品難(nán)以回歸流量計管線，造成檢測(cè)設備不滿管故障。b點(diǎn)檢測(cè)設備(bèi)表後壓力(lì)僅爲(wèi)0.05mpa,前後(hòu)壓差(chà)爲0.17mpa,此(cǐ)種(zhǒng)壓差造(zào)成“b-c”段管線(xiàn)持續低(dī)壓(yā)運行(háng)，c點檢(jiǎn)測設備前(qián)後(hòu)壓力基本爲(wèi)0，造成油晶(jīng)汽化或吸(xī)入末(mò)端空氣，造(zào)成檢(jiǎn)測設備運行異(yì)常，影響(xiǎng)檢測結(jié)果。
2.3系統改造成(chéng)效
　　系統優(yōu)化前(qián)，船檢量、流量計(jì)測量(liàng)結(jié)果(guǒ)差率(lǜ)爲3.126%。通(tōng)過(guò)系(xì)統改(gǎi)造與流程(chéng)優化(huà)，量差率(lǜ)爲(wèi)0.541%o。通過(guò)前後量差率差(chà)異可知，通(tōng)過系(xì)統改造優化，裝(zhuāng)船計(jì)量精度顯著提(tí)升，計(jì)量誤(wù)差顯(xiǎn)著降低，改(gǎi)造效果(guǒ)顯(xiǎn)著。
3系(xì)統優化(huà)與改造(zào)技術(shù)方法
3.1a處檢測系(xì)統優(yōu)化
　　經(jīng)過分析(xī)認爲，a處設備(bèi)主(zhǔ)要(yào)問題爲标定壓力與(yǔ)檢測(cè)設備過程(chéng)壓力存在(zài)顯著(zhe)差異，此(cǐ)偏(piān)差(chà)波(bō)動性較小，泵出口位(wèi)置(zhì)維持2.5mpa水平。通(tōng)過(guò)靜态壓(yā)力(lì)補償解決此(cǐ)問題(tí)。主要(yào)思路爲，向儀(yí)表輸入(rù)所需壓(yā)力(lì)流量系數(shù)，從而糾正(zhèng)檢測儀表系數(shù)，補償(cháng)流(liú)量測量(liàng)壓力。在具(jù)體操作中，采用prolink與質(zhì)量流量(liàng)計變送(sòng)器相互連接，然(rán)後通過流量計(jì)外部壓力補償(cháng)，将0.2mpa檢定壓(yā)力與流量(liàng)系數(shù)、2.5mpa外部實際運行壓力(lì)輸入(rù)，完成壓力(lì)補償。
3.2c處檢測系(xì)統優(yōu)化(huà)
(1)加裝消氣器(qì)。在現(xiàn)有技術下(xià)，科(kē)裏奧利(lì)質量流量計隻限于(yú)單相(xiàng)流精(jīng)準測量(liàng)。但(dàn)是在實際(jì)工(gōng)況中可(kě)能(néng)發生兩(liǎng)相流(liú)情況，例如c點油(yóu)品氣化後(hòu)。氣液(yè)結合後，儀表振(zhèn)動緩(huǎn)解，爲維持(chí)流(liú)量管振動需(xū)要提高線(xiàn)路輸送效(xiào)率。流浪管(guǎn)中驅動電流具(jù)有一定限值，過量輸出電流在維持流(liú)量管振動同時(shí)較(jiào)易引(yǐn)起流量計檢測(cè)誤差(chà)。基于(yú)此種(zhǒng)原因(yīn)，使用消氣(qì)器設(shè)備配(pèi)備質量流量計，在其(qí)上遊安裝，從而(ér)有效(xiào)降低氣液(yè)混合情況(kuàng)發生率。
　　消氣器(qì)運行(háng)時。進口輸入成(chéng)品油(yóu)後(hòu)，輸油管(guǎn)道過(guò)濾網過濾油中固(gù)體雜質(zhì)，成品油在通(tōng)過(guò)過濾(lǜ)網時(shí)流向(xiàng)發生變(biàn)化(huà)，導緻(zhì)混合在成晶油(yóu)中的部分溶解(jiě)氣體與自(zì)由氣(qì)體溢出，因(yīn)爲氣(qì)體特(tè)性(xìng)而抵達(dá)分離器頂部，導(dǎo)緻該(gāi)處(chù)形成一(yī)個氣體(tǐ)空(kōng)間，即(jí)油氣(qì)界面。在此過程中氣(qì)體體積持(chí)續加(jiā)大，随(suí)着發生的(de)變化(huà)爲油氣界面降(jiàng)低，降低至(zhì)一定(dìng)水平觸(chù)發浮球裝置，系(xì)統自動啓動氣閥将氣(qì)體排出，油氣界(jiè)面随(suí)之升高，壓(yā)縮氣(qì)體空間，浮球裝(zhuāng)置因此自動(dòng)關閉(bì)氣閥。通過此(cǐ)種運作，消(xiāo)氣器可将管道(dào)中固體(tǐ)、氣體與液體有效分離(lí)，頂部分離油氣(qì)向流量(liàng)表中(zhōng)返(fǎn)回，流(liú)入船(chuán)艙放(fàng)空，完成(chéng)處理過(guò)程。
(2)加裝背壓閥(fá)。背壓閥使用時，當背(bèi)壓閥設定(dìng)值較高，閥前壓(yā)力較低時，此時(shí)背壓(yā)閥(fá)關閉，造(zào)成主(zhǔ)閥.上(shàng)膜室(shì)壓力産(chǎn)生(shēng)的(de)推力較高，超過主(zhǔ)閥開啓(qǐ)所(suǒ)需推力，從(cóng)而關閉主(zhǔ)閥。當閥前(qián)壓力(lì)與背(bèi)壓閥壓力(lì)相等(děng)或超(chāo)過後者時，可(kě)啓動背壓閥，此時主閥上膜(mó)室壓力低(dī)于主閥啓(qǐ)動作用力(lì)，因此可啓動主閥(fá)。
　　設(shè)定背壓閥(fá)背壓參數(shù)時，應(yīng)進行(háng)如下設定(dìng)。“b一c”段輸油(yóu)管道爲(wèi)低壓運(yùn)行，c點質量流量計儀(yí)表(biǎo)兩(liǎng)端壓力爲零，此時介(jiè)質飽和蒸(zhēng)氣(qì)壓(yā)高于儀表.後端(duān)壓力，油品(pǐn)因此發生(shēng)氣(qì)化，嚴重(zhòng)時可能發生氣(qì)蝕，導緻實(shí)際值(zhí)較高(gāo)，儀表(biǎo)密度較低，二者存在(zài)顯.著差異，不僅(jǐn)影(yǐng)響設備測量(liàng)精度，導緻(zhì)測量結果不可靠，而(ér)且會縮短儀表(biǎo)使用(yòng)壽命。爲預(yù)防此(cǐ)種情(qíng)況發(fā)生，在流量計(jì)閥(fá)後裝設(shè)背壓閥，同時控制閥前(qián)壓力爲0.23mpa。流量計(jì)中流量峰值壓(yā)降描述(shù)爲(wèi)pb最(zuì)小(xiǎo)背壓(yā)描述爲p,，操(cāo)作溫度下(xià)流體飽和(hé)蒸氣壓描述(shù)爲pe，則背(bèi)壓計(jì)算方法爲:
pb=2p+1.25pe
3.3标準(zhǔn)化裝(zhuāng)船
　　裝船操(cāo)作後較易導緻(zhì)輸油管線中出(chū)現密閉空(kōng)間，油(yóu)溫變化後(hòu)較(jiào)易(yì)引起(qǐ)油品膨脹(zhàng)，爲降(jiàng)低(dī)上(shàng)述風(fēng)險，對操作流程(chéng)進行完善，制定(dìng)标準(zhǔn)化流程。按(àn)照标(biāo)準化(huà)流程，完成(chéng)裝(zhuāng)船後，将(jiāng)c點質量流量計(jì)後(hòu)手閥以及外(wài)送泵出口(kǒu)閥(fá)關(guān)閉，然後啓動泵出口與高位罐安全(quán)閥部(bù)位副(fù)線閥，此段中其他手閥(fá)維持開(kāi)放狀(zhuàng)态，不(bú)予關(guān)閉。
3.4校正檢測設(shè)備
　　在(zài)使用質量流量(liàng)計之前，必(bì)須按(àn)照規定将儀表(biǎo)歸零。設備(bèi)傳感器(qì)中設有2個探(tàn)測(cè)器(qì)，實際(jì)上，即(jí)使無(wú)流體流經(jīng)其探測範(fàn)圍，儀(yí)器也(yě)會顯示△t，爲(wèi)保證測量(liàng)準确(què)，應校正儀(yí)表。糾正過程中(zhōng)爲避免出(chū)現新(xīn)誤差，應保證規範安裝傳感器(qì)設備(bèi)，同時傳感(gǎn)器内(nèi)部充(chōng)盈介(jiè)質。關(guān)閉傳感器(qì)設備下遊(yóu)閥門(mén)，避免(miǎn)傳(chuán)感(gǎn)器内(nèi)部流過流(liú)體，然後(hòu)進行校正。在(zài)校正時，使用寄存器存儲2個探(tàn)測器時(shí)間(jiān)差，從而保證(zhèng)設(shè)備實(shí)際(jì)檢測時(shí)減去(qù)該時(shí)間差，得出(chū)科學的測(cè)量結(jié)果。由專業工程(chéng)師全(quán)面(miàn)檢(jiǎn)測a、b、c三處質(zhì)量流量計(jì)，消除流量計(jì)異常工(gōng)作狀态。
　　因(yīn)爲b點存(cún)在設備(bèi)前管線嚴重壓差問題，檢(jiǎn)測後(hòu)其誘因是該處(chù)流量計前(qián)管線由dn200轉(zhuǎn)變爲dn100，因此(cǐ)流量(liàng)計管段存(cún)在嚴重.壓差，爲(wèi)降低施(shī)工(gōng)難度(dù)，在b點(diǎn)使用備用(yòng)流量(liàng)計(jì)，與(yǔ)之前(qián)原有流量計并(bìng)聯，從而降低流量計前後(hòu)壓差(chà)，伲進精準測量。
4系統(tǒng)優化效果(guǒ)評估
4.1輸油(yóu)準備環(huán)節
　　在輸送成(chéng)品油前，由(yóu)油(yóu)品儲運(yùn)部(bù)門(mén)負責(zé)質控，保證付油(yóu)罐獨立執(zhí)行流(liú)程(chéng)，不會(huì)發(fā)生串(chuàn)量情況。針對油(yóu)罐檢尺(chǐ)進(jìn)行計量檢(jiǎn)測，并(bìng)且測量密(mì)度與溫度(dù)，采集處理a處流(liú)量計原始數據。b處流(liú)程質控由管道儲(chǔ)運(yùn)部門(mén)負責(zé)，保證(zhèng)“b一c”段(duàn)管線維持滿管狀态，進(jìn)行b處(chù)2個(gè)流量計數據采集。此外(wài)，由計量(liàng)中心負貴(guì)采集(jí)c處流(liú)量計原始(shǐ)數據，檢尺檢(jiǎn)查(chá)油船。
4.2輸油(yóu)環節(jiē)
　　生産(chǎn)運(yùn)行部門(mén)确定可以輸送(sòng)後(hòu)，發送命令，通(tōng)常一次成品油(yóu)輸送時(shí)間約爲4h,然後暫停輸送，比對測量數據。輸運(yùn)車間将c處(chù)流量計後閥(fá)門關閉。油品儲運(yùn)空間将a處(chù)流量計前(qián)閥門關閉(bì)。等待0.5h,由船舶與(yǔ)油品(pǐn)罐區(qū)工作(zuò)人員實施檢尺(chǐ)檢查.記(jì)錄(lù)a、b、c處流(liú)量計數據采集(jí)。計量技術人員(yuán)檢查a、b、c處(chù)數據，采(cǎi)集零點校(xiào)正前(qián)與校正後數據。初次(cì)比對(duì)完成(chéng)，繼續輸送(sòng)油品(pǐn)，監控(kòng)輸(shū)送(sòng)量，輸送31h後(hòu)，通常此時(shí)輸油量可達到(dào)70%總輸送量，二次(cì)停運(yùn)檢測。等待(dài)0.5h，檢尺.檢查(chá)油船、油罐，對比a、b.c處數據。完成(chéng)二(èr)次比對，繼續輸送成品油(yóu)，完(wán)成(chéng)預期(qī)裝船(chuán)任務後，最後進行一(yī)次油船、油(yóu)罐檢尺檢(jiǎn)查。
5結論
　　綜上所述，船舶交接成(chéng)品油時，采用質(zhì)量流(liú)量計可促(cù)進油量(liàng)精準測量，降(jiàng)低測量誤(wù)差，提高油品交(jiāo)接質(zhì)量。交接(jiē)計(jì)量具有複(fú)雜性(xìng)，進行質量流量(liàng)計交接時，優化(huà)工藝(yì)流程、完善(shàn)硬件系統具有(yǒu)必要性。爲保證精準測(cè)量(liàng)交接(jiē)，應優(yōu)化工藝流(liú)程，促進規(guī)範作(zuò)業，完善技術應用，積(jī)極(jí)消(xiāo)除人(rén)爲誤差(chà)，促進成(chéng)品油順利交接(jiē)。

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