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摘要:為提高船舶交接成品油工作質量，應用質量流量計進行成品油船舶交接的方法，闡述質量流量計技術原理，結合實際案例分析交接測量中常見問題，說明質量流量計應用系統優化方法，觀察應用效果。提出為促進精準交接，應從工藝流程、硬件設備和測量技術著手，進行全方位優化，可顯著優化測量精度。
0引言
　　當前質量流量計多采用科里奧利力質量流量計，以科里奧利力效應為基礎進行油晶交接質量測量，通常情況下此種測量精度較高，油晶密度、溫度對測量結果無顯著影響。水介質測量時采用此設備可達到0.1%精度，不確定度為0.5%。但在實際應用時，工藝流程、操作技術以及系統設計等因素可能影響最終測量結果，加大測量誤差。
1質量流量計應用技術原理
　　質量流量計在計量油品質量方面通常應用于航運船舶中，通過安裝該器具可對燃油接收量、船舶耗油情況進行實時監測核實，保證公平交易，維護成品油市場秩序。質量流量計使用范圍較小，但是具有顯著的應用價值。質量流量計在實際計量中可進行直接或間接計量，其中直接.質量流量計主要通過復合離心力參數測量、動量參數測:量等得出質量流量數據。間接質量流量計首先測定體積流量、流體密度，通過公式計算得出質量流量。體積流量描述為q，流體密度描述為p，質量流量描述為qm，計算方法為:
qm=qv×ρ
　　質量流量計的基礎運作原理為。成品油在振動管中流動產生復合離心力，該作用力與質量流量成正比。在此作用過程中，復合離心力描述為Fc,成品油質量描述為m，成晶油流動中矢量速度描述為V,旋轉體系矢量角速度描述為ɷ，兩個向量的向量積描述為x，則復合離心力公式為：
F:=2mVxw
　　當前常用質量流量計為U形質量流量計。在.該器具使用時，電磁對測量管產生驅動作用，振動保持固有頻率，流體流向、振動方向呈垂直狀態，在此種情況下流體產生復合離心力(即Fc)。成品.油在U形管中流動時，向相反方向流進、流出，流體復合離心力(Fc)也因此相反。受到相反復合離心力(F)影響，導致測量管發生扭曲，扭曲程.度越嚴重，流體質量流量(即qm)越大(圖1)。
　　U形管空管狀態下，振動管未受力扭曲，此時振動管兩側應具有相同相位電磁信號強度。流體通過U形管時，振動管中發生扭曲力矩，導致管側呈現不同相位。使用變送器進行兩側信號延遲檢測，獲取延遲時差，再用該數據與流量標定因數相乘，可計算出質量流量(qm)。按照該器具運行原理，質量流量(qm)與相位差(即扭曲程度)呈正相關。
 
2案例分析
2.1當前主要問題
　　A石化油廠運營中，采用16km以.上長輸管線輸送成品油至公司油庫，然后向碼頭輸送轉運，成品油在碼頭裝船出廠。上述三個運輸節點均設置高精度質量流量計。起點(即油廠，設為A點)、碼頭(設為C點)均采用CMFHC2/2700R設備，油庫(設為B點)采用CMF400/1700設備和配套數據采集監控系統。油庫系統監控系統應用后，流量計運行中常見監測數據異常，實際船檢尺量和檢測計量數據存在顯著差異，受此影響，輸出柴油或汽油等成品油時必須進行船舶計量檢測，具有嚴重計量風險。
2.2計量誤差分析
　　為促進精準計量，必須檢查工藝流程，確定質量流量計參數。.上述節點溫度參數、密度參數差異無統計學意義,3臺設備運行流量相近,約為185t/h。其中A點流量計運行壓力為2.45MPa，標定壓力設置為0.2MPa，無壓力補償參與。B點前端壓力為0.22MPa，后端壓力為0.05MPa。C點運行壓力可視為0。過程壓力影響復合離心力(Fc)檢測精度，一旦過程壓力與標定壓力不一致，將導致傳感器密度敏感度、流量異常，流體過程壓力偏高較易造成測量振動管緊繃，嚴重時嚴重影響質量流量(qm)數據精度和可靠性。
　　在系統運行中，A、B、C三點均發生A102報警，該代碼顯示流量計測量管未滿管，管中存在空氣。經過故障排查分析認為，未執行標準裝卸工藝操作是該故障主要誘因。在成品油裝船后，工作人員關閉A、B、C三臺計量設備前后手閥與裝船泵與付油罐根部閥門，切斷輸油管道。采用長輸油管線，管線沿途具有復雜地形。成品油在管道中輸送時溫度不穩定，有時發生油品膨脹，此種膨脹難以釋放。輸油管道為密閉環境，油品膨脹后形成高壓，造成安全隱患。環境溫度升高可能引起A、B、C三段油溫上升，引起油品膨脹，受到高壓影響經由閥門向流量計兩端滲透，油品降溫后、體積下降后，部分滲出油品難以回歸流量計管線，造成檢測設備不滿管故障。B點檢測設備表后壓力僅為0.05MPa,前后壓差為0.17MPa,此種壓差造成“B-C”段管線持續低壓運行，C點檢測設備前后壓力基本為0，造成油晶汽化或吸入末端空氣，造成檢測設備運行異常，影響檢測結果。
2.3系統改造成效
　　系統優化前，船檢量、流量計測量結果差率為3.126%。通過系統改造與流程優化，量差率為0.541%o。通過前后量差率差異可知，通過系統改造優化，裝船計量精度顯著提升，計量誤差顯著降低，改造效果顯著。
3系統優化與改造技術方法
3.1A處檢測系統優化
　　經過分析認為，A處設備主要問題為標定壓力與檢測設備過程壓力存在顯著差異，此偏差波動性較小，泵出口位置維持2.5MPa水平。通過靜態壓力補償解決此問題。主要思路為，向儀表輸入所需壓力流量系數，從而糾正檢測儀表系數，補償流量測量壓力。在具體操作中，采用Prolink與質量流量計變送器相互連接，然后通過流量計外部壓力補償，將0.2MPa檢定壓力與流量系數、2.5MPa外部實際運行壓力輸入，完成壓力補償。
3.2C處檢測系統優化
(1)加裝消氣器。在現有技術下，科里奧利質量流量計只限于單相流精準測量。但是在實際工況中可能發生兩相流情況，例如C點油品氣化后。氣液結合后，儀表振動緩解，為維持流量管振動需要提高線路輸送效率。流浪管中驅動電流具有一定限值，過量輸出電流在維持流量管振動同時較易引起流量計檢測誤差。基于此種原因，使用消氣器設備配備質量流量計，在其上游安裝，從而有效降低氣液混合情況發生率。
　　消氣器運行時。進口輸入成品油后，輸油管道過濾網過濾油中固體雜質，成品油在通過過濾網時流向發生變化，導致混合在成晶油中的部分溶解氣體與自由氣體溢出，因為氣體特性而抵達分離器頂部，導致該處形成一個氣體空間，即油氣界面。在此過程中氣體體積持續加大，隨著發生的變化為油氣界面降低，降低至一定水平觸發浮球裝置，系統自動啟動氣閥將氣體排出，油氣界面隨之升高，壓縮氣體空間，浮球裝置因此自動關閉氣閥。通過此種運作，消氣器可將管道中固體、氣體與液體有效分離，頂部分離油氣向流量表中返回，流入船艙放空，完成處理過程。
(2)加裝背壓閥。背壓閥使用時，當背壓閥設定值較高，閥前壓力較低時，此時背壓閥關閉，造成主閥.上膜室壓力產生的推力較高，超過主閥開啟所需推力，從而關閉主閥。當閥前壓力與背壓閥壓力相等或超過后者時，可啟動背壓閥，此時主閥上膜室壓力低于主閥啟動作用力，因此可啟動主閥。
　　設定背壓閥背壓參數時，應進行如下設定。“B一C”段輸油管道為低壓運行，C點質量流量計儀表兩端壓力為零，此時介質飽和蒸氣壓高于儀表.后端壓力，油品因此發生氣化，嚴重時可能發生氣蝕，導致實際值較高，儀表密度較低，二者存在顯.著差異，不僅影響設備測量精度，導致測量結果不可靠，而且會縮短儀表使用壽命。為預防此種情況發生，在流量計閥后裝設背壓閥，同時控制閥前壓力為0.23MPa。流量計中流量峰值壓降描述為Pb最小背壓描述為P,，操作溫度下流體飽和蒸氣壓描述為Pe，則背壓計算方法為:
Pb=2P+1.25Pe
3.3標準化裝船
　　裝船操作后較易導致輸油管線中出現密閉空間，油溫變化后較易引起油品膨脹，為降低上述風險，對操作流程進行完善，制定標準化流程。按照標準化流程，完成裝船后，將C點質量流量計后手閥以及外送泵出口閥關閉，然后啟動泵出口與高位罐安全閥部位副線閥，此段中其他手閥維持開放狀態，不予關閉。
3.4校正檢測設備
　　在使用質量流量計之前，必須按照規定將儀表歸零。設備傳感器中設有2個探測器，實際上，即使無流體流經其探測范圍，儀器也會顯示△T，為保證測量準確，應校正儀表。糾正過程中為避免出現新誤差，應保證規范安裝傳感器設備，同時傳感器內部充盈介質。關閉傳感器設備下游閥門，避免傳感器內部流過流體，然后進行校正。在校正時，使用寄存器存儲2個探測器時間差，從而保證設備實際檢測時減去該時間差，得出科學的測量結果。由專業工程師全面檢測A、B、C三處質量流量計，消除流量計異常工作狀態。
　　因為B點存在設備前管線嚴重壓差問題，檢測后其誘因是該處流量計前管線由DN200轉變為DN100，因此流量計管段存在嚴重.壓差，為降低施工難度，在B點使用備用流量計，與之前原有流量計并聯，從而降低流量計前后壓差，伲進精準測量。
4系統優化效果評估
4.1輸油準備環節
　　在輸送成品油前，由油品儲運部門負責質控，保證付油罐獨立執行流程，不會發生串量情況。針對油罐檢尺進行計量檢測，并且測量密度與溫度，采集處理A處流量計原始數據。B處流程質控由管道儲運部門負責，保證“B一C”段管線維持滿管狀態，進行B處2個流量計數據采集。此外，由計量中心負貴采集C處流量計原始數據，檢尺檢查油船。
4.2輸油環節
　　生產運行部門確定可以輸送后，發送命令，通常一次成品油輸送時間約為4h,然后暫停輸送，比對測量數據。輸運車間將C處流量計后閥門關閉。油品儲運空間將A處流量計前閥門關閉。等待0.5h,由船舶與油品罐區工作人員實施檢尺檢查.記錄A、B、C處流量計數據采集。計量技術人員檢查A、B、C處數據，采集零點校正前與校正后數據。初次比對完成，繼續輸送油品，監控輸送量，輸送31h后，通常此時輸油量可達到70%總輸送量，二次停運檢測。等待0.5h，檢尺.檢查油船、油罐，對比A、B.C處數據。完成二次比對，繼續輸送成品油，完成預期裝船任務后，最后進行一次油船、油罐檢尺檢查。
5結論
　　綜上所述，船舶交接成品油時，采用質量流量計可促進油量精準測量，降低測量誤差，提高油品交接質量。交接計量具有復雜性，進行質量流量計交接時，優化工藝流程、完善硬件系統具有必要性。為保證精準測量交接，應優化工藝流程，促進規范作業，完善技術應用，積極消除人為誤差，促進成品油順利交接。

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