磁翻板液位計計量與流量計動態計量相結合以確保計量儲罐的精確度

 

 

 

    確保儲罐油品交接時的計量精度可以有效保障交易雙方的利益, 結合儲罐中油品交接過程中管道輸送特點采用流量計對交接過程進行動態測量具有一定的優勢, 傳統的儲罐靜測量技術則作為日常清點庫存油量的手段。我國目前大多油站采用的是磁翻板液位計與動態計量結合的方式, 二者互相補充也可以進一步提升計量精度, 但二者在使用過程中存在較多差異, 在實際計量過程中也存在一些問題, 本文也將對此進行探討與分析。

 

1、磁翻板液位計及流量計動態計量簡介：

    目前我國在進行儲罐油品交接時使用的計量方式主要有磁翻板液位計計量及使用流量計進行的動態計量兩種方式, 兩者的計量原理及計量對象都有所區別。

 

    磁翻板液位計技術主要是通過對儲罐內油品高度的測量并經過修正計算后得到儲罐內的實際油品存儲量, 在進行油站庫存清點時通常都使用該種計量技術進行油品計量。而在油品交接過程中, 磁翻板液位計技術的使用過程為首先測得交接前儲罐內的油品液面高度, zui后在油品交接完畢后測量zui終液面高度, 根據兩者差值得出油品的交接量。使用磁翻板液位計技術進行油品交接的計量不能反應交接過程中的動態變化過程, 只能得到zui終的油品交接量因此存在一定的局限性[1]。由于原油及液體油品的物理性質隨溫度、氣壓等環境因素的變化幅度較大, 因此在進行磁翻板液位計前首先需要確定儲罐內部的溫度及壓力, 并根據測定的數值分析得到此時儲罐內油品的大致狀態。隨后計量人員還需要對儲罐內的油品進行采樣并測定其密度及含水量等數據, 以便在zui終進行油品交接時得到準確的油品交接量。目前我國對于磁翻板液位計計量工作出臺了相關的規范, 在進行磁翻板液位計計量之前計量人員應檢查儲罐的液位檢尺狀態, 保障磁翻板液位計的結果誤差可以控制在國家規定的0.35%的范圍之內。在磁翻板液位計計量時, 儲罐內部的浮頂要多次上下位移, 這也會影響其密閉性, 從而導致儲罐內的油品出現滲漏問題, 而維修過程需要排空儲罐內的油品方可進行, 不僅成本較高還會影響儲罐的日常使用。同時磁翻板液位計受周邊環境因素影響較大, 儲罐的量油管一般都暴露在外部環境之中, 而在實際使用中外界的低溫極有可能導致量油管內的油品凝結從而影響液位檢尺的正常工作。而且儲罐自身的形變也會導致磁翻板液位計過程出現誤差, 而對儲罐進行的尺寸校正過程不僅繁瑣還大多只能完成對儲罐外部尺寸的測量, 不能有效校正油品的計量。

 

    區別于傳統的磁翻板液位計技術, 儲罐動態計量技術的計量對象并非儲罐內部的油品而是油品交接時通過管道的油品, 這一計量過程主要通過流量計完成。目前我國主要使用的流量計為容積式流量計, 這是因為較之于差壓流量計, 容積流量計在計量過程中流動介質的運動狀態及物性參數對計量結果的干擾較小, 因此適用于多類型油品的計量工作[2]。而且容積式流量計對安裝條件的要求也并不苛刻, 安裝過程對于其后期計量過程的影響也是微乎其微。使用容積式流量計進行油品交接過程的動態計量不僅可以得到zui終的交接量數據, 還可以實現對交接過程的掌握, 同時流量計大多安裝于室內, 也避免了外界環境因素對于計量精度的干擾。同時計量人員可以定期對流量計的計量性能進行檢查并及時矯正其計量誤差, 保證其計量精度, 但是容積式流量計在計量過程中管道中的油品不可避免地會出現壓力下降, 在實際工作中該壓降值被控制在0.1 MPa以下, 但這也會影響測量的精度還會干擾油品的正常輸送狀態, 因此使用流量計的儲罐動態計量技術也亟需進行升級。

 

2、磁翻板液位計計量與流量計動態計量對比研究：

    儲罐在油品交接過程中使用磁翻板液位計技術進行計量時, 其計量過程較為簡單, 這也使得磁翻板液位計過程中的干擾因素少于動態計量, 因此磁翻板液位計技術得到的油品交接量計量數據精確度更高。但是由于油品的物理性質較為復雜, 因此儲罐內液位檢尺的測量數據只能反應油品的體積變化量而不能真正體現油品的質量變化, 在靜態測量時還需要計量人員對儲罐內油品進行采樣并根據其實際性質將磁翻板液位計數據進行轉換。但由于磁翻板液位計過程中難以對管道內的油品進行采樣, 因此其采樣的樣品通常為交接前及交接后的樣品, 但部分油品自身并不均勻這也導致磁翻板液位計采樣的樣品性質數據并不能真實反應交接油品的狀態, 這也會造成計量結果的誤差。而且儲罐內部長時間存放油品后極易出現一層蠟層, 這也會縮小儲罐的內徑, 而由于儲罐清理過程極為繁瑣因此這一蠟層難以得到處理因此磁翻板液位計經常出現計量結果偏大的問題[3]。另外在實際使用過程中由于底部支護能力的下降儲罐會出現沉降等問題, 在這一過程中儲罐底部結構也會由于支撐力的不足而發生彈性形變, 這也會導致儲罐的實際容量超過理論值。因此在進行儲罐油品磁翻板液位計之前, 計量人員需要對儲罐的狀態進行全面檢查, 并根據儲罐內部的蠟層厚度及形變幅度及時調節測量過程。雖然磁翻板液位計過程較之于流量計動態計量更加簡單, 但是磁翻板液位計受環境因素及人為操作的影響也更大, 計量的隨機誤差也更多, 這就需要計量人員嚴格控制計量操作, 避免此類誤差的出現。

 

    使用流量計動態計量技術進行儲罐油品交接計量時實現了自動化的計量過程, 這樣油品交接量計量工作中的人為操作誤差可以得到避免, 同時置于室內的流量計工作環境也較為穩定, 因此測得的數據更加可靠。使用流量計進行油品交接量計量時, 其計量結果與油品的流動狀態及物理性質密切相關, 計量人員需要結合油品的密度、粘度、溫度等一系列參數對動態計量結果加以修正方能得到準確的油品交接量。而由于儲罐內油品的狀態通常并不均勻, 因此在進行動態計量時應在油品進行管路傳輸時進行多次取樣, 這樣才可以全面掌握交接油品的狀態以提升計量精度。目前儲罐動態計量的取樣主要有管線自動取樣及人工取樣兩種模式, 人工取樣需要嚴格按照國家標準進行操作, 但是人工取樣容易破壞油品輸送狀態, 因此目前普遍使用的是管線自動取樣。在管線自動取樣之前應選取適宜的取樣位置, 取樣器垂直于流量計出口后端的湍流段管線之上[4]。另外采樣器采得的油品樣品不可直接加入取樣管, 在取樣管采樣之前應使用取樣器中的油品反復沖洗取樣管, 這樣可以避免取樣管內部雜質對油品狀態的影響。為了得到交接油品的真實狀態, 在進行管線自動取樣時除了計量開始及結束的油品采樣外還需要均勻間隔地進行中間樣品的采樣, 在對這些樣品進行分析時還需要將所有樣品均勻混合得到間歇樣測定交接油品的平均狀態。另外油品溫度也會影響動態計量精度, 在動態計量時需要在流量計出口處安裝探頭掌握油品的溫度變化以修正動態計量結果。動態計量過程中牽涉的閥門結構較多, 而大量的閥門也導致油品在輸送時會出現一定的滲漏, 流量計無法對這些滲漏進行準確計量, 另外目前在進行計量校正時, 雖然可以使實際輸送油品進行檢測避免樣品粘度帶來的誤差, 但是在測試時不能在實驗室中真正還原輸送環境, 也會導致油品性能出現偏差。同時在進行油品含水量測試時平行樣本數量也不能滿足相關規定要求, 這些都導致了動態計量過程中的誤差。

 

    針對磁翻板液位計及流量計動態計量過程中存在的問題, 目前我國油站在進行油品交接量計量時大多采用磁翻板液位計與流量計動態計量結合的方式。這樣通過兩種計量結果的對比可以發現計量過程中存在的問題并及時加以調整, 而且利用數據庫技術對兩種計量方式計量結果進行綜合處理也可以提升zui終計量結果的精度。

 

3、結語：

    磁翻板液位計計量技術測量過程較為簡單, 而且只對油品交接始終狀態進行計量因此測量誤差較小, 但無法掌握油品交接過程狀態同時易受環境因素影響。流量計動態計量雖然可以掌握油品交接狀態但容積式流量計導致的壓降、管線中的滲漏以及計量人員在流量計校準時的不規范操作都會導致計量結果出現偏差, 兩種計量技術互有優劣, 計量人員應綜合使用兩種計量方式以提升儲罐油品交接量計量工作質量。