汽運液化氣流量計出廠探索與運行
摘要:煉油廠的液化石油氣主要組成部分為丙烷、丙烯、丁烷、延遲焦化液化石油氣等,由于其飽和蒸汽壓較高,容易導致氣液兩相共存,因此,煉油廠的液化石油氣產(chǎn)品一直是通過汽運過磅的形式進行出廠計量。隨著時代的發(fā)展,客戶對便捷、速度的要求,流量計計量逐漸成為迫切的需求。本文針對液化氣出廠從過磅計量到流量計計量的轉(zhuǎn)變過程中遇到的問題進行探索和分析,為實際應用提供理論和技術(shù)方面的指導。 前言 科氏質(zhì)量流量計作為一種可以直接測量流體質(zhì)量流量的精度高儀表,具有無可動部件和密封件、測量精度受介質(zhì)溫度、壓力及密度參數(shù)影響小的特點平,同時由于流量檢測中常用的流體物性參數(shù)主要有密度、粘度、壓縮系數(shù)、比熱比和氣體絕熱指數(shù),因此科氏質(zhì)量流量計不僅應用于石油行業(yè),例如利用科氏質(zhì)量流量計和低含水分析儀計量外輸原油的純油量中;在轉(zhuǎn)油站使用質(zhì)量流量計,用于各個計量站原油的外輸計量和含水分析。通過質(zhì)量流量計對原油的流量、密度進行測量,然后用密度法算出含水率,進而得出純油量[3];同樣也廣泛應用于化工生產(chǎn)中,比如用于測量工藝管道中流經(jīng)的各種單獨介質(zhì)的流體、各種漿液、非牛頓流體、有足夠密度的中高壓氣體、高黏度流體、含有微量氣體的液體、懸浮液等,能夠充分滿足石油化工生產(chǎn)裝置對質(zhì)量流量的計量要求。因此科氏質(zhì)量流量計較其他流量計具有明顯的優(yōu)勢,它不僅是提高產(chǎn)品質(zhì)量的保障,而且是企業(yè)提高經(jīng)濟效益的重要手段5I,逐步為客戶所接受。但由于石油液化氣為非均勻混合液體(例如含水液化氣),易造成流量計測量管內(nèi)部介質(zhì)質(zhì)量分布不均,造成測量誤差。因此,石油液化氣利用科氏質(zhì)量流量計出廠一直是一個難點。 1.項目背景:過磅出廠與裝車流量計的數(shù)據(jù)比對 廠內(nèi)液化氣出廠一直采用汽車衡出廠的計量方式。2021年5月1日至11月17日,將流量計裝車數(shù)據(jù)與過磅量進行數(shù)據(jù)比對,部分比對結(jié)果如圖1。 在此期間共采集液化氣裝車臺2~14鶴位流量計一汽車衡計量比對數(shù)據(jù)11663組,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中不合格數(shù)據(jù)有5818組,數(shù)據(jù)合格率為50.12%,如表1所示。 從圖中的數(shù)據(jù)分析,流量計與過磅量的差距較大,流量計本身的計量還達不到貿(mào)易交接的要求。經(jīng)過現(xiàn)場勘查發(fā)現(xiàn),科氏質(zhì)量流量計本身檢定完畢后,直接回裝,并未按照現(xiàn)場的實際工況進行溫壓補償,與此同時,部分鶴位流量計的安裝有應力的影響。結(jié)合比對數(shù)據(jù)及現(xiàn)場分析,接下來對每個鶴位的流量計進行了溫壓補償、消除應力,同時也對流量計部分參數(shù)進行了相應的調(diào)整。調(diào)整后,流量計與過磅量的部分比對數(shù)據(jù),見圖(2)。 調(diào)整后,流量計與過磅量差量減小,再次收集流量計與過磅量的比對數(shù)據(jù)543組,其中不合格數(shù)據(jù)55組,數(shù)據(jù)合格率89.87%,相比調(diào)整前數(shù)據(jù)合格率提升39.75%,如表2所示。 2.影響數(shù)據(jù)合格率的因素 從上述兩次的比對統(tǒng)計表可以看出,雖然合格率有所提升,但還沒有達到使用流量計進行貿(mào)易交接的條件。經(jīng)過一個多月現(xiàn)場裝車調(diào)研,發(fā)現(xiàn)影響數(shù)據(jù)比對的合格率不僅與儀表安裝應力、溫壓補償有關(guān),也受現(xiàn)場裝車操作、工藝操作、汽車衡本身精度等多方面影響。 (1)現(xiàn)場裝車操作的影響 液化氣類產(chǎn)品裝車是一個典型的采用常壓開放式鶴位裝車,槽車開至所分配的鶴位,車輛停穩(wěn)熄火后,由裝車操作人員將鶴管放置到槽車底部,同時將防靜電接地夾夾在槽車上。完成準備工作后,操作人員在鶴位批控器上輸入裝車密.碼,打開氣動二段式裝車球閥,開始裝車。開始時裝車閥打開一半開度,以低流速裝車,5s以后,裝車閥全部打開。然后根據(jù)現(xiàn)場實際工況,隨時調(diào)節(jié)流量,做好錯車準備。達到預裝量后,人工或者自動關(guān)閉批控器,完成裝車。從上述裝車流程可以看出,實際裝車時,由于系統(tǒng)管線壓力與槽車內(nèi).壓力相差較大,很容易引起液化氣汽化,而質(zhì)量流量計在氣液兩相時無法正常計量,易造成數(shù)據(jù)偏差,而且不同的裝車人員有不同的操作習慣,這些因素都會影響流量計數(shù)據(jù)的正確率,因此,規(guī)范裝車操作是面臨的第一個問題。 (2)工藝操作對數(shù)據(jù)的影響 一旦使用流量計進行結(jié)算,也將對工藝操作提出新的更嚴格的要求,如泵的操作、裝車流量穩(wěn)定性、批控器正確操作、裝車連續(xù)性、數(shù)據(jù)采集錄入正確率等,這些因素都可能影響數(shù)據(jù)合格率。 ①泵抽空操作對數(shù)據(jù)的影響 如圖3所示:裝車到后半段時,產(chǎn)生了嚴重的泵抽空現(xiàn)象;結(jié)束裝車時,人工直接干預批控器,在流速為9t/h時按下停止鍵,結(jié)束裝車流程。通過比對數(shù)據(jù)可以看出,流量計與汽車衡的差率為1.07%,因此泵抽空操作會嚴重影響數(shù)據(jù)的合格率。 ②流量波動對數(shù)據(jù)的影響 如圖4所示,裝車的間隙一直有流量波動,裝車結(jié)束后,緊接著又產(chǎn)生了波動,流量計也將此波動數(shù)據(jù)進行了累計,造成流量計計量數(shù)據(jù)偏大,流量計與汽車衡的差率為0.46%,存在顯著的超差。 從圖5可以看出:前車充裝時間是12:15-13:12,后車充裝時間是13:14--14:17。經(jīng)現(xiàn)場實際排查,前一車于13:06就已經(jīng)停止充裝,后一-輛車先將第--輛車未裝完的部分裝入自己車后,又在13:14分開始裝自己的車,因此造成第--輛車實際裝車數(shù)據(jù)小于流量計的計量數(shù)據(jù),第二輛車的實際裝車量大于流量計的計量數(shù)據(jù),造成兩輛車都比對超差。 ④長時間的裝車中斷對數(shù)據(jù)的影響 如圖6所示:此車12:28起輸,13:10停輸,13:10-15:05之間出現(xiàn)近兩小時暫停,15:05分重新充裝,到15:23停裝,經(jīng)過現(xiàn)場排查,發(fā)現(xiàn)停裝原因是罐內(nèi)沒有產(chǎn)品,在等待另一個罐的產(chǎn)品合格。從比對數(shù)據(jù)顯示,長時間裝車中斷后,再二次裝車,對數(shù)據(jù)合格率影響較大。 (3)汽車衡本身的加量誤差對數(shù)據(jù)的影響 由于比對方式是流量計對汽車衡的比對,使用的公.式為: 數(shù)據(jù)合格率%=(流量計-汽車衡)/流量計X100% 因此,汽車衡計量數(shù)據(jù)是否正確,將直接影響液化氣產(chǎn)品數(shù)據(jù)合格率。此次參加比對的汽車衡位于煉油廠東門,該衡使用年限較長,設備老化,對數(shù)據(jù)的正確率也有一定的影響。 3.針對影響合格率的因素所采取的應對措施 針對上述三種情況,進行了相應的處理: (1)現(xiàn)場裝車進行了相應的規(guī)范化處理,制定標準化操作流程 要求操作人員必須按照流程進行操作,減少首車和尾車的不合格率。經(jīng)過和運行部溝通以及實際運行過程的實驗,最終擬定裝車操作流程。操作流程更改為:. ①在裝車之前,需檢查鶴位有關(guān)閥門是否在關(guān)閉狀態(tài);停止裝車時,流控閥、末端手閥應在關(guān)閉狀態(tài)。 ②充裝過程中,為了減少汽化,要求開始小流量裝車; 當槽車內(nèi)的壓力升高到臨界壓力時再大流量裝車。槽車內(nèi)壓力升高到臨界壓力時的液化氣的氣化量可按以下公式計算: 汽化量=槽車噸位X(氣相密度/液相密度)≈預裝量/500 即當PLC按照通道設置余差,最小值50kg。 ③換車時,在裝的車輛流量控制在8t/h左右,留下較為充分的時間換車。 ④裝車即將結(jié)束時,提前聯(lián)系液化氣崗位到泵房,距離裝載量還有20kg左右,聯(lián)系液化氣罐區(qū)停泵,并將與車相連球閥關(guān)閉1/2,然后全部關(guān)閉。 (2)減少工藝操作對數(shù)據(jù)的影響,主要采取以下措施 ①在工藝操作方面減少泵抽空現(xiàn)象,在液位低于2m時就不再輸送,同時減少切罐、換罐的操作。在同--輛車進行灌裝時,不進行新舊管線的切換。 ②正常情況下,質(zhì)量流量計在現(xiàn)場安裝調(diào)試,確定流量系數(shù)后,重復性數(shù)據(jù)很穩(wěn)定,但3鶴位出現(xiàn)明顯的流量波動的現(xiàn)象,隨后將該流量計與運行狀況穩(wěn)定的一個鶴位的流量計進行互換位置,觀察使用狀況。結(jié)果兩個鶴位都沒有出現(xiàn)明顯的流量波動。說明原流量計安裝存在一定缺陷,對流量計造成了影響,重新安裝有流量波動的科氏質(zhì)量流量計后,波動現(xiàn)象消失。 ③充裝未結(jié)束時,不得人工停止批控器,必須按照程序完成自動停止,停止后,內(nèi)操人員檢查是否有未完成的操作,如果有,通過系統(tǒng)完成停止后,才允許下一-輛車充裝,杜絕因批控器操作不當引起前后兩車數(shù)據(jù)超差問題。 ④充裝過程中,杜絕中斷裝車(比如晃車)后再裝車,若因其它原因造成裝車中斷,比如泵停、泄漏等,不再予以裝車。 經(jīng)過持續(xù)改進后,比對數(shù)據(jù)如下,表3為改進前、表4為改進后,從數(shù)據(jù)看,合格率由92.39%提升到95.26%。 同時,經(jīng)過現(xiàn)場不斷改進,2.19日以后,批控器二次操作現(xiàn)象完全杜絕,達到了預期的效果。 (3)汽車衡重新檢定校準 為了使比對數(shù)據(jù)更真實、減少衡器帶來的誤差,1月下旬,又對出廠的汽車衡進行升級,重新檢定后,投入使用。 4.液化氣產(chǎn)品流量計出廠的試運行情況 自2月24日起,液化氣產(chǎn)品的7-14鶴位的丁烷、丙丁烷、焦化氣產(chǎn)品試運行流量計結(jié)算,每天任意抽取三車比對。從抽檢情況看,兩種計量方式比對偏差0.00%,數(shù)據(jù)合.格率100%,見表9。
總共21d,63條數(shù)據(jù),流量計與汽車衡的差率為0;僅有一條數(shù)據(jù)因14鶴位流量計檢定回裝時管線內(nèi)有未排除氣體,造成差率0.28%;在后續(xù)比對中,14鶴位回歸正常,數(shù)據(jù)較為理想。 5.結(jié)論 在液化氣出廠由過磅計量向流量計計量轉(zhuǎn)變時,在實際的操作過程中,需要注意減少泵抽空現(xiàn)象;首車起輸時,注意要使用小流量裝車,避免因為壓力過大產(chǎn)生氣化現(xiàn)象;減少或者避免裝車中斷現(xiàn)象,如果條件允許,建議車輛全部使用上裝方式裝車;杜絕人工干預批控器,要讓系統(tǒng)自停,減少水擊現(xiàn)象。同時科氏質(zhì)量流量計對于零點的要求也較高",在日常維護中要密切關(guān)注零點變化,一般應每季度定期檢查--次;在日常使用過程如遇工藝有大的調(diào)整(介質(zhì)變化、壓力變化、溫度變化等),應立即檢查零點變化情況,如超過生產(chǎn)廠家限定的指標,應重新調(diào)試[81。質(zhì)量流量計相較于傳統(tǒng)的用汽車衡滿車過磅減去空車過磅量計算凈重的交接計量方式,不但簡化了裝車的操作過程,不受大風、下雨等環(huán)境的影響,而且計量精度更高,能夠顯著提高產(chǎn)晶出廠的速度與總量。
本文來源于網(wǎng)絡,如有侵權(quán)聯(lián)系即刪除!