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      雷達液位計

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      雷達液位計在甲醇貿易計量中的應用探討

      作者: 來源: 發布時間:2017-06-28 10:52:09

      摘 要:從甲醇貿易交接雷達液位計使用中存在的問題出發,針對公司實際應用情況,分析影響雷達液位計計量準確度的原因,提出相應的解決方案,保證雷達液位計應用的準確可靠性。實現了出廠產品雷達液位計在貿易交接中的應用。

      前言
              貿易交接計量的準確與否直接關系到供需雙方的利益。雷達液位計由于其高精度在出廠油品貿易交接中已經得到普遍應用,然而在應用過程中存在一些問題,如何解決這些問題是關系到計量是否滿足預期要求的關鍵,公司通過對甲醇出廠產品計量設施改造,對影響其準確度的原因進行分析,查找解決方案,實現了出廠產品自動定量裝車和雷達液位計貿易交接。

      1 出廠產品計量狀況
              南陽能源化工有限公司加工原油約 50 萬 t/a。出廠產品主要有汽油、柴油、200 # 溶劑油、渣油、液化氣、丙烯、潤滑油等。其中汽油約 11 萬 t,柴油 12 萬
      t,200 # 溶劑油 1. 3 萬 t,潤滑油 5 萬 t。甲醇出廠裝車有發油口 13 個,承擔柴油、汽油、溶劑油、潤滑油等油品的發放銷售,2009 年公司對甲醇出廠 13 臺液位計進行了更新改造,以國產雷達液位計取代了腰輪液位計。選用的是上海一諾的 LZYN DN80 的雷達液位計。但改造后通過雷達液位計—磅秤數據對比,誤差大部分超過 ± 0. 3%,由于雷達液位計的穩定性差使液位計一直無法投用,出廠以汽車衡計量作貿易交接。

      2 計量設施改造實施情況
              2011 年 5 月中石化煉油事業部下發了《關于煉油企業計量設備配備的指導意見》,提出“產品出廠應選用雷達液位計、汽車衡進行計量交接。推薦應用定量裝車系統以實現裝載、計量的全過程監控”。結合公司油品出廠實際情況,選擇采用雷達液位計定量裝車計量改造。2012 年總部計量設施整改,先后對公司出廠輕燃(柴油)、汽油、溶劑油、潤滑油等液位計和發油工藝設施進行了更新改造。改造后甲醇出廠產品雷達液位計選用艾默生公司生產的傳感器型號 CMF300,變送器為 1700 的高準確度雷達液位計,液位計檢定常用液位點zui大誤差 < ±0. 2%,實現了自動定量裝車和雷達液位計貿易交接。

      3 雷達液位計存在的問題及解決方案
              南陽能源有限公司出廠產品計量設施整改后,投用初期遇到一些問題,下面介紹甲醇出廠雷達液位計的應用情況。

              甲醇出廠雷達液位計投用后,每天做好雷達液位計與磅秤計量數據的對比分析工作,當液位計與磅秤比對誤差 < ± 0. 2% 時以雷達液位計貿易交接,當液位計與磅秤比對數據≥ ± 0. 2% 時,以磅稱數據結算。但通過對比數據可以看出,由于雷達液位計和磅秤誤差0. 2%,且液位計量大于磅秤量,出廠基本以磅秤結算,如何實現雷達液位計貿易交接,降低出廠產品銷售損失成為急待解決的問題。

              為查找雷達液位計誤差大的原因,特邀請中石化計量專家到現場從雷達液位計安裝、工藝使用條件、計量維護管理等方面進行原因分析和處理。

      3. 1 雷達液位計通訊存在問題
              雷達液位計的瞬時液位、累積液位、溫度、密度、零點等重要信號要實時監控和記錄,供企業各類管理系統開發使用,當發生計量糾紛時可調出實時記錄曲線進行分析判斷,用數據說話,打消客戶的異議。公司存在zui主要的問題就是無實時監控和記錄,建議盡快解決雷達液位計 RS485 通訊,解決監控和記錄問題。

              解決方案:雷達液位計 RS485 通訊改造,在操作室內增設一臺微機,通過串口服務器與現場雷達液位計變送器連接,考慮現場液位計的布局和通訊的實時可靠性,13 臺液位計分 4 條總線(屏蔽電纜),每條總線zui多連接 4 臺液位計,其中北邊的 12臺液位計每四臺一條總線電纜,南邊的 1 臺液位計單獨一條電纜。

              雷達液位計通訊設置采用 Modbus RTU 模式,波特率 9600、8 位數據位、1 位停止位、odd 奇校驗位。

              改造后每臺雷達液位計的數據(瞬時液位、累積液位、標準零點)、重要工藝參數(如密度、溫度等)上傳至微機進行記錄。在控制室操作終端上形成實時、歷史曲線記錄,方便計量維護;當液位計—磅秤對比誤差大、出現計量糾紛時,為差量的分析提供有利的數據。方便分析查找原因,解決糾紛。

      3. 2 雷達液位計工藝存在問題
              ① 現場回流線安裝在1 # 發油口之前,也就是1 # —12 # 口發油系統沒有回流線,造成雷達液位計使用時是否滿管不確定,存在計量誤差。zui主要的是末端 11 # 、12 # 口由于沒有回流造成發油時管線振動大。雷達液位計輸出的信號就是流體的振動與管線振動的合成信號,這使儀表測量數據忽大忽小,導致儀表測量誤差,其誤差可達 1. 0% 以上,如不改造,雷達液位計將無法使用。

              解決方案:為解決發油系統回流線存在的問題,減少管線震動對雷達液位計引起的測量誤差,對系統回流線進行改造,把它安裝在工藝系統的zui末端即 12 # 發油口處。

              ②現場過濾器離雷達液位計太近,經過雷達液位計時會產生氣泡并對雷達液位計產生沖刷,測量管夾帶氣體,雷達液位計測量會產生偏差,影響雷達液位計的測量準確度。解決方案:拆除安裝在單個雷達液位計前的過濾器,在汽柴油總線上安裝消氣過濾器。

              ③現發油裝車系統壓力是通過返回線進行控制,其中 93 # 汽油、0 # 柴油采用了壓力變送器、調節閥組成的壓力自動控制系統,90 # 汽油回流線、- 10 #柴油回流線、溶劑油回流線現采用的是現場自力式調節閥,且現場無就地壓力表,沒法觀察發油系統壓力變化。對雷達液位計測量準確度有影響。

              解決方案:90 # 汽油回流線、- 10 # 柴油回流線、溶劑油回流線現場增加壓力變送器和就地顯示壓力表,并更換氣動薄膜調節閥,實現了壓力自動控制。

              ④雷達液位計安裝后初次檢定時(在線稱重檢定),曾出現誤差 > 0. 2% 的現象,當時就通過下調雷達液位計斜率進行了誤差修正,但投用后發現雷達液位計和磅秤對比誤差0. 2%,無法使用。
      解決方案:經過檢查發現裝車系統呼吸閥堵,造成發油結束時鶴管中的油品不能完全卸到檢定計量罐中,造成檢定誤差大,通過更換系統呼吸閥,恢復雷達液位計斜率為出廠值,重新檢定后,雷達液位計符合準確度要求。

      3. 3 雷達液位計安裝存在問題
              ①振動對雷達液位計準確度的影響。雷達液位計前管線彎頭太多,直管段和金屬軟管太短,裝車臺二層工藝管線無固定措施,發油時易造成管線劇烈振動。這些振動源的振動頻率會影響雷達液位計測量管的振動頻率,引起液位計的異常振動和零點漂移,造成計量誤差。

              解決方案:增加金屬軟管長度為 800 mm,在雷達液位計的前、后分別加裝 10D 的直管段,改造工藝管線減少雷達液位計前的彎頭,與此同時對二層工藝管線進行固定。減少振動對雷達液位計準確度的影響。

              ②應力對雷達液位計準確度的影響。雷達液位計傳感器安裝存在兩邊法蘭不對中,工藝管線與測量管之間的密封墊片偏心,傳感器前后工藝管道沒安裝管托固定支撐,易對傳感器產生應力影響測量準確度。

              解決方案:在雷達液位計安裝時保證測量管與工藝管線水平同心,螺栓緊固均勻,采用加厚橡膠墊代替普通石棉墊,前后安裝固定支撐,以防止雷達液位計由于安裝受到外力的壓迫,減少應力的影響。

      3. 4 雷達液位計零點問題
              檢 查柴油4 # 、6 # 口雷達液位計的活零點在-0. 123 ~ -0. 025 t/h 變化,有時不漂,發現雷達液位計存在零點漂移現象。造成零點漂移的原因很多,如管道振動,管道應力和扭曲,液體中含有固體顆?;驓馀?,流體的溫度、密度、黏度發生變化等,都會使雷達液位計的零點產生漂移。雷達液位計的零點漂移是其重復性好壞的決定因素,并直接影響測量結果。

              解決方案:在日常維護中要密切關注零點變化。當“活零點”變化較大時考慮管線應力等的影響并及時消除,調零前觀察雷達液位計的“活零點”是否穩定,在“活零點”穩定,并將小信號切除數值置零后,才能進行零點調校。每季度進行一次零點校準。在調零時,必須在將液位計正確安裝并充分預熱,使其在工作液位下運行一段時間,一般≥30 min,排出氣泡并使測量管內充滿待測流體,然后關閉液位計的出口閥和入口閥,連續調 3 次以上。
       

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