某公司自1986年起，通過管輸?shù)姆绞綇哪碂捰蛷S采購(gòu)丙烯，由于歷史原因，丙烯計(jì)量一直采用人工檢尺計(jì)算體積值乘以固定密度的方法，由此帶來了很大的計(jì)量誤差。這本是計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期，為取得原料并保證成品的銷售而采取的權(quán)宜之計(jì)，卻由于各種原因一直持續(xù)到21世紀(jì)。近幾年公司實(shí)行各生產(chǎn)單位成本網(wǎng)絡(luò)考核后，丙烯入庫量年年虧損，而丙烯原料本身的價(jià)格升至每噸萬元以上，計(jì)量人員工作壓力很大。所以做好丙烯計(jì)量結(jié)算工作顯得尤為重要。經(jīng)多方交涉并提供全面的數(shù)據(jù)依據(jù)后，供方終于同意考慮在新罐區(qū)投人使用之際，增加一臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)作為結(jié)算依據(jù)。

1.流量?jī)x表的選擇

因?yàn)槟壳皩?duì)于石油產(chǎn)品的在線計(jì)量，選用科里奧利原理的質(zhì)量流量計(jì)，是比較普遍的做法，因其測(cè)量在線流量準(zhǔn)確，同時(shí)不受溫度、壓力等工藝條件的影響和限制，當(dāng)氣溫和密度等工況條件變化時(shí)，能夠自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償，計(jì)量數(shù)值在理論上來說是比較準(zhǔn)確的。這樣流量計(jì)的種類就確定了。質(zhì)量流量計(jì)本身的選型同樣是計(jì)量的關(guān)鍵。流量計(jì)的選型不只是對(duì)廠家、管徑、應(yīng)用范圍的簡(jiǎn)單對(duì)號(hào)人座，同時(shí)要更加注意應(yīng)用的合理性。

**質(zhì)量流量計(jì)參數(shù)中要選用具有適合工藝條件的量程比，一般來說質(zhì)量流量計(jì)zui好的使用范圍是流量計(jì)額定流量的30%~85%，而zui小流量一定不要低于額定流量的10%，否則在小流量的應(yīng)用下測(cè)量精度會(huì)降低，相應(yīng)的壓力損失也較大，而在大于85%的額定流量下工作時(shí)，儀表的壓力損失又會(huì)相當(dāng)大，造成儀表運(yùn)行費(fèi)用的提高，使用成本的增大。所以根據(jù)實(shí)際需要選擇合適量程比的質(zhì)量流量計(jì)是選型的關(guān)鍵。

二要考慮貿(mào)易結(jié)算的功能。近幾年無論國(guó)內(nèi)還是國(guó)際上對(duì)質(zhì)量流量計(jì)用于大宗石油產(chǎn)品貿(mào)易結(jié)算的認(rèn)識(shí)都達(dá)成一定共識(shí)，質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用已經(jīng)成為普遍趨勢(shì)，所以各生產(chǎn)廠家都將貿(mào)易結(jié)算功能和批量處理功能添加到儀表中，對(duì)于貿(mào)易結(jié)算雙方來說，使用簡(jiǎn)單的儀表加鎖方式，不如選用優(yōu)質(zhì)的貿(mào)易結(jié)算功能儀表，以此保證結(jié)算的安全性和使用的便捷性。

三要注意高壓條件下使用的質(zhì)量流量計(jì)，此時(shí)要考慮儀表的在線壓力補(bǔ)償功能。雖然質(zhì)量流量計(jì)能對(duì)被測(cè)介質(zhì)質(zhì)量（體積）流量隨溫度和壓力變化自動(dòng)進(jìn)行修正，但在實(shí)際工作條件遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離標(biāo)定狀態(tài)時(shí)（如P工≥5p標(biāo)），會(huì)產(chǎn)生一定的測(cè)量誤差，所以必須進(jìn)行壓力補(bǔ)償。一般廠家都會(huì)對(duì)自己的產(chǎn)品提供一個(gè)壓力修正系數(shù)，并用軟件的形式固化在儀表內(nèi)，需要時(shí)，可進(jìn)行選擇，將在線測(cè)量的壓力值引人儀表的計(jì)算單元，根據(jù)壓力修正系數(shù)在線進(jìn)行補(bǔ)償。同時(shí)很多儀表廠家對(duì)于壓力變化不大，測(cè)量精度要求不高的場(chǎng)合，設(shè)置了固定值壓力補(bǔ)償方式，以滿足使用需要。

綜合以上三個(gè)主要的選型條件，結(jié)合我們和供方在實(shí)踐中積累的經(jīng)驗(yàn)，雙方一起確定了艾默生過程管理ELITE Sensor+Model3700變送器作為雙方丙烯計(jì)量貿(mào)易結(jié)算用儀表。

2.質(zhì)量流量計(jì)的投用要點(diǎn)

對(duì)質(zhì)量流量計(jì)的投用，現(xiàn)場(chǎng)主要有安裝和調(diào)試兩個(gè)要點(diǎn)。

2.1安裝

質(zhì)量流量計(jì)的常規(guī)安裝對(duì)直管段的要求并不嚴(yán)格，大的U型測(cè)量管質(zhì)量流量計(jì)，也只是對(duì)U型管內(nèi)介質(zhì)有氣體時(shí)建議旗式安裝或U型管向上安裝，對(duì)于液體建議旗式安裝或U型管向下安裝。可是丙烯是一種較為特殊的石油產(chǎn)品，其物理性質(zhì)異常活潑，其在常溫下的飽和蒸汽壓為0.7~0.9MPa(如10℃時(shí)飽和蒸汽壓為0.7803MPa),具體來說在1.013×10的5次方~4.053×10的6次方Pa(1~40標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)下，處于平衡狀態(tài)的丙烯，其飽和蒸汽壓可用下式表示：

lg(133.32p)=-975.1/T(K)+7.025

丙烯和蒸汽壓示意圖如圖1所示，圖中曲線為丙烯的平衡狀態(tài)，在遠(yuǎn)離曲線的上方各點(diǎn)狀態(tài)為平衡的氣態(tài)，在遠(yuǎn)離曲線的下方為平衡的液態(tài)，而曲線上則是一定溫度和壓力下的氣液兩相平衡態(tài)。我們知道對(duì)于其他石油產(chǎn)品，無論是氣體計(jì)量還是液體的計(jì)量，質(zhì)量流量計(jì)一般都能保證計(jì)量精度，唯有在平衡態(tài)時(shí)氣液兩相混合的計(jì)量，因無法滿足其計(jì)量條件，質(zhì)量流量計(jì)的計(jì)量偏差會(huì)很大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其儀表允許的zui大偏差。

在儀表投用之前，我們調(diào)查了山東某大型石化企業(yè)中相關(guān)廠家使用流量計(jì)的情況，也對(duì)相似的石油產(chǎn)品使用質(zhì)量流量計(jì)的情況做了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)除非是在確認(rèn)丙烯介質(zhì)在氣、液?jiǎn)我幌酄顟B(tài)下計(jì)量，否則很難達(dá)到理想計(jì)量精度。為確保丙烯計(jì)量的準(zhǔn)確性，參考丙烯計(jì)量?jī)x表出口背壓、參考整流器和分流裝置的使用條件，我們提出了如圖2所示的安裝方法。

為減少丙烯在轉(zhuǎn)輸間隙因壓力降低而汽化，造成流量計(jì)走數(shù)，同時(shí)造成在轉(zhuǎn)輸過程中夾氣，使測(cè)量不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，我們?cè)O(shè)定當(dāng)管線壓力低于1.7MPa時(shí)（約大于30℃時(shí)的丙烯飽和蒸汽壓），自力式調(diào)節(jié)閥關(guān)小或全部關(guān)閉，通過提高流量計(jì)的背壓，保證計(jì)量的介質(zhì)在液態(tài)狀態(tài)下，沒有混合氣體，為單相流體；如果在轉(zhuǎn)輸間隙壓力大于2.0MPa,則需要打開消氣器進(jìn)行適當(dāng)卸壓或者在消氣器處安裝氣動(dòng)泄壓閥，此時(shí)氣動(dòng)閥自動(dòng)打開向儲(chǔ)罐內(nèi)卸壓，以此來滿足質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量條件，保證測(cè)量精度，同時(shí)也能有效減少因液體汽化而自動(dòng)走數(shù)的現(xiàn)象。

2.2調(diào)試

在調(diào)試過程中，主要注意的是儀表的零點(diǎn)校驗(yàn)和在線壓力補(bǔ)償?shù)脑O(shè)定，以及貿(mào)易交接功能的激活。

2.2.1零點(diǎn)

在質(zhì)量流量計(jì)投人正常使用之前，要對(duì)流量計(jì)進(jìn)行調(diào)零操作，而且每次重新安裝后也必須調(diào)零。另外每當(dāng)季節(jié)變化時(shí)，大概是每三個(gè)月就要觀察質(zhì)量流量計(jì)的零點(diǎn)是否漂移，如果零點(diǎn)有漂移，也要隨時(shí)在線調(diào)校零點(diǎn)，否則計(jì)量過程中會(huì)有較大偏差存在。在執(zhí)行流量計(jì)調(diào)零操作步驟前，要保證流量變送器通電預(yù)熱30min,讓被測(cè)流體盡量以正常工作條件下（如溫度、密度和壓力等）的狀態(tài)充滿傳感器，并保證傳感器內(nèi)被測(cè)流體完全靜止，然后使用自動(dòng)調(diào)零功能在線調(diào)校。

2.2.2壓力在線補(bǔ)償

1)將在線壓力變送器的測(cè)量輸出mA值送到3700的**路毫安輸入/輸出端子，作為壓力補(bǔ)償?shù)妮斎腠?xiàng)，在表內(nèi)選擇：configuring polling（輪詢組態(tài))參數(shù)→polling setup(輪詢?cè)O(shè)定)：poll controli(輪詢控制)→輪詢主變量-+被輪詢參數(shù)1：press（壓力)，以上選擇是將外部HART設(shè)備輪詢?yōu)橹髟O(shè)備。

2)輪詢變量選擇：壓力(press)。
3)外部記錄名：輸入壓力設(shè)備的位號(hào)，同時(shí)要求此壓力設(shè)備在其變送器內(nèi)已輸入位號(hào)。
4)壓力補(bǔ)償選項(xiàng)：選擇“使用”選項(xiàng)。
5)壓力單位：選擇正確的外部壓力設(shè)備單位，注意和補(bǔ)償系數(shù)相對(duì)應(yīng)的單位是“PSI”,同時(shí)也是默認(rèn)的壓力單位。
6)流量系數(shù)修正值：即壓力變化1磅/平方英寸對(duì)流量的百分比影響。從傳感器的產(chǎn)品樣本上可查到該數(shù)值，同時(shí)在變送器上也能顯示出原出廠設(shè)置的流量系數(shù)修正值，此值為與傳感器相對(duì)應(yīng)的變送傳感器本身帶有的數(shù)值；需要注意的是，從產(chǎn)品樣本上選擇的數(shù)值需要改變符號(hào)（如壓力影響為0.000004，則輸入壓力校正系數(shù)-0.000004),而如果是變送器直接顯示的，出廠時(shí)設(shè)置好的則不需要改變符號(hào)，可直接使用。通過以上步驟設(shè)置，就將輸入的壓力信號(hào)變成補(bǔ)償信號(hào)作為補(bǔ)償修正值在物料計(jì)量時(shí)直接得到修正后的計(jì)量值，并參與累計(jì)計(jì)算。

2.2.3貿(mào)易交接

Rosemount3700系列儀表關(guān)于貿(mào)易交接功能的應(yīng)用非常**，我們只選用了其中zui基本的功能，在設(shè)定為歐洲貿(mào)易交接模式之前，將必要的參數(shù)全部采集出來，做成記錄表，然后貿(mào)易雙方一起設(shè)置交接密碼，進(jìn)人貿(mào)易交接模式，這樣就僅可使用質(zhì)量總量、體積總量來進(jìn)行貿(mào)易交接的計(jì)量工作，僅可通過過程監(jiān)控、LCD選項(xiàng)設(shè)定、報(bào)警記錄、密度曲線選項(xiàng)進(jìn)行有效的計(jì)量過程監(jiān)控。其他組態(tài)和應(yīng)用功能均被屏蔽。保證了雙方用戶使用的安全性。

3.質(zhì)量流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)使用性能分析

從2010年年初質(zhì)量流量計(jì)開始使用以來，經(jīng)過與接收質(zhì)量流量計(jì)比對(duì)，同時(shí)與供求雙方檢尺計(jì)量結(jié)果比對(duì)，其運(yùn)行狀態(tài)良好，效益明顯。從儀表投運(yùn)至今，基本不需要對(duì)質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行維護(hù)，也沒有進(jìn)行檢修，運(yùn)行一直正常。我們計(jì)劃按照貿(mào)易結(jié)算強(qiáng)檢要求，在儀表運(yùn)行過程中每年進(jìn)行強(qiáng)制檢定和檢修。因?yàn)閮x表裝有旁路，檢修時(shí)，不會(huì)造成生產(chǎn)排廢，提高了安全和環(huán)保雙方面的要求。而另一方面通過儀表計(jì)量，管道輸送丙烯本身就大大降低了運(yùn)行費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用，同時(shí)對(duì)于37km的運(yùn)行線路來說，其安全性也大大提高了。

4.結(jié)束語

質(zhì)量流量計(jì)尤其是艾默生過程管理ELITE系列以后的產(chǎn)品，的確是性能優(yōu)越、計(jì)量可靠的流量?jī)x表，其測(cè)量的高精度性、運(yùn)行過程中的可靠性、貿(mào)易結(jié)算模式的安全性，都決定了使用質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量丙烯的**性。雖然工況條件變化對(duì)其也有一定的影響，但是只要進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑诰€補(bǔ)償操作，以及根據(jù)對(duì)丙烯性能的了解進(jìn)行必要的防止氣液混合的措施，就能應(yīng)用質(zhì)量流量計(jì)得到zui好的檢測(cè)結(jié)果。