目前國內(nèi)石油產(chǎn)品貿(mào)易傳統(tǒng)的質(zhì)量交接方式是分別測量液體產(chǎn)品的體積、溫度、密度, 然后根據(jù)公式換算為空氣中的質(zhì)量。整個操作過程受環(huán)境溫度、天氣變化、操作人員素質(zhì)等因素制約難以準(zhǔn)確計量。因此, 越來越多的煉化企業(yè)采用質(zhì)量流量計進行計量交接。中國石油化工股份有限公司出臺石化股份煉【2013】416號文件《關(guān)于煉化企業(yè)液體產(chǎn)品鐵路出廠定量裝車計量系統(tǒng)配備的指導(dǎo)意見》, 確保鐵路出廠計量快速準(zhǔn)確, 加快出廠速度。文件第五部分[鐵路裝車系統(tǒng)的檢定/校準(zhǔn)]明確指出: (一) 裝車系統(tǒng)應(yīng)按照貿(mào)易交接計量器具管理, 定期開展檢定/校準(zhǔn)或現(xiàn)場核查; (二) 建議質(zhì)量流量計實行在線檢定/校準(zhǔn), 以克服離線檢定與實際應(yīng)用中工藝條件、介質(zhì)性質(zhì)不同造成的誤差。

數(shù)字靜態(tài)電子稱重衡在線校準(zhǔn)小鶴管定量裝車系統(tǒng)測量誤差采取的是整體比較法。在確保定量裝車控制系統(tǒng)無故障和質(zhì)量流量計正常安裝、操作運行的條件下, 測試由質(zhì)量流量計得到的每節(jié)油品罐車的裝載量, 與靜態(tài)電子稱重衡在罐車裝車前后過衡得到的凈重比較, 從而獲得流量計在定量裝車系統(tǒng)中的在線測量誤差。

校準(zhǔn)操作前務(wù)必核對被測流量計的密度系數(shù) (K1、K2、D1、D2) 和壓力補償系數(shù)等參數(shù)是否與銘牌一致或者確認(rèn)是否與上周期校準(zhǔn)證書的參數(shù)數(shù)據(jù)一致。校準(zhǔn)灌裝時根據(jù)泵的輸出能力, 同時灌裝4~5節(jié)罐車, 盡可能保證流量計瞬時流量在 (70~75) t/h, 同時避開當(dāng)日作為頂線鶴位和結(jié)束灌裝作業(yè)的流量計作為被測流量計。

式中:E——示值誤差, %;mn——軌道衡稱量的液體罐車所裝載液體產(chǎn)品的凈重, kg;ms——質(zhì)量流量計測量的裝車量, kg

(1) 以該公司2016年1月鐵路柴油出廠定量裝車系統(tǒng)中10個鶴位質(zhì)量流量計的在線誤差測量數(shù)據(jù)為例。并計算這10臺流量計的合并樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差作為在線校準(zhǔn)測量過程的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。

(2) 流量計測量引入的不確定度

影響流量計準(zhǔn)確計量的因素較多, 如:零點漂移;傳感器測量管受到來自管線和工作環(huán)境的振動干擾;受安裝位置和管線應(yīng)力影響;測量管內(nèi)有結(jié)垢或腐蝕現(xiàn)象;測量介質(zhì)不滿管或存在密度/黏度變化 (氣液兩相) 等, 都會給測量帶來較大的不確定性。但有些因素通過優(yōu)化選型、嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量流量計安裝規(guī)范、認(rèn)真進行流量計的使用、維護、保養(yǎng), 可以將引入的測量不確定度控制在可忽略的程度, 或者在測量結(jié)果的重復(fù)性里被綜合體現(xiàn)。這里主要分析以下幾項影響流量計準(zhǔn)確計量的B類不確定度分量。

1) 流量計零點不穩(wěn)定。為排除或減少零點漂移帶來的測量誤差, 在線校準(zhǔn)前應(yīng)對流量計零點進行檢查。注意避免盲目標(biāo)零, 當(dāng)流量計內(nèi)部存在氣化而導(dǎo)致的零漂, 正常裝車時, 將氣體帶出流量計, 零點將自動恢復(fù)。這種情況下標(biāo)零, 反而會導(dǎo)致零點錯誤, 產(chǎn)生較大測量誤差。科里奧利質(zhì)量流量計對測量準(zhǔn)確性的描述一般是以“基本誤差加零點穩(wěn)定性”的方式表達(dá)基本誤差。以現(xiàn)在廣泛使用的高準(zhǔn)質(zhì)量ELITE傳感器型號為CMF300為例, 資料表明其零點不穩(wěn)定性為6.80kg/h,

則:ub2=6.80÷75000*100%≈0.009%。

按正態(tài)分布, 取置信因子k=2, 則小鶴管控制系統(tǒng)流量計在線校準(zhǔn)測量結(jié)果的相對擴展不確定度為:

通過對靜態(tài)電子稱重衡在線校準(zhǔn)定量裝車計量系統(tǒng)質(zhì)量流量計測量誤差的分析和不確定度評定, 表明該方法是可信的, 可以滿足貿(mào)易結(jié)算質(zhì)量流量計的計量性能要求。校準(zhǔn)結(jié)果可反映出流量計現(xiàn)場實際工況條件下定量裝車系統(tǒng)的整體計量能力。解決因生產(chǎn)現(xiàn)場客觀因素造成不能拆卸質(zhì)量流量計離線檢定的實際困難, 消除拆卸以及運輸過程中可能帶來對流量計的損害, 為企業(yè)創(chuàng)造一定經(jīng)濟效益。