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液化气装船计量误差分析与控制

来源:中海油惠州炼油分公司

目前,液化气装船计量交接方式主要有两种:一是传统的舱检计量;二是采用质量流量计进行计量。由于在计量交接过程中误差是不可避免的,因此,如何降低计量误差,提高液化气装船计量准确性是双方交接过程中的重点。

一、液化气装船计量误差分析


1.传统的舱检计量误差来源分析

液化气装船舱检计量操作过程包括测算残留液化气,检测液相及气相的液位、温度和压力等,并进行采样检测密度,在计算过程中还要考虑到船舶前后吃水差,进行纵、横倾修正和空气浮力修正。因此,舱检计量误差来源主要有以下四个方面:

(1)船上使用的计量器具不规范,且大多已超过检定周期,导致测量结果误差较大;由于船上液化气罐是密闭压力容器,温度计、压力表及液位计等计量器具都是固定安装无法拆卸,所以无法用有效的计量器具进行替换,导致测量结果误差相对较大。

(2)液化气船舱液位测量通常用拉杆检测,操作困难,液位难以判断,需要经验丰富的操作人员才能进行操作;储液化气舱底的残留液化气量难以测量,导致较大的计量误差。

(3)如果港口风浪较大,就会造成液位检测不准,无法准确测量船舶前后吃水高度。

(4)另外,人工采样是否具有代表性以及人工读数是否规范等因素,也会引起计量误差。

2.质量流量计误差来源分析

质量流量计是基于科氏力原理工作的,通过测量流体流经测量管产生扭曲导致的检测信号相位差和测量管的谐振频率获得质量流量,具有计量准确度高、使用方便、维护量少等特点。由于质量流量计可以直接测量质量流量,因此,液化气装船采用质量流量计计量是目前的最佳选择。但要保证质量流量计计量准确,必须要满足质量流量计的使用工况条件,否则质量流量计也会出现偏差。质量流量计在测量液化气时误差来源主要有以下三个方面:

(1)如果管线内压力低于饱和蒸汽压,液化气会产生气化现象,造成测量不准,对质量流量计的计量准确度将造成严重影响,含气量大,质量流量计甚至会停止工作。

(2)质量流量计检定时的压力一般为0.2MPa,但实际工作压力一般超过该值,这会导致质量流量计产生偏差。

(3)质量流量计的安装方法和位置如果不符合要求,通常也会带来计量误差。

二、液化气装船计量误差控制


液化气装船交接计量过程中计量误差是不可避免的,但在实际工作中应该对误差原因进行认真分析,采取适当措施,将误差控制在双方均可以接受的范围内。

1.选择合适的计量方式,尽量采用质量流量计进行交接计量,避免人员计量误差。

2.采用舱检计量时,应确保舱容及计量器具均检定合格并在有效期内,选择经过专业技术培训、有经验的计量人员进行操作。

3.采用质量流量计进行计量交接时,应对被测介质的温度和压力进行补偿。压力补偿一般有两种方法:(1)在质量流量计管线附近的位置安装一台压力变送器,将压力信号引入质量流量计变送器,流量计将根据压力信号进行自动补偿,保证计量准确度。(2)如果工艺压力比较稳定,可采用人工输入额定压力的方法进行补偿。

4.为了避免管线内压力低于饱和蒸汽,液化气产生气化现象,可以通过控制质量流量计的背压(即出口压力),确保流量计背压高于饱和蒸汽压。液化气开始装船时,流量计出口压力较低,通常为(0.4~0.5)MPa左右(接近船舱卸完液化气后的残余压力),容易造成液化气气化,影响质量流量计的准确性。通常在质量流量计出口安装压力变送器和调节阀,通过流量计出口压力信号调节阀门开度,保证质量流量计的背压符合要求;也可以在质量流量计出口安装背压阀来保证质量流量计的背压符合要求。装船时的流量计背压一般要求保持在0.7MPa~1.1MPa范围内(压力随船舱压力的升高而升高),但背压不能太高,否则会导致装船流量低,降低装船效率。另外,液化气在船舱内气化会导致船舱压力升高,装船流量下降,因此必须对船舱气相进行放压处理。通过气相返回线将船舱内气相引回液化气球罐。为了保证计量准确度,必须对气相返回部分进行计量并在结算中予以扣除。

5.对质量流量计数据进行实时监控。液化气装船计量过程中,不能保证工况始终处于正常,为了确保能及时发现并处理问题,应该将质量流量计实时数据(包括瞬时流量、温度、压力、密度及累积量等)引入DCS系统,通过检查上述参数变化,可以判断流量计数据是否正常。


文章分类: 计量标准化
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