油库发油系统的误差及相关因素分析【毕业论文+开题报告+文献综述】

油库发油系统的误差及相关因素分析【毕业论文+开题报告+文献综述】

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本科毕业论文开题报告油气储运工程油库发油系统误差及相关因素的研究一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义油库发油系统为社会供油做出了巨大贡献,然而,随着我国经济快速有序的发展,用油量的增加成了必然要求,作为提供油品的油库发油系统,其作用的提升也是合情合理的。而油库发油控制系统经历了漫长的四个阶段才发展成为目前能够方便使用的自动控制系统。最早使用的是手工发油、手工记帐的作坊式操作方式,也采用继电接触器进行控制的自动化程度不高的生产线。这些系统可靠性不高,因此会影响油库的经济效益和社会效益,同时也不能及时地了解现场的实时运行情况以及历史生产信息。接下来是集中式发油系统的出现。它能够用一台控制器来实现整个油库的发油控制,一般是由单片机或工控机作为控制器。这是一种相对比较经济的方案,但是,如果控制室的控制器出现故障,那么整个系统就会陷于瘫痪;而且由于传输线中既有信号线又有控制线,强电信号和弱电信号在一起容易产生严重的干扰。控制系统的出现可以算是现代工业控制领域的一次飞跃,它首先提出了“信息集中,控制分散”的控制系统构架思想。它可以分为上、下位机系统,将控制任务分散到各台下位机,上位机完成管理监控功能。DCS控制系统在一定程度上做到了“控制分散,危险分散”,由于采用数字信号传输,其抗干扰能力增强,同时DCS控制系统的主控制站可以实现非常复杂的控制算法,整个系统的安装维护相对比较简单。但是,DCS控制系统也有它的局限性,它在控制站与现场设备之间采用点到点的连接方式,使得现场的布线和维护非常复杂。特别是几乎所有的DCS控制系统在现场级采用的都是专用网络和接口,系统地开放性和可扩展性很差,用户选择的余地也相对小得多。 而FCS控制系统是一种信息数字化、控制功能分散化、开放式可互操作的工业自动化控制系统,同时也是智能化、数字化、网络化向生产过程现场的发展。现场总线控制系统把控制系统彻底下放到现场,由现场仪表完成其大部分功能,而且现场节点之间可以相互通信,实现互操作。在国外,现场总线技术从20世纪80年代开始已经出现并被逐步推广,现在已被广泛使用。而在国内,现场总线技术还主要使用在大型油库控制系统中。近几年来,由于经济的快速增长,我国油库自动化水平有了较大提高,应用水平也从手工操作发展到自动控制。然而在石化行业中,各企业发展很不平衡,大型企业自动化水平己经很高,而对于中小型企业,与国外先进水平还有很大差距。其中,在发油控制系统中存在着很多问题,主要有以下几个方面:1.发油系统计量精度不高。计量精度对于发油系统来说是最重要的一个指标,由于一次发油的重量有数十吨,因此一个小小的误差就会导致发油相差多达几百公斤,而对于上千吨的油库,其损失更是惊人。如果是过误差,则会造成很大的经济效益损失;而另一方面,如果是欠误差,则顾客也不会同意,从而影响企业形象。2.自动化程度低,功能单一,数据分散,系统间缺少联系,并且各种系统操作方式各异,水平参差不齐,不利于企业的科学管理;同时开放性也不好,系统的升级和维护比较困难。自动化设备相对比较少,生产管理过程仍需要靠手工操作、人工监测,工作人员队伍庞大,但效率低、成本高。3.发油系统能耗大,没有对油泵电机进行有效控制,经年累月,会产生巨大能耗,带来重大的经济损失。4.系统网络安全性不够高。网络硬件的管理和运行环境、软件和数据管理都存在安全隐患,这会有系统瘫痪的可能。5.系统可靠性不够高。由于安装过程中人工操作不规范,导致防护措施不够,系统在保护方面缺乏对异常情况采取缓解和解救措施的能力,且快速恢复能力较低,影响了整个系统的可靠性。由于油库发油系统存在着这些问题,因此在发油过程及发油量计算中必然会存在一定的误差。因此,作为一个特殊行业,尽量减少发油系统在发油过程中产生的误差变得异常重要,即如何使油库发油系统能够设计得更好, 更精密,更能提高发油效率,同时对可能产生误差的各种相关因素进行总结,得出合理的结论。本人所研究的课题是在学院模拟油库发油系统实验室以及实地调研的油库中完成的。并且本人已经在指导老师的带领下,对该课题进行了资料的查找,参观了学院里配有模拟油库发油系统的实验室,自学了发油系统,已经对油库发油系统的原理和流程作了简要的了解;同时对舟山著名的港口浦油库进行了实习调研,并收集了一定的数据。在这过程中,我们深刻地认识到油库发油系统在发油过程中存在着很多发面引起的误差,比如流量计的温度或压力变化、实际使用中、维护管理中等都存在一定的误差。而这些误差会对发油系统的精确度带来严重影响,从来造成经济效益的损失。基于这个现实存在的现象,本人选此课题作为论文的研究方向。二、研究的基本内容,拟解决的主要问题:1.要研究油库发油系统误差及相关因素的前提必须要很好得了解油库发油系统的原理和流程,因此,首先要对油库发油系统的实验设备、发油工作原理、实验过程等进行透彻分析,并初步思考因此误差的原因。2.需要通过实验和调研来收集数据,并对数据进行分析,从而通过对比得出发油系统可能存在的误差来源。而学院为我们提供了配有模拟油库发油系统的实验室,可以通过对其进行实验来得出此系统的实验数据。同时,舟山本地也有很多油库可以让我们进行实地调研,而我选择了舟山有名的港口浦油库,因此,对其进行实地调研并发油数据也是其中一项任务。3.在数据都具备的条件下,需要对数据进行处理分析并得出相应结论。因此,数据处理、数据分析、通过对比得出误差来源是要解决又一主要问题。4.分析油库发油系统产生误差的其他相关因素,比如流量计、实际使用、维护管理等,这些是误差是不能通过实验分析出来的。5.在对油库发油系统进行全面的误差分析后,针对产生误差的因素总结出减少油库发油系统误差的可行性措施,从而提高油库的经济效益。三、研究步骤、方法及措施:1.通过查找资料,分析资料确定选题范围及论文题目。2.通过指导老师指导,结合调研和资料整理分析、撰写开题报告、外文翻译和文献综述。 3.根据开题报告写作思路草拟论文提纲。4.根据论文提纲进一步查找资料,撰写论文初稿。5.根据论文初稿,收集的资料,修改成稿。四、参考文献[1]孟凡芹,赵鹏程.油库仪表与自动化[M].中国石化出版社,2008.[2]UniversalOperatingCharacteristicforFlowmeterTestSystems.B.V.Biryukov,M.A.Danikov,andS.S.Kivilis.PlenumPublishingCorporation.1982.[3]K.v.OLSHAUSEN,R.GROSS,andH.KIRCHHEIM.AnIsothermalFlowmeterwithImprovedFrequencyResponseforMeasuringTissueBloodFlow.EuropeanJournalofPhysiology.1976.[4]王大勋,梁平,严宏东,等.油料灌装自动控制系统误差分析[D].重庆.重庆科技学院石油工程学院,2006.[5]李成师.油库集输计量误差因素及分析[J].工业计量,2005.[6]王有贵,唐泾贵.提高油库发油量计量准确度的方法探讨[J].中国计量,2007. 毕业设计文献综述油气储运工程油库发油系统误差及相关因素的研究[前言]油库发油系统是油库和加油站的重要组成部分,它一般以流量测量仪表作为基础。影响油库发油系统精度的因素不仅包括流量测量仪表的误差,还包含人为误差、操作过程的误差、计算过程的误差等等。全面系统地分析影响油库发油系统精度的各种因素,从而合理地选择发油流量表,对于流量表合适地调试误差及确定流量系数、完善工艺流程、确保发油作业安全和计量准确具有重要意义。本文针对油库发油过程中所产生的误差、影响因素对其做了相应的研究,并提出了减少这些误差的可行性措施。[主题]实验室采用模拟油库发油仿真系统,即BJF-800型自动发油系统(北京均友欣业科技有限公司)。BJF-800型发油控制器是以单片微处理器ATMEGA128为核心的自动发油控制装置,所采用的DALLASDS1225Y芯片具有掉电数据存储功能,并采用流速控制的方式,因而发油精度较高。该系统由键盘、静电溢油传感、电液阀、控制计算机、发油控制机、电机、显示液晶、流量计(依次为椭圆齿轮0.5级,腰轮0.5级,金属刮板0.1级[1])组成。发油工作原理:控制器接收上位机发送的命令,将所需要发油的付油量及密码存入本地存储器等待发油。发油人员通过在键盘上输入当次发油量所对应的密码,调出应发油量,启动发油。发油开始后,控制器通过接收流量计的发油脉冲信号,计算发油量。控制电路控制电液阀的开启和关闭,即发油电机的起停,达到智能控制的目的。另外,在发油过程中接受静电溢油报警信号,并紧急停机,实现静电溢油报警管理。实验过程:利用BJF-800型发油系统进行自动发油,油品为白油。首先从主控室获得发票及密码,接着打开发油管线的阀门,然后在操作面板上输入相关指令来进行发油。发油完毕后,记录流量表上的读数,最后退出自动发油程序,关闭管线阀门。油库发油系统产生误差相关因素主要有以下几点: 1、流量计流量的检测一般通过各种流量计实现。流量计的基本误差是在标准工作条件下得到的,在实际使用过程中,由于现场使用条件往往偏离标准工作条件,难免会产生附加误差,因此流量计的现场使用误差应为流量计基本误差与附加误差的合成。油库常用的流量计为体积流量计,导致体积流量计产生附加误差的影响因素还有油品的温度、压力等。(1)温度温度变化是造成流量计附加误差的首要因素,一般来说任一类型系统的热量都是由物体在设备中运行产生的[2],而油品在管道中运行时必定会产生热量,引起温度的变化。温度的变化主要通过改变油品密度、粘度以及流量计计量室容积产生附加误差。而由于组织的温度能够连续不断地被记录[3],因此,可以很明显的观察到发油时温度的变化。油库发油系统中存在两种温度,油品温度和环境温度。输油温度与环境温差发生变化时,将会较大得改变油品密度,对油库发油时油品的流速产生影响,而流速的增大或减小会对发油造成直接影响。温度的变化会改变流量计的计量室容积,导致流量计壳体与转子之间的间隙发生变化,从而改变泄漏量。例如,对于计量室腔体材料为铸钢的容积式流量计,当工作温度高于校验温度10℃时,引起的附加误差约为0.04%[4]。(2)压力输油管路内流体介质的压力是否稳定,也会对流量计产生一定的误差。压力的变化也主要通过改变油品粘度以及流量计计量室容积产生附加误差。油品粘度随压力增加而增大,以至流量系数发生改变,导致误差超出正常范围。例如,对于普通液体,在接近0.1Mpa时,每增加0.1Mpa粘度变化约0.1%~0.3%。压力会影响发油的效率,如果压力不足,则会降低发油的效率,甚至管线产生抖动,仪器精度降低,这样会严重影响所测数据的精确度。2、实际使用 发油作业时油品的温度、压力与流量表检定时的温度、压力存在较大差异,对流量表精确读数产生一定的误差。流量表与其输油管线的各连接处的密封垫如果突入流体内,会使得流速分布发生变化,影响流量表的精确读数。3、维护管理维护管理过程的不完善也是产生误差的重要原因。例如:东北某原油计量站,某台腰轮流量计转子被严重划伤,造成巨额差量[5]。其次,标准体积管管理不完善也会引起计量误差。例如标定流量计时,流量计出口阀关不死,流量计脉冲读数偏多,使得流量计系数变大。此外,检定温度与运行温度不一致,电液阀灵敏度不高或者关闭不严等等因素,也易出现较大误差。减少油库发油系统误差的可行性措施有以下几条:1、按流量表出厂时测量规定的油品种类范围内的油品进行计量,并定期对流量表进行在线实流检定或校准流量表使用时都有自己计量的油品种类范围,应按规定要求进行安装操作。发油流量表作为机械仪表在使用一段时间后,因机械磨损或油品输送工艺条件变化将导致计量准确度发生变化,所以应定期进行在线实流检定或校准,并作误差调整。2、安装工艺的改进方案容积式流量表的安装,必须在流量表的上游设置合适的过滤装置,尽量缩短油罐至发油台的输油管线暴露在外的距离。若环境温度过高使输油管线内的油液汽化而产生气阻,或因其他操作原因而使输油管道中带有气体时,此时应在流量表的上流侧安装空气分离器(或消声器)来防止或消除气液两相状态。当流量表垂直配管安装时,流量计上部的竖直管应尽量短,以减少流量计上部配管中的杂质沉淀。流量表与其输油管线的各连接处的密封垫不得突入流体内,以免流速分布发生变化,影响计量准确度[6]。3、维护管理要及时做到位设备不断被使用,其误差的精确度将减少,从而导致发油系统误差增大。设备的检修都有规定的期限,超过期限对其有一定的影响。因此,要培训合格的管理和操作人员,及时检查和维修设备,让设备始终处于良好的运作状态,这不仅可以降低误差,而且也可以提高设备的使用寿命,同时也可以提高发油的精确性。 [总结]本课题通过对模拟油库发油仿真系统所作的实验和对港口浦油库的实地调研,在分析研究了其各组数据之后,讨论出了发油系统所产生的误差,并对影响油库发油系统的相关因素作了很好的总结。继而针对误差产生的原因,我们相应地提出了能够降低油库发油系统误差的可行性改进措施,这对提高油库发油的准确性具有重大意义。[参考文献][1]孟凡芹,赵鹏程.油库仪表与自动化[M].中国石化出版社,2008.[2]UniversalOperatingCharacteristicforFlowmeterTestSystems.B.V.Biryukov,M.A.Danikov,andS.S.Kivilis.PlenumPublishingCorporation.1982.[3]K.v.OLSHAUSEN,R.GROSS,andH.KIRCHHEIM.AnIsothermalFlowmeterwithImprovedFrequencyResponseforMeasuringTissueBloodFlow.EuropeanJournalofPhysiology.1976.[4]王大勋,梁平,严宏东,等.油料灌装自动控制系统误差分析[D].重庆.重庆科技学院石油工程学院,2006.[5]李成师.油库集输计量误差因素及分析[J].工业计量,2005:131.[6]王有贵,唐泾贵.提高油库发油量计量准确度的方法探讨[J].中国计量,2007:55. 本科毕业论文(20届)油库发油系统的误差及相关因素分析 目录油库发油系统的误差及相关因素分析ITheErrorsAndRelevantFactorsOfTheOilFeedingSystemInTheOilDepotII1前言:12实验相关内容22.1国内发油方式:22.2实验设备及原理:22.2.1系统组成:32.2.3系统方案的众多优点:42.2.4发油工作原理42.2.5操作面板操作说明42.3实验过程:52.3.1实验数据记录、处理及误差分析52.3.2模拟油库发油仿真系统实验62.4流量计的相关内容:62.4.1容积式流量计简介:72.4.2椭圆齿轮流量计:72.4.4刮板流量计:102.5实验数据分析:102.6港口浦油库调研数据及分析112.7对实验室和港口浦油库数据的总结123导致油库发油系统产生误差的其他相关因素分析133.1流量计133.1.1粘度133.1.2温度133.1.3压力143.1.4介质:143.1.5空气:143.1.6杂质:143.2实际使用143.3维护管理144减少油库发油系统误差的可行性措施164.1选择适当的油品种类164.2安装工艺的改进方案164.2.1过滤器164.2.2消气器:174.2.3恒流阀:174.3维护管理要及时做到位,安装使用要正确174.3.1常用流量计的安装、使用和维护184.3.2流量计常见故障的检查及排除:195结束语196参考文献:20 [摘要]:全面系统地分析影响油库发油系统精度的各种因素,对于提高发油精度具有非常重要的指导意义。本文将针对油库发油系统,首先简要介绍油库发油系统的原理和流程,同时对实验室和港口浦油库的数据进行详细的分析,并思考总结体积流量计及其他因素产生误差的来源,并针对产生误差的因素讨论减少油库发油系统误差的可行性措施。[关键词]:发油系统;误差分析;相关因素;流量计 [Abstract]:Itisanimportantguidingsignificancetoraisetheoilfeedingprecisionbyanalysingvariousfactorsthatinfluencetheaccuracyoftheoilfeedingsystemintheoildepotcomprehensivelyandsystematically.Beingaimedattheoilfeedingsystemintheoildepot,firstly,thispaperhasbrieflyintroducedtheprincipleandprocessofthesystem.Meanwhile,thedatafromthelaboratoryandtheGangKouPuoildepothasbeenspecificallyanalysed.Atthesametime,wehavesummarizedthesourcesthatcauseerrorsoftheflowmeterandotherfactorsafterourconsiderations.Atlast,wehavediscussedthefeasibilitymeasurestoreducetheerrorsoftheoilfeedingsysteminthedepotaccordingtothefactorsthatcausethem.[Keywords]:oilfeedingsystem;erroranalysise;relevantfactors;flowmeter1I 1前言:油库发油系统是油库以及加油站的重要组成部分,它一般以流量测量仪表作为基础。而在油品经过测量仪表时,其流经的过程中会因为很多原因而引起众多误差,另外还有其他客观因素所致的误差,这些误差都将会给油库发油系统的精度带来很大的影响,如果不消除这些影响因素,那么将会给油库带来很大的经济损失以及维护管理上的不便。其中,影响油库发油系统精度的因素不但包括流量测量仪表的误差,还包含人为误差、操作过程的误差、计算过程的误差等等。那么,全面系统地分析影响油库发油系统精度的各种因素,继而不断研究出减少这些误差的可行性措施,将对提高发油精度具有重要的指导意义。油库发油量的计量准确度,决定了发油装置各环节的工艺技术要求,就某一确定的发油系统而言,合理地选择发油流量表或定量控制装置,对流量表或流量基表合适地调试误差及确定流量系数、完善工艺流程,以及确保发油作业安全、计量准确具有重要意义。本文主要针对油库发油过程中所产生的误差、影响因素,对油库发油系统做了相应的研究,并提出了有效减少这些误差的可行性措施。20 1实验相关内容2.1国内发油方式:目前,国内发油系统根据其数据处理方式的不同可以分为集中式发油和集散式发油两种。集中式发油,顾名思义就是现场数据处理采用集中处理的方式进行,具体做法就是把现场的各种仪器仪表数据,如流量、温度、报警信号、机器的状态等等信号传输回中心处理器中,中心处理器在进行数据处理判断后,再进行相应的操作,如电机的控制、阀的起闭等等。集中式发油的特点是投资低,基本能满足油库自动发油的需要。其缺点也是非常明显的,由于过分依赖于中心处理器,以及中心处理器的信息处理量较大,那么如果多路同时发油的话,将容易出现流量数据丢失现象,产生发油的误差;而且一旦中心处理器出什么问题,整个现场就将瘫痪,其次信息通道相对比较庞大,检修工作太过于复杂,检修人员的素质要求较高。集散式发油又叫做现场总线式,每个发油控制机将作为一个独立的数据处理中心,单独去控制一个发油工位,采取分散控制这种方式,中心计算机只是负责其发油票据的生成和与下位机的数据通讯[1]。具体操作方式是:开票员将每笔发油操作依次输入计算机,计算机将生成一个唯一的对应密码,并将其打印到提货单小票上,然后将提单量和密码同时发送至下位机,提货人员将凭密码提油,同时下位机会回送当前密码对应的发油量和机器状态,根据机器状态,开票人员可以判断出下一笔发油操作可以使用的发油工位号,同时进行现场监控。集散式发油系统的出现,使一台控制器可以实现整个油库的发油控制[2]。集散式发油的优点是:1、风险分担功能,单个下位机的故障将不影响其他发油工位的操作;2、控制简单,下位机会独立控制,上位机只需负责开票和即时监控;3、检修比较方便,由于下位机距离现场较近,避免了许多不必要的中间环节,更加上高性能微处理器的引入,系统的可靠性大大地增强了。2.2实验设备及原理:油库发油系统实验室采用模拟油库发油仿真系统,即BJF-800型发油系统(北京均友欣业科技有限公司)。发油控制系统设计应以安全、可靠、实用和可扩展为原则进行设计,使系统具有先进性、完善性、灵活性等特点[3]。BJF-800系列多功能发油控制器是为满足用户为实现液体的定量或比例装车需要而设计的一款多功能定量装车控制器。他是以单片微处理器ATMEGA128为核心的自动发油控制装置,所采用的DALLASDS1225Y芯片具有掉电数据存储功能,同时采用流速控制的方式,发油精度较高。BJF-800系列多功能发油控制器主要应用于石油化工行业易燃易爆场所的定量发货系统中。使用该设备可以提高生产效率、保障作业过程安全、降低人员劳动强度、保证发货精度[4],最大限度的减少因人为因素引发的各种事故,满足用户自动化管理及安全管理的需要。20 BJF-800电脑发油控制系统采取国内发油方式的后一种操作方式,即集散式。另外该发油系统中还新增加了许多其他的功能:上位机紧急处理功能,很好地预防了现场紧急事故的发生;下位机中的自诊断功能,可以提示出检修人员的故障部位;报警器连锁,静电未接地或溢油事故发生时系统将自动关机拒绝发油;防雷击电路的增加使得系统的抗干扰性能大大加强等等功能。流量计精度的自校功能,有效地提高了发油控制系统的发油精度。2.2.1系统组成:BJF-800自动发油控制器、防溢油防静电报警器、球阀、电液阀、通讯器、开票控制计算机、键盘、打印机、电机、显示液晶、流量计(依次为椭圆齿轮0.5级,腰轮0.5级,金属刮板0.1级)[5]等。2.2.2系统框图图1系统框图Chart1systemchart20 2.2.3系统方案的众多优点:1.系统的可靠性较强。一台发油控制器如果损坏,将不会影响其它发油控制器的正常工作。2.控制精度较高。发油控制器内设有一个微型计算机,在所有的时间内只处理一个货位的控制,不会产生流量读数错误问题。3.提高了安全性。4.发油台无需人员值守。日发油量3000吨的发货场,每班只需要两人(包括开票与管理),为油库减员增效创造了条件。5.系统布线比较方便。施工较简单,易于维护。6.控制精度较高。控制器的控制精度优于0.05%(与流量计相比)。7.报警较及时。可以随时读取自动计量计算机的报警信息,以防止拉空储罐事故的发生。8.降低了水击危害[6]。具有比较灵活的水击消除方案,当采用常规的控制方式不能消除水击时,就可以通过在回流处安装一台电液阀,由发油控制器控制,可以完全消除水击。2.2.4发油工作原理控制器接收到上位机发送的命令后,将所需要发油的付油量以及密码存入本地存储器等待发油。发油人员通过在键盘上输入当次发油量所对应的密码后,将会调出应发油量,启动发油[7]。电液阀的开启和关闭,以及发油发油开始后,控制器将通过接收流量计的发油脉冲信号,来计算发油量。控制电路控制电机的起停,达到了智能控制的目的[8]。此外,在发油过程中接收到静电溢油报警信号,并紧急停机,实现静电溢油报警管理。2.2.5操作面板操作说明控制面板发油操作:在控制面板上点第一路取消,再依次点1路暂停,2路暂停,3路暂停,再点确定,会让你输入密码,此密码为控制面板自带密码(65421356)输入后点确定,出现控制方式,输1(控制屏发油),输0(电脑发油),确定之后在面板上输入相应的数字,油罐就会发出相应的油品。20 图2现场安装布局图Chart2layoutdrawingofsiteinstallation2.3实验过程:利用BJF-800型电脑发油控制系统进行自动发油时,其油品应为白油。首先从主控室获取发票及密码,接着对应着打开发油管线的阀门,然后在操作面板上输入相关指令来进行系统发油。发油结束后,记录流量表上的读数,压力计上的压力以及温度计上的温度,最后推出自动发油程序,关闭管线的阀门。2.3.1实验数据记录、处理及误差分析相对误差=(测量值-真值)/真值*100%,为了方便看出发油是盈还是亏,可以将公式调整为:相对误差=(真值-测量值)/真值*100%。实验室发油系统可以选择准确度等级相对较高者的数据作为真值。20 2.3.2模拟油库发油仿真系统实验该实验仿真发油系统是在温度(10.7℃)、压力(0.18Mpa)等相同的条件下进行运作的。经过三次实验运作后,分别测出了白油流经流量计时各流量计的数值(三个表安装在同一管线上),并进行了相应的比较分析,见表1。其中流量计规定有准确度等级和基本误差限,对其标准也做了相应的规定,见表2。表1三种流量计读数Chart1Thescalereadingofthethreeflowmeters流量计种类应发油品体积/L起始油品体积/L发油结束油品体积/L实发油品体积/L发油误差/L椭圆齿轮流量计100012321.513326.01004.5-4.513326.014330.41004.4-4.414330.615335.11004.5-4.5腰轮流量计100014441.115440.8999.70.315440.816440.7999.90.116440.717440.6999.90.1刮板流量计100027341.828342.31000.5-0.528342.329343.01000.7-0.729343.030343.71000.7-0.7流量计比较(实发)第一次第二次第三次椭圆齿轮与刮板流量计/%-0.3998001-0.369741181-0.379734186腰轮与刮板流量计/%0.079960020.0799440390.079944039表2流量计的准确度等级和基本误差[9]Charter2Theclassofaccuracyandfundementalerroroftheflowmeters准确度等级0.10.20.51.0基本误差限0.1%0.2%0.5%1.0%2.4流量计的相关内容:流量计的通常分类:按照流量计结构原理分类,大致可以分为:容积式流量计、叶轮式流量计、差压式流量计(变压降式流量计)、变面积式流量计(等压降式流量计)、动量式流量计、冲量式流量计、20 电磁流量计、超声波流量计、流体振荡式流量计、质量流量计。2.4.1容积式流量计简介:容积式流量计,又称定排量流量计,简称PD流量计,在流量仪表中是精度最高的一类。它利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分,根据测量室逐次重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流体体积总量。容积式流量测量是采用固定的小容积来反复计量通过流量计的流体体积。所以,在容积式流量计内部必须具有构成一个标准体积的空间,通常称其为容积式流量计的“计量空间”或“计量室”。这个空间由仪表壳的内壁和流量计转动部件一起构成.容积式流量计的工作原理为:流体通过流量计,就会在流量计进出口之间产生一定的压力差。流量计的转动部件(简称转子)在这个压力差作用下特产生旋转,并将流体由入口排向出口。在这个过程中,流体一次次地充满流量计的“计量空间”,然后又不断地被送往出口。在给定流量计条件下,该计量空间的体积是确定的,只要测得转子的转动次数,就可以得到通过流量计的流体体积的累积值。容积式流量计的原理比较简单,适用于测量高粘度、低雷诺数的流体。根据回转体形状不同,目前生产的产品为:适用于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计;适用于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等。容积式流量计的优点有如下:1、计量精度较高;2、安装管道条件对计量精度基本没有影响;3、可适用于高粘度液体的测量;4、范围度较宽;5、直读式仪表无需外部能源就可直接获得累计总量,清晰明了,操作简便。因此,本次模拟油库发油仿真系统实验采用较为适合油品测量的容积式流量计进行误差分析;同时,进一步选择了容积式流量计中其中具有典型代表的三种流量计进行计量,他们分别是椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板流量计。下面将分别对这三种流量计的特点、结构及其原理作简单的介绍,以便更好得对模拟油库发油仿真系统实验的数据进行更准确的分析。2.4.2椭圆齿轮流量计:椭圆齿轮流量计又称排量流量计,属于容积式流量计一种,在流量仪表中是精度较高的一类。它利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分,根据计量室逐次、重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流量体积总量。椭圆齿轮流量计可以选用不同的材料(铸钢、不锈钢和316)制造,适用于化工、石油、医药、电力、冶金和食品等工业部门的流量计量工作。椭圆齿轮流量计的工作原理及结构:20 椭圆齿轮流量计是由计量箱和装在计量箱内的一对椭圆齿轮,与上下盖板构成一个密封的初月形空腔(由于齿轮的转动,所以不是绝对密封的)作为一次排量的计算单位。当被测液体经管道进入流量计时,由于进出口处产生的压力差推动一对齿轮连续旋转,不断地把经初月形空腔计量后的液体输送到出口处,椭圆齿轮的转数与每次排量四倍的乘积即为被测液体流量的总量(原理见图)。流量计主要是由壳体、计数器、椭圆齿轮和联轴器(分磁性联轴器和轴向联轴器)等组成。图3椭圆齿轮流量计结构原理图Chart3thestructureandtheorydiagramofovalgearflowmeter椭圆齿轮流量计的特点:流量测量与流体的流动状态无关,这是因为椭圆齿轮流量计是依靠被测介质的压头推动椭圆齿轮旋转而进行计量的。 粘度愈大的介质,从齿轮和计量空间隙中泄漏出去的泄漏量愈小,因此核测介质的粘皮愈大,泄漏误差愈小,对测量愈有利。椭圆齿轮流量计计量精度高,适用于高粘度介质流量的测量,但不适用于含有固体颗粒的流体(固体颗粒会将齿轮卡死,以致无法测量流量)。如果被测液体介质中夹杂有气体时,也会引起测量误差。2.4.3腰轮流量计:腰轮流量计产品设计新颖,外形美观。具有重量轻、精度高,安装使用方便等特点。是容积式流量计的典型产品之一。广泛用于石化、电力、冶金、交通、国防以及商贸等部门对汽油、煤油及轻柴油等油品的计量[10]。腰轮流量计的工作原理:20 图4腰轮流量计结构原理图Chart4thestructureandtheorydiagramoftherootsflowmeter首先在结构上,由腰轮的外轮廓和流量计壳体的内壁面可以组成具有一定容积的“斗”空间,我们称为“计量室”。当有流体通过流量计时,在流量计进出口流体差压的作用下,两腰轮将按如图方向旋转。在图4-d中,由腰轮O1和壳体形成一封闭的计量室,该计量室内所充满的流体是腰轮从进口连续流体中分隔而成的单个体积。从腰轮受力分析可以看出,此时腰轮O1为主动轮,而O2所受流体压力相互平衡,不产生旋转力,所以为从动轮。由01带动O2旋转到图4-c所示位置时,将计量室中的流体排向流量计出口。从腰轮受力分析可以看出,此时两个腰轮上都产生沿图中箭头方向的旋转力,使两腰轮旋转到图4-b的位置。此时与图d的状态相反,由腰轮O2与和壳体形成一封闭的计量室,该计量室内所充满的流体是腰轮从进口连续流体中分隔而成的另一单个体积。而且,从腰轮受力分析可以看出,此时腰轮O2为主动轮,而01所受流体压力相互平衡,不产生旋转力,所以为从动轮。由O2带动O1旋转到图4-a所示位置时,将计量室中的流体又排向流量计出口。与图4-c的状态一样,此时两个腰轮上都产生沿图中箭头方向的旋转力,使两腰轮继续旋转到图4-d的位置。到此时,两腰轮转子都旋转了180°,有两个计量室的流体量被排向流量计出口。随着腰轮从状态图a到图d继续旋转,就不断有流体被测量元件分隔并从进口送到出口。只要知道计量室空间的容积υ和记录腰轮的转动次数N,就可得到通过流量计的流体体积V。腰轮流量计的结构特征:腰轮流量计的结构特征为:在流量计的壳体内有一个计量室,计量室内有一对或两对可以相切旋转的腰轮(由此得名腰轮流量计)20 ,在流量计壳体外面与两个腰轮同轴安装了一对驱动齿轮,它们相互啃合使两个腰轮可以相互联动。腰轮流量计能用于各种清洁液体的流量测量,尤其适用于油品计量,也可制成测量气体的流量计。它的计量准确度高,可达0.1-0.5级。其主要缺点有:体积大、笨重;压损较大;运行中振动较大等。利用互成的。角的两对腰轮结构,可以大大减小运行中的振动噪声。 2.4.4刮板流量计:刮板流量计也是一种较常见的容积式流量计。在这种流量计的转子上装有两对可以径向内外滑动的刮板,转子在流量计进、出口差压作用下转动,每转动一周排出四份“计量空间”的流体体积。与前一类流量计相同,只要测出转动次数,就可以计算出排出流体的体积量。刮板流量计的工作原理:较常见的凸轮式刮板流量计结构如图5所示.图中壳体的内腔是一圆形空筒,转子也是一个空心圆筒形物体,径向有一定宽度,径向在各为90°的位置开四个槽,刮板可以槽内自由滑动.四块刮板由两根连杆连结,相互垂直,在空间交叉.在每一刮板的一端装有一小滚珠,四个滚珠均在一固定的凸轮上滚动使刮板时仲时缩.当相邻两刮板均伸出至壳体内壁时,就形成—计量空间的标准体积.刮板在计量区段运动时,只随转子旋转而不滑动,以保证其标准容积恒定.当离开计量区段时,刮板缩入槽内,流体从出口排出.同时,后一刮板又与其另一相邻刮板形成第二个“计量空间”,同样动作.转子运动一周,排出四份“计量空间”体积的流体。图5凸轮式刮板流量计结构原理图Chart5thestructureandtheorydiagramoftheCAMscraperflowmeter刮板流量计的特点:刮板流量计是一种容积式流量测量仪表,用以测量封闭管道中流体的体积流量。流量计不但可以现场显示累积流量,与相应的光电式脉冲转换器和流量计算仪配套使用的远传输出接口,还可进行准确的远程测量、显示和控制。流量计不但精度高,重复性好,范围度大,而且对流量计前后直管段要求也不高。不但适用清洁、无污染、无腐蚀性的流体,更适用于较高粘度的流体,如原油、石油、溶剂、化工原料、油漆、脂类制品等,流体粘度对示值影响较小。2.5实验数据分析:20 在进行全面分析了表1、表2后可知,其中椭圆齿轮流量计的发油误差较大,而腰轮流量计和金属刮板流量计的发油误差相对较小,他们三个流量计的发油误差均在基本误差范围之内。由于在进行模拟油库发油仿真系统实验的过程中,这三个流量计都被安装在了同一管线上,但是实验结果的读数却不一样,显然这与各自流量计本身的结构和精度有很大关系。依据国内外油品贸易结算和行业等级管理标准规定,发油计量的最大允许误差为±0.3%[11]。下面我们来对这三个流量计进行逐一分析。首先,我们可以看到,对于椭圆齿轮流量计而言,其误差百分数超出了-0.3%。导致这种现象发生的一方面原因是椭圆齿轮流量计的基本误差,另一方面原因是椭圆齿轮流量计因其维护管理不善而产生的误差。该椭圆齿轮流量计可能没有在周期检定期内进行校准,以至于磨损、腐蚀较为严重;或者是由于流量计的出口阀关不死;也或者是由于流速控制不当而导致偏差较大的原因。同时间接地可以看出腰轮流量计比椭圆齿轮流量计更加适合白油的计量。再者,对于腰轮流量计而言,其误差百分数不仅在流量计基本误差(±0.5%)的允许范围以内,并且也在±0.3%的范围之内,可知其误差主要来源于流量计的基本误差。最后,比较腰轮流量计和刮板流量计的实发量读数与其应发量读数,可以看出,他们相差不大。但腰轮流量计的实发量读数比刮板流量计更接近于其应发量的读数,这可以表明在误差规定的范围内,腰轮流量计比刮板流量计的精确性要高一些。但是,我们也知道实验中腰轮流量计的准确度等级为0.5级,而刮板流量计为0.1级,出现了上述情况,可能是因为刮板流量计出厂时误差未调整好所致。我们观察表1中的数据可知,在温度、压力等均相同的条件下进行实验,各流量计在实验结束后所得到的三组数据均有些偏差,但总体差量较小,这主要还是人为视觉读数因素所造成的。2.6港口浦油库调研数据及分析对港口浦油库进行实地调研后,可以总结出其整套发油过程大致为:客户需求--主控室开票(包含相应的密码)--发油台人员在操作面板上输入密码开始发油(灌装油)--管线--泵房--管线--流量计--电液阀--罐车,与模拟油库发油仿真系统系统大体上相一致。港口浦油库发油台中,其流量计为体积流量计,安装有两个腰轮、一个螺旋转子,精度等级都为0.2级。表3是对港口浦油库调研后,所得的某一次发柴油、汽油报表。表3港口浦油库某一次报表Chart3OnereportformintheGangkoupuoildepot表号发货密度/(g/cm3)应发油品体积/L流量表读数实发油品体积/L发货误差/L误差百分数/%起始油品体积/L发油结束油品体积/L0号30.85088490004869849204878338084888120.01413430号110.85083770103225941003229711837708-7-0.01856720 0号160.8508181390121255910121437241813360.033077993号80.7478730000169978810170708737299280.010958997号60.762431230103468170103899364311940.0092758由表3可知,港口浦油库的流量表误差百分数不仅在贸易误差±0.3%范围以内,而且也在其基本误差±0.2%范围之内,由此可知其误差均来源于流量计的基本误差。对柴油而言,其误差的绝对值随着发油量的增加而增加,但其误差百分数却随着发油量的增加而减少。这可以表明在误差规定的范围内,发货量的多或者少,都会影响流量计的精确性。对于汽油而言,在相同的条件下,发货油品的密度不同会导致油品的粘度也不同,粘度的变化会使流量计特性发生偏移,从而改变流量计的精确性。汽油与柴油为不同的两种油品,其测量数据表明密度可以直接影响到流量计的精确性。但相对来说,该港口浦油库流量计测汽油的精确度比测柴油的精确度要高。2.7对实验室和港口浦油库数据的总结通过模拟油库发油仿真系统实验和对港口浦油库的实地调研,并且对其两者的数据进行一定的比较后,可以明确地看出不同种油品对流量计的精确性有一定的影响。在对上述两组实验数据进行处理观察后,我们就可以分析得到这样的结论:油品的组分不同从而形成不同种类的油品,油品的种类会对流量计计量的精确程度有影响;也可以间接地得出,当流量计测量不同种油品时,其精确性也会存在一定的差别,这表明流量计所计量的油品是否合适该流量计,将会直接影响到流量计本身的准确性大小。同时,油品组分的变化将会引起油品密度的变化,发货密度不同将会导致油品粘度也不同,粘度的变化对流量计计量的准确性也存在一定的影响,这种变化会使流量计特性发生偏移。对于容积式流量计而言,粘度增加,则泄漏量减少,误差偏负;反之,粘度降低,则泄漏量增加,误差偏正。在读取流量计的数据时,正是由于人为读数的影响,也会对流量计的计量产生一定的误差。综上述分析可知,油品种类的不同、油品粘度的变化、人员读数时的误差是流量计在计量油品过程中产生误差的三大来源。20 1导致油库发油系统产生误差的其他相关因素分析我们在通过大量的参观、分析、研究等工作后,对油库发油系统产生误差的其他相关因素作了大体的总结。3.1流量计油库发油系统中流量的检测一般是通过各种流量计实现的。流量计的基本误差是在标准工作条件下得到的,在实际使用的过程当中,由于现场使用条件往往会偏离标准工作条件,那么难免会产生相应的附加误差,因此流量计的现场使用误差应由流量计基本误差与附加误差合成。油库常用的流量计为体积流量计。影响流量计准确度的因素有粘度、温度、压力、流量、杂质等[12],由于原油是一种物理性质随着温度和压力变化的液体,比如粘度、密度、体积等,原油的这种物理性质,对它的计量是有一定的影响。3.1.1粘度粘度是阻止流体流动的一种性质,在流量计的计量原理中,特别是对于容积流量计,它是通过其表面积张力的作用改变转子与壳体之间的间隙的。因此,实际上粘度对容积流量计的精度是有一定的影响的,而对于较低的流量范围效果更加明显[13]。由于仪表具有运动零部件,运动者的零部件与壳体之间有一定的间隙,因此会产生泄露。泄露量与粘度变化有关;对于高粘度的原油,其中的泄漏量相对较小;对于低粘度原油,则泄漏量会特别严重。一般来说,随着粘度的增加压损也会增加,特别是对高粘度原油要消耗更大的能量才能使转子转动,这样会产生较大的压力差,为此多数流量计生产厂规定了流量计的最大压损。另外粘度的增加也使流量计的通过量降低,解决这一问题的主要途径就是提高油温降低粘度。被测介质的粘度变化对所有的流量计都会有影响,只是影响程度稍有差别而已。所以,规定流量计使用时与检定时液体粘度基本保持一致,如不一致就应对流量计重新检定,在实际使用过程中流量计不要一表多用。3.1.2温度温度变化是造成流量计附加误差的首要因素,一般来说任一类型系统的热量都是由物体在设备中运行产生的[14],而油品在管道中运行时必定会产生热量,引起温度的变化。温度的变化主要是通过改变油品密度、粘度以及流量计计量室容积所产生的附加误差。而由于组织的温度能够连续不断地被记录[15],因此,可以很明显的观察到发油时温度的变化。油库发油系统中存在着两种温度:油品温度和环境温度。当输油温度与环境温差发生变化时,将会较大地改变油品的密度,会对油库发油时油品的流速产生影响,而流速的增大或减小则会对发油造成直接影响。20 温度的变化会改变流量计的计量室容积,从而导致流量计壳体与转子之间的间隙发生变化,由此改变泄漏量[16]。例如,对于计量室腔体材料为铸钢的容积式流量计,当工作温度高于校验温度10℃时,引起的附加误差约为0.04%[17]。3.1.3压力输油管路内,流体介质的压力是否稳定,也会对流量计计量产生一定的误差。压力的变化也主要是通过改变油品的粘度以及流量计计量室容积所产生附加误差。油品粘度随压力的增加而增大,以至流量系数发生改变,从而导致误差超出正常的范围。例如,对于普通的液体,在接近0.1Mpa时,每增加0.1Mpa,粘度变化约0.1%~0.3%。压力同时会影响发油的效率,如果压力不足,则会降低发油的效率,甚至会导致管线产生抖动,仪器精度降低,这样会严重影响所测数据的精确度。3.1.4介质:介质就是流经流量计的液体。介质的性质包括温度、粘度、压力等。例如出场检定介质如果是水,实际使用计量原油或出厂检定介质是柴油,实际使用时计量汽油,那么将会影响流量计准确度,计量精度偏低。3.1.5空气:空气进入后,流经流量计原油,使流量计输出脉冲数出现一定的误差。因此必须加装消气器,把原油中的空气消除,以此来提高流量计计量准确度。3.1.6杂质:流量计使用一段时间后会出现一定的磨损,如果过滤器没有及时清洁,就会使原油中杂质偏多。杂质对流量计的工作状态等都会造成重要的影响,带表盘的流量计,可参照说明书更换齿轮组来调整流量计准确度。3.2实际使用发油作业时,油品的温度、压力与流量表检定时的温度、压力存在着较大的差异,对流量表精确读数会产生一定的误差。流量表与其输油管线的各连接处的密封垫如果突入流体内,则会使得流速分布发生变化,影响流量表的精确读数。3.3维护管理维护管理过程的不完善也是导致误差产生的重要原因之一。例如:东北某原油计量站,某台腰轮流量计转子被严重划伤,造成巨额差量[18]20 。其次,标准体积管管理不完善也会相应地引起计量误差。例如标定流量计时,流量计出口阀关不死,流量计脉冲读数偏多,使得流量计系数变大等等。此外,检定温度与运行温度不一致时,电液阀灵敏度不高或者关闭不严等因素,也较容易出现较大的误差。20 1减少油库发油系统误差的可行性措施4.1选择适当的油品种类要按流量表出厂时测量规定的油品种类范围内的油品进行计量,并定期对流量表进行在线定流检定或校准。流量表使用时都有自己计量的油品种类范围,因此应该按照规定要求进行安装操作。发油流量表作为机械仪表,在使用一段时间之后,因其机械磨损或油品输送工艺条件变化,将导致计量准确度发生变化,所以定期进行在线实流检定或校准非常有必要,同时作相应的误差调整。一般来说,椭圆齿轮流量计适用于测量较高粘度的液体介质;腰轮流量计和刮板流量计因其具有比椭圆齿轮流量计更多的优点,它对于不同粘度,以及带细小颗粒杂质的液体,均能够保证计量精度。4.2安装工艺的改进方案流量计只有正确地进行安装,才能够保证其计量精度,减少磨损,延长使用寿命。流量计安装前,使用者应该仔细阅读厂家提供的《使用说明书》,需要按照说明书要求进行施行安装。容积式流量计计量系统工艺流程图1、3.闸阀2.离心泵4.压力表5.恒流阀6.过滤器7.消气器8.流量计9.压力表10.温度变送器11.逆止阀12.回压调节阀13.手动球阀14.电磁阀15.油罐车16.高架罐4.2.1过滤器安装容积式流量表时,必须要在流量表的上游设置合适的过滤器装置,以尽量缩短油罐到发油台的输油管线暴露在外的距离。20 过滤器主要用于防止被计量液体所携带的铁屑、焊渣、石块等杂质和其他赃物进入流量计,从而影响流量计的正常运行,以延长流量计的使用寿命。过滤器应该安装在流量计的进口。过滤器主要是由筒体和过滤网组成。过滤网做成与筒体同心的圆筒,被计量的液体经过过滤器时,杂质和赃物被留在过滤网内,当需要被清洗时,只要把筒体上盖打开,就能把过滤网提出来清洗。这种形式的过滤器被称为花篮式结构。它的优点是清洗、检修方便。为了便于过滤器清洗时排除油污,在过滤器的底部有用来安装排油阀的短管。4.2.2消气器:如果环境温度过高,使输油管线内的油液汽化而产生气阻,或者因为其他操作原因而使输油管道中带有气体时,此时应该在流量表的上流侧安装空气分离器(或消声器)来防止或消除气液两相状态。当流量表垂直配管安装时,那么流量计上部的竖直管应该尽量短,以减少流量计上部配管中的杂质沉淀。油品在管道中流动不可避免地会遇到拐弯爬高、节流等情况,溶解气体会跑出来变成为自由气体。此外,在出现负压时,还可能会吸入一部分空气。这些气体在管道中已经占有一定的空间,随着油流进入到流量计中,就会把气体当成油品进行计量。尽管流量计有较高的及计量精度,也不可能正确地计量出油品的体积量,使得流量计的计量精度失去了它应该有的意义。若要确保流量计的计量精度,那么必须在气体进入流量计前,把它油品中排除掉。消气器正式起到了这个作用的。4.2.3恒流阀:流量计工作时具有一定的流量限定,若是超出了限定流量的范围,那么将会影响流量计的正常工作,因此需要在流量计管道中安装恒流阀来有效地限制流量,从而避免引起不必要的误差。流量计拥有一定的测量范围,超出了这个范围,流量计便不能正常进行工作。同时,流量计在测量范围内工作的时候,各个流量点的基本误差是不一样的。那么如果流量计只是在某一个流量点工作的话,可以调整流量计,使之误差达到最小,恒流阀用来自动调节管线中的液体流量,使流量基本上不变,以保证流量计进行稳定工作,一次来提高流量准确度。对于用缓冲罐来进行发油的流量计,在管道中加装恒流阀可以取代缓冲罐,简化发油工序,从而降低油品损耗。此外,流量表与其输油管线的各连接处的密封垫不得突入流体内,以免流速分布发生变化,影响计量准确度。4.3维护管理要及时做到位,安装使用要正确设备在不断地被使用之后,其误差的精确度将减少,从而导致发油系统误差增大。设备的检修一般都有规定的期限,超过规定的期限会对其有一定的影响。因此,要及时培训合格的管理和操作人员,及时检查和维修设备,让设备始终处于良好的运作状态,这不仅仅可以降低误差,而且也可以提高设备的使用寿命,同时也可以提高发油的精确性[19]。20 4.3.1常用流量计的安装、使用和维护(一)椭圆齿轮流量计的安装、使用和维护(1)应该根据所测液体流量的大小、温度的高低、压力的大小、粘度的大小、腐蚀程度以及管口径等方面的因素,选择流量计型号、规格和制造材料。(2)椭圆齿轮的轴应安装成水平位置——即表盘应与地面垂直。这样可以使流量计压力损失小,转动灵活,同时减少底部磨损。(3)严禁扫线蒸汽通过流量计。(4)椭圆齿轮流量计的间隙较小,流体内混入杂质等易卡死流量计。流量计进口处应安装过滤器,以防止杂质进入。(5)连续流程的管路上安装流量计时应有旁路装置,以便定期清洗、检修。当流量计安装在了垂直管道时,应安装在旁路管道中,以免杂质物落入仪表内。由于安装位置的不同,为了便于读数,可将计数器旋转180°或90°。(6)恒流阀应安装在流量计进口处。进出口端应分别装有阀门。开关阀时应缓慢,防止发生突然的冲击、倒流和水击现象。(7)当被测液体含有气体时,流量计前应安装消声器。(8)流量计使用时,流量的大小、介质的温度,不得超过规定的要求。(9)流量计运转时,应检查是否有异常的噪音,指针运行是否正常。(10)要定期清洗过滤器内杂物。并定期对流量计进行检定、检修,发现零件磨损时应及时更换。(二)腰轮流量计的安装、使用和维护(1)应该根据所测液体的流量、温度、压力、粘度、腐蚀程度等情况,选择零件的规格和制造材料。(2)仪表安装前,表前的管路必须彻底清洗干净,仪表应水平安装,即平面与地面垂直。流量计的管道应有旁路装置,以便于装拆和维护。流量计壳体上流向箭头方向应与液体的流向一致。(3)流量计前应安装过滤器,以防止杂质及微粒进入仪表卡死。当计量的液体可能含有气体时,应在仪表前安装消声器,以保证计量准确性。(4)流量计使用时,流量不允许超过规定的最大流量值,否则会导致转动元件的转速过高,从而加剧磨损以及压力损失的增大。流量低于规定的最小流量值时,则计量误差较大。流量变化不得急剧增减,以免使得管道内产生振动、水力冲击和压力剧烈波动等现象而影响流量计的正常工作。(5)被测流体的温度不准超过规定的使用温度,以免使转动元件因热膨胀而造成卡住不动;由于温度变化所造成的附加误差;因温度增高引起的计量室体积增加所造成的测量误差。(6)流量计表头的转动部件应定期注入油润滑,过滤网必须定期清洗。工作中流量计有异常声响时,应该及时进行检查。(7)流量计应定期进行检定。(三)刮板流量计安装、使用、维护20 (1)流量计应水平安装在管路上,流向标志应该与流体流动方向一致。(2)流量计上游必须安装有过滤器,当液体中含有气体时,必须在流量计前安装消气器。(3)当液体有可能倒流时,应在流量计下游端管线处加装单向阀或止回阀。(4)安装时应使流量计轴线与管道轴线基本重合,而且密封垫不应凸入管道内部。管线和流量计均应牢靠固定,不得有明显的摇晃现象。(5)远传式流量计,流量计与现实仪表的连接导线要使用三芯屏蔽电缆线,信号地线不得接电缆线的金属屏蔽网。电缆线的屏蔽网接大地。(6)长期连续运行的流量计,应设旁通管路。(7)流量计在操作过程中,应该尽量避免突然关闭阀门,以致产生极强的水击现象,损坏流量计。(8)指示机构齿轮系应定期加油润滑(钟油或硅油)。连续运行的流量计每个三个月加油一次,断断续续运行的流量计应每隔半年加油一次。(9)为了保证计量的准确度,流量计应定期进行检定。若流量计设有误差调整机构,那么更换齿轮系中的齿轮即可实现误差调整。所要更换的齿轮可向厂家索取。4.3.2流量计常见故障的检查及排除:(一)椭圆齿轮流量计常见故障的检查与排除:定期检查下列项目[20]:(1)流量大小是否超过规定范围;(2)流量计运转过程中有无不正常声音;(3)表盘指针转动是否正常;(4)压力损失是否稳定;(5)过滤器的过滤网是否堵塞,有无损坏。(二)腰轮流量计常见故障的检查与排除:(1)流量大小是否超过规定范围;(2)运转中声音是否正常;(3)指示部分是否正确可靠,回零字轮、指针指示数值与累计指示的终止读数减去起始读数的结果是否相等;(4)流量计的压力损失是否稳定;(5)管道系统是否正常,如阀门、过滤器、消气器等工作是否可靠。(三)刮板流量计常见故障的检查与排除:刮板流量计检修时,不需要把流量计从管线上拆卸下来,只要卸下前盖上的螺栓就可以把转头连同转子整体取下来,流量计主体的所有零件全部暴露无疑,可方便地进行故障的检查与排除。1结束语20 本篇文章对油库发油系统做了详细的介绍,同时还相应地介绍了国内经常使用的两种发油方式,并对实验室模拟油库发油仿真系统的实验设备和实验原理做了全面的介绍。因油库发油系统中,流量的不同对于发油系统的误差会产生不同的影响,所以,文章也把油库中常用的容积式流量计做了简要的介绍,并对容积式流量计中最会用到的三种流量计:椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板流量计也做了必要的概述。接着,文章通过对模拟油库发油仿真系统所作的实验和对港口浦油库的实地调研,收集了几组合理的数据,然后对各组数据进行了全面系统的分析,并通过数据讨论出了油库发油系统所产生的主要误差来源,即油品种类的不同、油品粘度的变化、人员读数时的误差。另外,也客观得分析总结了产生油库发油系统误差的其他相关因素:粘度、温度、压力、介质、空气、杂质、实际使用、维护管理等等。继而针对误差产生的原因,相应地提出了能够降低油库发油系统误差的可行性改进措施,这将对提高油库发油的准确性具有重大意义。1参考文献]:[1]俞金寿,何延庆.集散式控制系统原理及应用[M].北京航空航天大学出版社,1992.[2]刘春生,赵峰.集散式自动发油系统的设计与研制,测控技术.2001.[3]赵永军.油库自动化发油系统的研制.北京工业大学硕士论文,2005.5[4]龚成龙.油库自动发油控制系统.电脑学习,1996.[5]孟凡芹,赵鹏程.油库仪表与自动化[M].中国石化出版社,2008.[6]濮春朗.油库发油系统的改进研究与开发.河海大学,2007.[7]刘思华.PLC在油库自动售油系统中的应用[J].微计算机信息,2002.[8]陆德民.石油化工自动控制设计手册.化工工业出版社,2000.[9]杨槐青,乔双喜,范宝贵.石油成品油计量[M].山西:科学技术出版,1999:229.[10]张进德.腰轮流量计计量原油的误差分析与对策工业计量论文.工业计量,2003.2.[11]王有贵,唐泾贵.提高油库发油量计量准确度的方法探讨[J].中国计量,2007:55.[12]魏文.容积式流量计基本误差的处理.大庆油田储运销售分公司,2008.1.[13]虞庆文.腰轮流量计在油品计量中的误差分析.中国石化集团管道储运公司,2007.1.[14]UniversalOperatingCharacteristicforFlowmeterTestSystems.B.V.Biryukov,M.A.Danikov,andS.S.Kivilis.PlenumPublishingCorporation,1982.[15]K.v.OLSHAUSEN,R.GROSS,andH.KIRCHHEIM.AnIsothermalFlowmeterwithImprovedFrequencyResponseforMeasuringTissueBloodFlow.EuropeanJournalofPhysiology,1976.[16]王永忠.液体容积式流量计的漏流量变化原因分析.计量与测试技术,2010.20 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