摘 要：針對質量流量計在成品油貿易交接計量中的應用，介紹了通過壓力補償提高流量計計量精度及利用計算機和流量計通訊全面監控流量計運行情況的方法。

關鍵字：質量流量 成品油 計量 通訊

    成品油貿易計量使用質量流量計在國內已經得到普偏應用，然而在應用過程中存在的問題始終是從事計量工作工程技術人員普偏關心的問題，如何使用和解決這些問題是關系到計量是否滿足預期要求的關鍵。我公司是一家煉化企業，所生產成品油中的0^#柴油、90^#汽油、93^#汽油、97^#汽油4個品種，一部分通過管線輸送到本地銷售公司油庫，每條輸油管線上各安裝1臺質量流量計，所輸送油品的計量交接方式以質量流量計為準。4臺流量計均選用艾默生公司產品，傳感器為3臺CMF400和1臺DS600，變送器均為現場安裝本安防爆型2700，流量計精度等級0.1級。

    為了保證質量流量計的計量精度，我公司計量儀表技術人員強化了以下3個方面工作：正確安裝、壓力補償和全面監控。

    1 正確安裝

    質量流量計安裝時關鍵要把好傳感器的安裝質量關，根據不同的過程介質，傳感器有向上、向下和旗形等不同的安裝方式。對于本站所輸送的成品油介質，4臺傳感器均選擇向下安裝，安裝時需要特別防范的是，使傳感器不受震動和應力的干擾。避免震動干擾的方法是在傳感器出入口工藝管線上增加地支撐，支撐管可以將震動干擾導入大地；避免應力干擾的方法是保證傳感器出、入口管線保持良好的同心度，工藝管線上的配對法蘭間距嚴格按照傳感器的連接法蘭間距選定。另外，雖然質量流量計沒有直管段要求，安裝時盡量減少過多管道變徑及彎頭，以避免流體產生不必要的紊亂。

    2 壓力補償

    壓力補償是指在過程壓力偏離流量計標定壓力的情況下，流量計變送器對傳感器測量精度的補償。質量流量計誕生時，由于其直接質量測量的原理，人們普遍認為其測量精度不受過程壓力變化的影響。隨著質量流量計的逐漸推廣，人們在不斷的使用過程中發現過程壓力變化對質量流量計的測量精度有一定的影響，主要原因是過程壓力偏離標定壓力而引起傳感器靈敏度變化，從而導致流量計產生測量誤差。作為貿易交接使用的質量流量計，該誤差不容忽視。艾默生公司給出了不同型號傳感器測量靈敏度受過程壓力變化而變化的誤差對照表，現將所選用的兩種型號傳感器數據摘錄如表1

   

    泵站投用初期，在沒有實施壓力補償的情況下，我們取3次0#柴油付油數據的罐、表付出量進行了比對，原始數據如表2。

    從表2中可看出罐量大于表量0.6個百分點以上，本站流量計離線標定時介質壓力為0.2MPa，而實際付油時，工藝過程壓力約為0.8MPa，對照表一中艾默生給出的數據，0#柴油所選用的DS600傳感器，實施壓力補償后，理論上流量計的計量數據可修正0.4個百分點，壓力補償和計算機信號采集示意框圖如圖1。

    壓力補償接線完畢后，用手操器或電腦對流量變送器進行相關組態，流量變送器通過HART協議讀取壓力變送器中的過程壓力數據，自動修正瞬時流量數值。在實施壓力補償后的實際付油過程中，我們再取0#柴油的罐、表的3次連續付出量進行了比對，具體數據如表3所示。

    從表3可看出，實施壓力補償后，罐表二者之間的誤差縮小到0.3%以下，考慮到油罐計量中人工檢尺、測溫等諸多不確定因素，修正結果可以接受。因此，在貿易計量中，如果過程壓力偏離流量計標定較大，必須對質量流量計實施壓力補償。

    3 實時監測

    本泵站分別為工藝操作人員和計量人員設置了監控畫面，工藝人員只監控流量計的瞬時流量，而計量人員則監控流量計中的瞬時流量、累計流量、溫度和密度4個信號。

    成品油泵區工藝操作室原有一套PLC監控系統，本次設計將首站4臺質量流量計瞬時流量通過變送器頻率輸出口信號引入PLC，工藝操作人員通過PLC的上位計算機僅只監控付油瞬時流量，見圖1。原理上也可將圖中流量變送器壓力補償中的電流輸出端子1和2串入到PLC的模擬量輸入卡件中，質量流量變送器通過輪訊方式讀取壓力變送器信號和輸出瞬時流量電流信號。關鍵要正確接線，否則，流量變送器會將壓力變送器的零位4mA信號疊加到電流輸出信號中。

    計量人員對流量計的監控則通過選用一臺專用計算機與質量流量計通訊來實現。4臺流量計通過RS-485輸出口以總線方式串聯，計算機上安裝MOXA信號采集卡和MCGS工控軟件，采集卡與頂端1臺流量計相連，選用Modbus通訊協議，采集流量計中的瞬時流量、累計流量、溫度和密度4個信號，在MCGS中組態。系統具有下列功能：

    （1）工藝流程圖

    （2）實時數據顯示

    （3）歷史趨勢記錄

    （4）付油到達計劃量報警并記錄

    （5）批量存盤記錄

    4 結論

    經過壓力補償之后，質量流量計的測量精度得到了很好的保證，同時，通過計算機與流量計之間的通訊，形成瞬時流量，累計流量，溫度和密度信號歷史趨勢記錄，既方便計量人員全面掌握付油全過程，也方便計量管理人員準確處理紀律糾紛。最后，計量計算機通過局域網將實時數據發送至上級計量管理系統，統計并打印出廠票據，能有效避免人工誤差。

    參考文獻

    [1]蔡武昌，孫淮清，紀綱。流量測量方法和儀表的選用。化學工業出版社，2001。
    [2]蘇彥勛，李金海。流量計量。中國計量出版社，1991。
    [3]艾默生公司。1700/2700使用手冊。2004。
    [4]MCGS使用手冊。昆侖通態，