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孔板流量计在制品油管道的操纵

背景: 创作者: 宣明准确时间:2019-10-12

         择要:孔板流量计经由进程丈量差压穿过管道内流体时所用时长,取得管输介质刹时流速值,并经由进程对刹时值的类似积分取得过站累计流量。将某运转工况下刹时流量与累计流量的趋向变更停止对照,证实了孔板计量切确,精度知足出产须要,进步了出产效力。另外,孔板流量计还收罗了管道内流体的声速值,经由进程前期革新将该数据传递至站P??LC,能够取得油品声速值的及时数据。将密度与声速随时候变更的趋向停止对照得出:操纵孔板流量计停止批次界面检测,可取代站场密度计检测装配从而大幅下降保护职员休息强度并节流运转用度。

 
        孔板具备标的目标性好,穿透才能强的长处,且易于取得较集合的声能,传布距离远,在农业、医学、产业、军事等范畴有着普遍的操纵,出格是在丈量产业范畴,因为孔板手艺具备精度高、非打仗、无损等长处因此取得了普遍的操纵。我国某长输制品油管道胜利操纵孔板手艺完成了流量切确丈量和混油界面检测。该管道于2009年建成投产,线路西起甘肃兰州,东行河南郑州,南抵湖南长沙,支线全长2086km。管道接纳常温密闭挨次保送工艺,保送多种油品[3]。管道支线设有16座工艺站场,每座站场内均装配均衡孔板流量计1台。
 
1孔板流量计任务道理
        今朝,产业上丈量流量的传感器品种单一,检测手腕也多种多样,按丈量道理可分为电学道理、热学道理、光学道理、声学道理、原子物理学道理等。孔板流量计即为操纵声学道理经由进程对管道中流体的声速丈量从而取得其流速值。
 
        管道接纳牢固式流量计,该型流量计以时差法为丈量道理,首要由孔板换能器、旌旗灯号处置电路及流量显现体系3局部构成。时差式孔板流量计的丈量道理(图1):孔板穿过流体逆流和逆流时候差别,按照孔板脉冲在被测介质的逆流和逆流构成的速率差丈量流体的流速,当时候差Δt与介
质速率成反比,介质流速越快,时差值就越大。
 
2孔板流量计功效拓展
2.1输油计量
        管道内介质的活动能够类似看做是定常流,由不可紧缩流体定常活动持续性方程可知:肆意时候段经由进程管道内某截面的流体体积即是该截面面积乘以介质经由进程该截面的均匀流速对该时候段的积分。流量计较机以秒级为根基时候距离收罗到的是一系列伶仃的、不持续的数据点,在收罗到刹时流量数据点后计较机对其深度处置,停止类似积分。即相邻两个刹时流量值取均匀数与时候距离相乘并将乘堆集加乞降。
 
        图2为SCADA体系收罗到的某中间站场孔板流量计刹时值与累计值变更趋向图。如图2所示,20:12过站流量由680m3/h增添至800m3/h,刹时流量曲线呈现阶跃,累计流量曲线变得峻峭,斜率增大。
刹时流量与累计流量趋向
        虽然在汗青趋向图中,一体化孔板流量计所测得的刹时流量值在必然规模内动摇,并且与管道内现实值有必然的偏差,但这并不影响调剂员对管道运转状况的全体掌握,其精度完整可知足管道调控运转的现实须要;同理孔板流量计类似积分所得的累计值普通也不作为管道各方交代计量的结算数据,可是可作为出产的指点性数据,比方可大抵计较日输量、批次输量、批次界面地位等。与操纵首末站储罐液位停止出产数据计较比拟,孔板流量计数值取得加倍方便快速,进步了调剂员的任务效力。
 
        操纵在线密度计对管道内流体密度值停止丈量,从而到达批次跟踪、混油界面检测和辨认差别油品的目标。密度计法完成简略方便,密度检测装配运转靠得住,该体例是制品油管道操纵较为成熟的手艺手腕。为考证操纵声速值检测混油界面的可行性与靠得住性,将某一时段批次界面经由进程某站场时油品声速值与密度值在 SCADA 体系所收罗到的数据绘制在统一图示内 (图 3)。密度值由密度计撬座装配持续轮回取样测得,声速值由孔板流量计测得。
 
        由图 3 可知,当混油界面经由进程该站场时,油品密度值与声速值起头同步回升;跟着混油段中柴油组分所占比例的不时增添,两者数值均逐步增大,曲线斜率也不时增添;而当下一批次纯柴油油头进站时,密度曲线、声速曲线也都趋于陡峭,并非常终稳定稳定。在全部进程中站内油品由汽油逐步变为柴油,管道内油品密度值由735 kg/m3 变更为832 kg/m 3 ,而声速值由 1221 m/s 回升至 1398 m/s。由以上阐发可得:在停止批次界面检测时,声速值与密度值两种手腕是等效的。
密度-声速变更趋向
3 论断
        孔板流量计操纵声学道理对流体在管道内的流速值停止丈量,经由进程一系列的数据处置取得了管道内流体的刹时体积流量,在此根本大将刹时流量对时候停止类似积分处置可得管道输油累计值,此数值虽有必然偏差,但完整能够知足管道出产须要。以上两种数值可直接供调剂员作为指点性数据操纵,增添了数据来历的方便性和有用性并大幅进步了任务效力。
 
        孔板流量计在对管道内流体停止流速丈量的同时,直接地取得了流体声速值。按照差别烃类因为其密度、弹性模量差别致使声速值也差别的物理学道理,操纵站场现有的外夹式西门子孔板流量计,在不增添其余从属装配的条件下,胜利完成了柴汽界面的辨认,且其辨认精度与操纵在线密度计体例不异。即使在密度计装备发生毛病而生效的环境下,此体系仍能够自力任务,赞助调剂员停止柴汽混油界面的辨认。
 
        在以上手艺保证的条件下,站场密度计检测装配由之前的持续运转,改成在批次界面经由进程时站场时候歇运转,这不只可大幅下降保护职员休息强度、下降出产运转用度和发生经济效益,还进步了油品品质的保证才能。
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