码头流量计
椭圆齿轮流量计可选用机械显示表头和电子显示表头两种计数机构,广泛应用于各工业领域的液体流量控制,适用于各种类型的液体测量,如原油、柴油、汽油等,具有量程大,精度高,使用和维修方便等特点,选用不同的制造材料,可满足石油、化工、医药、食品、冶金、电力、交通等各领域的液体流量计量。
工作原理
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,所以不是优良密封的)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。
技术参数
1)基本误差:±0.5%,±0.2%
2)被测液体粘度:2~200mpa.s,可定制高粘度
3)被测液体温度:-20~+80℃,可定制高温
4)*大工作压力:铸铁、不锈钢1.6Mpa;铸钢2.5Mpa,6.4Mpa,可定制高压
5)材质:铸铁、铸钢、不锈钢
6)信号输出(远传型、智能数显型):
a、供电:24Vdc
b、脉冲,4-20mA
7)防爆(可选)
8)保温夹套(可选)
测量范围
外形尺寸(单位:mm)
1.铸铁型、铸铁高粘型、铸铁高温型、铸铁变形型
公称通径 | L | H | A | B | D | D1 | N(个) | Φ |
10 | 150 | 100 | 165 | 210 | 90 | 60 | 4 | 14 |
15 | 170 | 118 | 172 | 226 | 95 | 65 | 4 | 14 |
20 | 200 | 150 | 225 | 238 | 105 | 75 | 4 | 14 |
25 | 260 | 180 | 232 | 246 | 115 | 85 | 4 | 14 |
40 | 245 | 180 | 249 | 271 | 145 | 110 | 4 | 18 |
50 | 340 | 250 | 230 | 372 | 160 | 125 | 4 | 18 |
65 | 420 | 325 | 270 | 386 | 180 | 145 | 4 | 18 |
80 | 420 | 325 | 315 | 433 | 195 | 160 | 8 | 18 |
100 | 515 | 418 | 370 | 458 | 215 | 180 | 8 | 18 |
150 | 540 | 515 | 347 | 557 | 280 | 240 | 8 | 23 |
200 | 650 | 650 | 476 | 720 | 335 | 295 | 12 | 23 |
2.铸钢型、铸钢高粘型、铸钢高温型
公称通径 | L | H | B | A | D | D1 | N(个) | Φ |
20 | 250 | 164 | 220 | 160 | 125 | 90 | 4 | 18 |
25 | 300 | 202 | 252 | 185 | 135 | 100 | 4 | 18 |
40 | 300 | 202 | 293 | 208 | 165 | 125 | 4 | 23 |
50 | 384 | 262 | 394 | 312 | 175 | 135 | 4 | 23 |
80 | 450 | 337 | 452 | 332 | 210 | 170 | 8 | 23 |
100 | 555 | 442 | 478 | 310 | 250 | 200 | 8 | 25 |
150 | 540 | 510 | 557 | 347 | 300 | 250 | 8 | 26 |
200 | 650 | 650 | 720 | 476 | 36 | 310 | 12 | 26 |
注:铸铁、铸钢高温型椭圆齿轮流量计外形尺寸:DN15~DN25,A、B尺寸按上表数据加160mm热延伸管:DN40~DN80,A、B尺寸按上表尺寸加300mm热延伸管,其余尺寸同上表相应尺寸。
3.不锈钢型
公称通径 | L | H | B | A | D | D1 | N(个) | Φ |
15 | 208 | 120 | 228 | 172 | 95 | 65 | 4 | 14 |
20 | 236 | 150 | 238 | 225 | 105 | 75 | 4 | 14 |
25 | 287 | 195 | 246 | 232 | 115 | 85 | 4 | 14 |
40 | 265 | 178 | 349 | 265 | 145 | 110 | 4 | 18 |
50 | 265 | 178 | 349 | 265 | 160 | 125 | 4 | 18 |
65 | 365 | 260 | 436 | 319 | 180 | 145 | 4 | 18 |
80 | 420 | 305 | 459 | 324 | 200 | 160 | 8 | 18 |
100 | 515 | 400 | 554 | 373 | 220 | 180 | 8 | 18 |
150 | 540 | 515 | 607 | 397 | 280 | 240 | 8 | 23 |
安装注意:
1.流量计可水平安装或垂直安装,但椭圆齿轮轴应安装成水平位置。
2.流量计本体材料有铸铁(普通型,主要用于油类介质测量),不锈钢(防腐型)。
3.为防止被测介质中杂物卡死流量计,必须在表前安装过滤器配套使用。
成品油出口计重和监管模式的**:
在分析国内现有成品油出口计重和监管存在问题的基础上,通过**监管思路和模式,将*的测量设备、在线校准、实时数据采集监控、远程访问等多项技术集成应用,开发了出口成品油电子监管系统,有效解决了船舱计重偏差大、效率低的问题,实现了成品油出口计重和监管模式的**。目前,中国成品油出口贸易计量按照重量交接模式,由国家法定部门实施,采用包括静态计重(如船舱计重和岸罐计重等)和动态计重(如体积流量计和质量流量计等)的计重和监管方式。成品油出口计重和监管的结果不仅直接关系贸易各方的利益,而且也体现国家职能部门的检验水平和监管效能。
1 存在问题
多年以来,中国成品油出口法定计重一直沿用船舱计重的模式。船舱计重一方面受到船型、船舱结构、图表不确定度、天气状况以及船方诚信度等诸多不确定因素的影响,计量准确度较低、误差偏大;另一方面,由于船舱计重需要耗费大量人力,人工检尺、测温、采样、检测和计算等过程复杂,导致船舶驻港时间较长,降低了码头泊位及船舶的周转率。因此,船舱计重模式越来越不适应当今市场经济迅速发展的要求。
而流量计在成品油国内贸易有较多应用,考虑到经济性和实用性,国内大多采用离线检定方式。但由于介质种类、温度、压力等工况的差异以及质量流量计安装应力等原因,离线检定方式不可避免地会导致质量流量计现场使用时产生一定的偏差。因流量计在线的准确性、可靠性和稳定性难以满足国家法定部门全过程监控的技术要求,制约着流量计在成品出口计量和监管领域的推广应用。
如何适应出口贸易快速发展、提高成品油出口计重的准确性和监管成效成为亟需解决的一个难题。
2 现有法定计量模式的利弊分析
根据GB/T 9109.5—2017《石油和液体石油产品油量计动态计量第5部分:油量计》和GB/T9109.1—2016《石油和液体石油产品动态计量一部分:一般原则》,静态计量和动态计量都是中国认可的两种法定计量模式,通过表1,对各种计重方式的利弊进行简要的分析归纳。
通过分析得到:从精度上看,岸罐计重准确,其次是hualu/华陆质量流量计,船舱计重的精度低;从影响因素上看,除了质量流量计外,其他三种计重方式都会受到诸多因素影响,船舱计重影响因素多,货损风险也是大;从监管上看,船舱计重和岸罐计重更直观、更容易监管,而对于流量计,目前缺乏较好的全过程监管手段。
多年实践经验表明,尽管检验人员耗费大量的人力和时间对如“BINH MIMH XX”“SHENG YOU XX”等一些船舶进行严格检查,但因诸多因素(如舱容表、船舱管路等)无法确定,故始终查不出原因,偏差高达1%,监管效果并不理想。岸罐计重受输油管线油误差和人工检尺等影响较大,整体精度也不太理想。
3 **思路
近年来,质量流量计技术发展迅速、准确性越来越高,为解决成品油出口计重和监管难题、寻找准确的计重方式提供了一个很好的研究方向。质量流量计计重模式虽然整体性能较好,可避免人为因素影响,但目前还没有较好的技术手段对装船过程中仪表的准确性和可靠性进行有效监督,这也是制约了流量计计重模式大范围推广应用的主要原因。
为此,在识别制约质量流量计计重模式的各种因素的基础上,提出通过建立出口成品油电子监管系统来解决这些问题。具体对策如下。
(1)对现有hualu/华陆质量流量计进行技术升级改造,提升其精度和可靠性。流量计自身的精度和稳定性是计量准确可信的基础和前提,通过质量流量计的技术升级、改善仪表运行环境等措施将大大提升质量流量计自身的精度和可靠性。
(2)通过建立在线校准系统解决流量计的准确性问题。按照国家相关规程的要求在成品油出口装船流程上建立在线校准系统,随时对各台流量计进行在线校准和核查,确保流量计随时处于准确和受控的状态。
(3)通过建立实时数据采集监管系统确保流量计运行过程可靠、受控。实时数据采集监控系统可以采集、监控质量流量计的所有运行数据,实时记录每一台流量计运行介质的温度、密度、压力、瞬时流量、累积量等测量参数和运行趋势曲线,同时对趋势曲线连续性、参数上下限、参数异数报警、历史事件等数据进行分析判断,为流量计的运行状况提供依据。
(4)通过建立系统的远程访问来确保流量计运行状况随时受控。在建立实时数据采集监控系统和在线校准系统的基础上,利用网络技术实现监管部门对码头质量流量计装船过程的24h远程访问和监控,为采用质量流量计计重模式提供公平、公开、公正的技术支持平台和手段。
⑸为流量计计重提供有效过程证据。在电子监管系统中实现流量计运行数据及曲线的实时拷屏、仪表校准数据记录、存贮及打印等功能,为质量流量计计重模式提供有效的证据支持。
4 **实践
2013年6月,原广州检验与中国石油化工股份有限公司广州分公司决定合作在广州港西基码头建设出口成品油电子监管系统,进行成品油出口计量和监管模式的**尝试。2015年3月该系统投入试运行,2016年2月完成验收。该系统国内以质量流量计计重结果作为出口贸易结算依据的先河,成为国内“出口成品油电子监管示范基地”。该系统将*的测量设备、在线校准、实时数据采集监控、远程访问等多项技术集成应用,实现了成品油出口计量和监管模式的重大**,其结构见图1所示。
4.1 码头流量计
对码头6台流量计进行了**的技术升级改造:将高准(Micro Motion)质量流量计D型传感器更新为精度更高、重复性更好的ELITE传感器,将模拟技术的9739变送器改造成采用MVD数字技术的2700变送器,同时改造仪表箱以改善仪表运行环境等。
4.2 在线校准系统
通过对西基码头汽油、柴油、航煤共5条输油管线实施在线带压开孔,在计量间内按照国家相关规程的要求建立在线校准系统,随时通过管线转换对各台质量流量计实行在线校准或核查,以确保流量计随时处于准确且受控的状态。
4.3 实时数据采集监管系统
实时数据采集监管系统选用美国A-B公司的PLC,上位机采用国产组态王软件的工程画面及历史曲线等功能实现系统工艺流程模拟画面实时数据显示、实时运行趋势曲线、历史数据及曲线的查询等功能。该系统能对参数上下限、趋势曲线连续性、历史事件等数据进行分析判断,实时了解流量计的运行状况,从而判断其运行是否正常,计量数据是否准确。当测量参数出现异常时,系统会及时报警并记录,以便进行检查和处理。
4.4 系统的远程访问
在实时数据采集监控系统和在线校准系统的基础上,利用组态王软件的WEB发布功能实现相关工程画面及历史曲线的网络发布,并通过系统安全功能实现不同用户远程访问的权限控制,以确保数据安全。
4.5 统计分析功能
统计分析系统是实现对全套系统运行状况进行宏观的监管。将每一船次的岸罐数据、流量计数据和船舱数据纳入数据库,根据按需要对数据进行多条件的检索和统计分析,实现对任意时间段内、任意船舶、任意油品进行汇总和趋势分析,对长期处于异常状态的船舶进行预警,查询结果可以XLS文件导出。
5 实施效果
5.1 经济效益
出口成品油电子监管系统的投入总费用约400万元,主要包括对码头hualu/华陆质量流量计进行升级改造所需费用(约90万元)、实施项目技术开发费用(约55万元)、管线安装和总控室改造费用(约255万元),这是项目研发初期的一次性投入。
5.2 社会效益
(1)该项目的成功是政企合作、改革**、运用*科技力量提高生产效率和经济效益的*,进一步优化了营商环境,切实为企业避免巨额损失,提高了企业竞争力。
(2)大大压缩现场检验时间,提高了通关效率和码头泊位利用率。现场检验监管时长由原来手工船舱计重约4h压缩至0.5h,西基码头的泊位利用率由2012年的60.7%提升到2018年的68.3%。
(3)该项目整合了关企双方的优势资源,为监管部门采信流量计计重方式提供了有力的数据和技术支持,是国内出口成品油重量鉴定模式的一次重要突破,在国内同行业有较强的示范作用和推广意义。
(4)采用新的检验模式,实现了反欺诈的功能,同时产生了良好的警示效应,一些不法商船现象已有收敛。
6 总结
实践证明,出口成品油电子监管系统的成功开发和应用,不仅改变了传统的船舱计重单一模式,将*的质量流量计动态计重模式应用到出口成品油计量领域,而且为这种模式提供了一个技术*、性能可靠、客观可信的计量监管和技术保障平台,实现了技术**和管理模式新。