目前國內石油產品貿易傳統的質量交接方式是分別測量液體產品的體積、溫度、密度, 然后根據公式換算為空氣中的質量。整個操作過程受環境溫度、天氣變化、操作人員素質等因素制約難以準確計量。因此, 越來越多的煉化企業采用質量流量計進行計量交接。中國石油化工股份有限公司出臺石化股份煉【2013】416號文件《關于煉化企業液體產品鐵路出廠定量裝車計量系統配備的指導意見》, 確保鐵路出廠計量快速準確, 加快出廠速度。文件第五部分[鐵路裝車系統的檢定/校準]明確指出: (一) 裝車系統應按照貿易交接計量器具管理, 定期開展檢定/校準或現場核查; (二) 建議質量流量計實行在線檢定/校準, 以克服離線檢定與實際應用中工藝條件、介質性質不同造成的誤差。

數字靜態電子稱重衡在線校準小鶴管定量裝車系統測量誤差采取的是整體比較法。在確保定量裝車控制系統無故障和質量流量計正常安裝、操作運行的條件下, 測試由質量流量計得到的每節油品罐車的裝載量, 與靜態電子稱重衡在罐車裝車前后過衡得到的凈重比較, 從而獲得流量計在定量裝車系統中的在線測量誤差。

校準操作前務必核對被測流量計的密度系數 (K1、K2、D1、D2) 和壓力補償系數等參數是否與銘牌一致或者確認是否與上周期校準證書的參數數據一致。校準灌裝時根據泵的輸出能力, 同時灌裝4~5節罐車, 盡可能保證流量計瞬時流量在 (70~75) t/h, 同時避開當日作為頂線鶴位和結束灌裝作業的流量計作為被測流量計。

式中:E——示值誤差, %;mn——軌道衡稱量的液體罐車所裝載液體產品的凈重, kg;ms——質量流量計測量的裝車量, kg

(1) 以該公司2016年1月鐵路柴油出廠定量裝車系統中10個鶴位質量流量計的在線誤差測量數據為例。并計算這10臺流量計的合并樣本標準偏差作為在線校準測量過程的A類標準不確定度分量。

(2) 流量計測量引入的不確定度

影響流量計準確計量的因素較多, 如:零點漂移;傳感器測量管受到來自管線和工作環境的振動干擾;受安裝位置和管線應力影響;測量管內有結垢或腐蝕現象;測量介質不滿管或存在密度/黏度變化 (氣液兩相) 等, 都會給測量帶來較大的不確定性。但有些因素通過優化選型、嚴格執行質量流量計安裝規范、認真進行流量計的使用、維護、保養, 可以將引入的測量不確定度控制在可忽略的程度, 或者在測量結果的重復性里被綜合體現。這里主要分析以下幾項影響流量計準確計量的B類不確定度分量。

1) 流量計零點不穩定。為排除或減少零點漂移帶來的測量誤差, 在線校準前應對流量計零點進行檢查。注意避免盲目標零, 當流量計內部存在氣化而導致的零漂, 正常裝車時, 將氣體帶出流量計, 零點將自動恢復。這種情況下標零, 反而會導致零點錯誤, 產生較大測量誤差。科里奧利質量流量計對測量準確性的描述一般是以“基本誤差加零點穩定性”的方式表達基本誤差。以現在廣泛使用的高準質量ELITE傳感器型號為CMF300為例, 資料表明其零點不穩定性為6.80kg/h,

則:ub2=6.80÷75000*100%≈0.009%。

按正態分布, 取置信因子k=2, 則小鶴管控制系統流量計在線校準測量結果的相對擴展不確定度為:

通過對靜態電子稱重衡在線校準定量裝車計量系統質量流量計測量誤差的分析和不確定度評定, 表明該方法是可信的, 可以滿足貿易結算質量流量計的計量性能要求。校準結果可反映出流量計現場實際工況條件下定量裝車系統的整體計量能力。解決因生產現場客觀因素造成不能拆卸質量流量計離線檢定的實際困難, 消除拆卸以及運輸過程中可能帶來對流量計的損害, 為企業創造一定經濟效益。