浅谈液化石油气计量中“零漂”与“走数”问题分析与处理

章玲

中国石油化工股份有限公司 镇海炼化分公司 （浙江 宁波 315207）

浅谈液化石油气计量中“零漂”与“走数”问题分析与处理

章玲

中国石油化工股份有限公司 镇海炼化分公司 （浙江 宁波 315207）

分析了液化石油气管道输送计量过程中科里奥利质量流量计（以下用CMF代表）出现“零漂”与“走数”的原因，从影响测量设备的环境因素、密闭管道的工艺流程、被测介质物性、人员操作入手，在强化测量设备、测量过程控制管理、改进工艺条件3个方面进行了探索与实践。

液化石油气 计量 零漂 走数

CMF的“零漂”与“走数”问题限制了其在一些贸易计量方向的应用。环境因素、安装情况等都对CMF性能带来影响。而其测量介质的物理性能也是影响其计量准确性的重要因素。液化石油气的物理状态不稳定，是一种易气化的特定介质，其饱和蒸汽压随温度变化。此外液化石油气的蒸汽压和组份有关，不同组份有不同的蒸汽压。大约温度每升高1℃，蒸汽压力增大约0.02～0.03MPa，使其管线内压力不稳定，极易引起流量计“零漂”、“走数”[1]。如何提高CMF在石油工业密封管道输送工艺中的计量准确度需要在实践中不断探索、完善。

流量计“零漂”的处理

1 “零漂”问题的描述

中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司（以下简称为 “我公司”）使用的流量计是（ROSEMOUNT）生产的质量流量计，型号CMF400。在实际工作中发现每年的冬、夏两季是CMF计量误差出现的高发期,极易引起贸易计量纠纷。通过生产装置实时监控系统检查流量计支付过程，其瞬时流量与密度曲线均平稳，无法判定流量计运行出现故障，但通过零位检查往往发现流量计出现了“零点漂移”。

2 原因分析

零点漂移可描述为：输入电压为零，输出电压偏离零值的变化。它又被简称为：“零漂”。零点漂移可能有以下几点原因，具体要根据现场情况分析。

（1）流量计是不是离振源太近，有可能是振动引起。

（2）安装应力造成，有必要重新安装。

（3）电磁干扰,注意电缆屏蔽线一定要接地。

（4）温度变化。

在排除振源及电磁干扰的影响后，我们对管壁温度变化和“零漂”进行了实际观察记录，在夏季，管壁昼夜温差可达15～20℃，日照面与背阴面温差达10～15℃，这直接导致了“零漂”的产生。

实践证明，温度变化是产生“零点漂移”的主要原因，也是最难克服的因素，这是由于CMF流量计内半导体器件的导电性对温度非常敏感，而温度又很难维持恒定造成的。所以由温度变化所引起的半导体器件参数的变化是产生“零点漂移”现象的主要原因，因此也称“零点漂移”为“温度漂移”，简称“温漂”。

3 采取措施

由于无法对流量计进行内部线路改造，我们在计量设备管理上制定了零位定期与不定期检查制度：

（1）常规一年2次，分别安排在7月初和12月初，气温上升、下降较明显的时候。

（2）非定期检查规定在实际工况与环境条件发生较大变化时。

（3）特别是工艺条件、重新安装流量计等变动时或温度大幅度变化时需要重新调整。

通过上述措施，有效控制了此类计量风险，使误差范围控制在规定要求之下。

4 调零方法

针对液化气的调零，需在流量计计量的实际工况条件下，在安装现场进行[2]。因此检测要在装船过程中选一中间时段，这时流量传感器已排尽气体，充满待测流体，然后关闭传感器上下游阀门，在接近工作温度的条件下由专业部门，用专用流量计配套软件，进行零位检查与调整。

流量计“走数”问题的分析与处理

1 “走数”问题的描述

我公司液化气石油气管道直径为300mm，流量计与球罐距离约500m，大管径长输管线，易气化介质，各种不利因素给CMF计量准确性带来了挑战。在实践中发现液化气流量计在夏季停付状态下自动走数现象发生较为频繁，走数量大，量程为0～545t/h的流量计，平均走数达1～2t/h。如不采取有效手段归避，易造成了贸易计量过程中的“虚计量”。

2 原因分析

从工艺安全角度出发，为防止管线憋压，在停付状态下，原有的流程设置，流量计所在管线与液化气球罐必须相通,以便管线向球罐泄压。球罐与管线的压差存在引起了液化气的流动，使流量计测量管受力感知振动，是流量计出现自动“走数”的主要原因。

通过长时间观测“走数”主要出现两个阶段，一是在输送完液化气停泵时，由于管线内液化气在输转时要保持液相，高于球罐饱和蒸气压。停泵后，管线内介质向球罐泄压，产生液化气流动；其次是在液化气停付过程中，长输管线内液化气受环境温度的变化热胀冷缩，也会引起管线内压力及与球罐的压差变化。特别是环境温度的变化是导致管线内压力变化产生走数的主要原因，同时管线内压力变化也会导致“零漂”现象的出现。

3 采取措施

（1）改进工艺流程，保持管线内液化气压力稳定

在工艺上作了改进，在液化气球罐至流量计之间的管线上增设了压力调节回路（图1、图2）。当管线内液化气压力超过1.2MPa时，调节阀自动打开向球罐内泄压，当管线内压力低于0.9MPa则调节阀自动关闭。切断了流量计所在管线与球罐的之间液化气的流动；1.2MPa压力低于管线设计的1.8MPa设计压力，即附合了安全要求又保证了管线内液化气基本保持液相，大大减少了管线内液化气气化。通过采取此项措施，我们发现流量计走数现象大大改善，走数量大大减少，走数现象发生的频率也大大降低，取得了良好的效果（表1、表2）。

（2）优化计量操作，规范操作规程

由于流量计小流量走数仍然存在。为避免贸易计量的“虚计量”，我们在测量过程管理上一是规范了发货操作规程、强化各岗位的配合；二是优化流量计读数操作，改船靠泊即读前数，离泊前读后数；为开泵前5min读前数，停泵后马上读后数，将流量计走数“虚计量”减少到最低限度。

表1 改进工艺前流量计“走数”情况

表2 改进工艺流程后流量计“走数”情况

（3）完善测量管理体系，加强测量设备与设量过程管理

首先加强对测量设备的管理，当计量人员发现流量计出现不正常走数时，须由计量设备的使用部门与计量设备管理部门及时查找原因，由岗位操作人员与管理技术人员两级确认，以便及时发现，制定相应的措施，做好闭环管理；其次加强测量过程管理，要求测量过程专业管理部门加强对整个操作过程的监督与考核；三是建立由总工程师或主任师为计量负责人的计量人员网络图，由于影响计量准确性的因素很多，往往涉及工艺、设备、测量仪表、实际操作，需要有专业人员牵头协调，进行多个工种的配合，才能起到事半功倍的效果。

结语

由于CMF是利用金属薄壁管道的机械振动来测量质量流量的，温度和压力对测量结果都会产生影响，所以温度与压力的变化是导致计量过程中出现“零漂”和“走数”的主要原因[3]。只有加强计量管理和技术革新，才能尽可能地克服“零漂”和“走数”问题，使贸易双方都能对计量结果认可，避免计量纠纷的发生。

[1]祖因希.液化石油气操作技术与安全管理[M].北京：化学工业出版社，2003.

[2]张应立.液化石油气储运与管理[M].北京：中国石化出版社，2007.

[3]徐英华,杨有涛.流量及分析仪表[M].北京：中国计量出版社，2008.

Analyses aim at the causes about“zero drift”and “counting”of CMF in the transmission and measurement of liquefied petroleum gas pipeline.Then,an exploration and practice are carried out on how to strengthen the surveying equipment,how to enhance the controlling management of survey process,and how to improve technological condition from the following aspects like the environment factors influencing survey equipment,the technique process of closed pipeline,the physical nature of surveyed medium, and personal operation.

liquefied petroleum gas;measurement;“zero drift”;“counting”

章玲（1972-），女，经济师，主要从事贸易计量测量过程管理。

2009-12-07