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用螺旋轉子流量計減少油品裝船計量異議實例分析

作時間:2018-05-22  來源:  作者:
   

 無脈動、低噪音、振動小、壽命長,準確度等級高、高可靠性、流量范圍大等優(yōu)點,使UF-Ⅱ螺旋轉子流量計(以下簡稱“UF-Ⅱ”)廣泛用于石油、化工、碼頭等行業(yè)的油品貿易計量和管理控制。本文項目選用了2臺LB834-112型表,安裝于某石化成品油碼頭5#躉船。KFX壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

 
一、UF-Ⅱ與油品出廠數(shù)采系統(tǒng)的結合
整個數(shù)采系統(tǒng)由操作站、控制站、報表機、躉船顯示和網絡通信部分組成,如圖1所示。
UF-Ⅱ 與油品出廠數(shù)采系統(tǒng)框圖
操作站硬件:DELL服務器PE2500P3/933/512M/36G/19。
軟件:WNT4.0、IFIX2.6(有限點,300點)、VB6.0、Access數(shù)據(jù)庫、Oracle數(shù)據(jù)庫、計量監(jiān)控操作應用系統(tǒng)。
貿易交接用CMF:MicroMotion公司D600配9739。
 
數(shù)采控制站以GE-FANUC-9030PLC為基礎組成。選PLC是其系特殊體系結構的工業(yè)計算機,經過30多年發(fā)展,功能已有極大提高,不僅能實現(xiàn)邏輯判斷、計時、計數(shù)等順序控制功能,還具有算術運算、對模擬量進行控制等功能。它面向控制過程及面向問題的編程語言,既保持了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀特點,又顧及了大多數(shù)電儀技術人員的讀圖習慣及微機應用水平。同時PLC專為惡劣工業(yè)環(huán)境設計,能在電噪聲很強,電磁場干擾、機械振動、溫濕度變化都很大的環(huán)境中使用。
 
控制站以模件IC693APU300接收UF-Ⅱ脈沖。其他模件有:CPU模件IC693CPU360、協(xié)處理模件IC693PCM311、以太網卡轉換器IC649AEA102、以太網接口模件IC693CMM321、模擬量輸入模件IC693ALG223、開關量輸入模件IC693MDL646、電源模件IC693PWR321等;軟件有LOGICMASTER90編程軟件,(VER9.02)MEGABASIC等。系統(tǒng)與CMF通信用RS-485方式,標準Modbus協(xié)議,RTU模式;通信參數(shù)為:9600b/s、8位數(shù)據(jù)位、1位奇校位、1位停止位,按周期輪詢采集累計量、瞬時流量、密度、溫度信號。功能和特殊要求:計量管理系統(tǒng)從控制站讀入現(xiàn)場實時數(shù)據(jù),進行記錄、處理與監(jiān)控操作,以及數(shù)據(jù)登錄等,實時性強,系統(tǒng)操作權完全由應用系統(tǒng)控制,不允許隨便退出應用系統(tǒng)進入操作系統(tǒng)。2#操作站運行的躉船顯示程序和批量裝船語音報警程序在系統(tǒng)中功能非常重要,IFIX通過后臺功能定時調用其運行。實時數(shù)據(jù)記錄在該機的歷史數(shù)據(jù)庫中,批量裝船實時數(shù)據(jù)記錄在該機的Access數(shù)據(jù)庫中。該機安裝Oracle數(shù)據(jù)庫兼做服務器,與1#站互為備用,各監(jiān)控操作畫面相同。與企業(yè)互聯(lián)網用戶機交換的數(shù)據(jù)存在1#站的Oracle數(shù)據(jù)庫中,并與上級網通信。
 
二、UF-Ⅱ使用的三個注意點
UF-Ⅱ是通過一對轉子進行測量的,要求被測介質純凈度高,應安裝合格的過濾裝置。在非連續(xù)使用場合再次使用時,須注意氣穴等增大計量誤差。若介質可能氣化發(fā)生氣液兩相時,氣體分離器是保證準確計量的必備裝置。為取信用戶,UF-Ⅱ測量點應盡量靠近油船,避免表下游管線儲量引發(fā)異議。
 
1.UF-Ⅱ用于成品油計量中磁耦合問題
UF-Ⅱ有電子、機械兩種計數(shù)表頭供選,轉子運動經傳動部件磁耦合給變換單元,保證儀表密封。變換單元將轉子旋轉數(shù)換算為流量當量傳遞給計數(shù)單元,經計數(shù)單元前置電路整形處理,形成計數(shù)脈沖,表頭累積顯示,也可遠傳。這里需要強調兩種表頭磁耦合的區(qū)別:電子表頭的信號耦合由傳動板上嵌入的小磁石承擔,傳動板與探頭的間隙僅1mm,其間充滿被測介質;機械表頭配套的內外耦合磁鋼間間隙也很小,但在密封腔體外,其間無介質。若介質中無鐵磁物質,兩者無優(yōu)劣之分。
 
可成品油因加工與輸儲容器內壁腐蝕,其中懸浮有視力不能分辨的鐵屑微粒。盡管配套過濾器可防止固體物質卡住轉子,且濾網孔很小,但鐵微粒仍可通過。此時用電子表頭,油品進入腔體夾帶的鐵微粒便可能被磁石吸引,日久便聚集到傳動板上磁石部位很小間蝦蔑,造成該部位磨損損壞。此現(xiàn)象筆者尚未見過報道,希望能引起重視。因此,介質中若有鐵磁物質,宜用機械表頭。
 
2.UF-Ⅱ采用石墨軸承需注意保護
在計量汽油等低黏度介質時,若用滾珠軸承會因嚴重磨損而影響流量計的準確度等級和壽命。但石墨軸承具有優(yōu)良的耐磨性,在測量低黏度介質時性能較滾珠軸承優(yōu)越得多。另外,介質中含有微粒會影響滾珠軸承流量計的準確度等級,而對石墨軸承儀表影響很小。但是,石墨軸承須在油質環(huán)境里運行,若置身氣體,軸承和軸之間則會因為高速旋轉而快速磨損甚至破碎。所以,UF-Ⅱ運行時腔體內必須充滿介質使石墨軸承得到保護。若UF-Ⅱ用于裝船或裝在管線末端,送油結束后,若儀表出口無相應背壓維持存油,會使計量腔內進入空氣,易致石墨軸承磨損破碎。在儀表出口加裝向上高于計量腔的彎管,保證腔內始終充滿介質,是簡單卻十分有效的措施。工藝需要對輸油管線用水頂線處理時,水不宜直接通過流量計,浸入石墨軸承間隙的水可能會對軸承造成損傷。用蒸汽試漏、吹掃更是覺對不允許的。
接線示意圖PG30DEP 到 GE-PLC 脈沖輸入模塊的信號匹配電路
3.UF-Ⅱ與GE公司PLC的匹配
UF-Ⅱ電子計數(shù)單元輸出(4~20)mA的電流脈沖,可直接按圖2a連接到PLC脈沖模件IC693APU300,只需注意調整電阻R,使脈沖的高低電平20R與4R匹配PLC的門檻電壓即可。其他積算設備類似。在選用機械式表頭配無接點脈沖發(fā)信器PG30DEP 時,情況要復雜一些。 GE 公司 PLC 脈沖模件 IC693APU300 的輸入阻抗很低,簡單按說明書圖 2b 接線,則送到 PLC 的脈沖幅值大大降低,不及 PLC 的門檻電壓,系統(tǒng)無法取到有效信號。按兩者 I/O 特性設計的接口電路如圖 3所示,圓滿解決了機械計數(shù)部件 PG30DEP 到脈沖模件 IC693APU300 的信號匹配問題。
 
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